Изучение машин для подачи жидкостей, страница 9

В это же время (одновременно!) нагнетательный клапан закрывает­ся, и при ходе вверх из цилиндра в НКТ выталкивается жидкость.

В положении, когда плунжер достигнет верхней "мертвой" точки, цилиндр в нижней части заполнен жидкостью. Начинается движение плунжера вниз. При этом всасыва­ющий клапан закрывается, а нагне­тательный - - открывается. При движении плунжера вслед за ним должна бы опускаться жидкость, находящаяся в трубах. Но этого не происходит, так как через полый плунжер по направлению вверх жидкость перетекает в простран­ство в цилиндре над плунжером. И только при входе в цилиндр на­сосного штока вытесняется жид­кость из насоса. Объем этой жид­кости также поддается расчету.

Таким образом, насос (ГШН) за двойной ход (при ходе вверх и вниз) выполняет следующую работу:

1.      При ходе вверх:

1.1.Всасывание.

1.2.Выталкивание из цилиндра жидкости плунжером.

2.     При ходе вниз:

2.1. Перегон жидкости из-под плунжера в место  расположения
насосного штока.

2.2. Вытеснение   из  цилиндра жидкости насосным штоком, входящим в цилиндр.

Теоретически вся жидкость, во­шедшая в цилиндр при всасыва­нии, должна быть вытеснена из насоса. И это происходит.

Рассмотрение цикла работы на­соса приводит к мысли, что ГШН нельзя считать насосом одинарно­го действия, потому что подача осуществляется в два этапа — при ходе вверх и при ходе вниз. Технические возможности насосов при этом рассматриваются ниже.

Заинтересовал вопрос, какие из известных технике насосов могут выполнять перечисленные выше операции. Оказалось, что это воз­можно при изменении конструкции дифференциального насоса, схема которого приведена на рис. 2.

Дифференциальный насос сложный насос. При ходе вправо осуществляются две операции: вса­сывание — через открытый всасы­вающий клапан жидкость вслед за поршнем поступает в левую каме­ру, и нагнетание — поршень при движении вправо выталкивает из правой камеры жидкость, которая поступает в выкидную линию.

При ходе поршня влево из ле­вой камеры жидкость выталкива­ется в выкидную линию. Но в правой камере (в это время) при движении поршня освобождается пространство, которое заполняется жидкостью из выкидной линии. Этот процесс является всасывани­ем, но не из зацилиндрового про­странства, а из цилиндра, в данном случае представленного левой ка­мерой (переток из одной камеры в другую). По этой причине поступ­ление жидкости в выкидную ли­нию уменьшается. Поступивший в выкидную линию объем будет ра­вен разности объемов вытеснен­ной из левой камеры и поступив­шей в правую, т. е. объему насос­ного штока.

Отметим, что одновременно вса­сывание и нагнетание происходят только в насосах двойного дейст­вия, а рассматриваемый нами на­сос оказывается им и является, только необычной конструкции.

У дифференциального насоса есть особенность — он один раз де­лает всасывание через всасываю­щий клапан и двумя долями -

ходами вправо и влево — вытес­няет жидкость в выкидной трубо­провод. Причем в один из ходов жидкость перетекает из одной ка­меры в другую. Эта особенность полностью проявляется в конструк­ции и работе ГШН. Для сведения укажем, что дифференциальный насос диаметром 100 мм со што­ком диаметром 40 мм и длине хо­да 300 мм может подать при ходе вправо 1978 см³ (84 %) жидкости и при ходе влево — 376 см³ (16 %).

Итак, какие особенности видны в конструкции ГШН?

Во-первых, он вертикальный. И это учтено в устройстве всасы­вающего и нагнетательного кла­панов.

Во-вторых, в качестве поршня используется полый плунжер с клапаном, внутренний канал кото­рого является частью выкидного трубопровода, что может оказы­вать влияние на подачу насоса.

В-третьих, тип его дифферен­циальный. Всасывание жидкости происходит при ходе вверх в ци­линдр и при ходе вниз в полость над плунжером, а нагнетание - при ходе вверх и при ходе вниз.

Не зная особенностей насоса, невозможно определять пути уст­ранения недостатков в его работе и совершенствования его работы.