Подкачивающий насос
 | Эта статья в значительной степени или полностью опирается на один источник . ( май 2020 г. ) |
 Вид спереди российского кислородного бустерного насоса | |
| Использование | Увеличение давления жидкости |
|---|---|
| Похожие товары | Компрессор |
– Бустерный насос это машина, повышающая давление жидкости. Его можно использовать с жидкостями или газами, а детали конструкции различаются в зависимости от жидкости. Газовый бустер похож на газовый компрессор , но, как правило, представляет собой более простой механизм, который часто имеет только одну ступень сжатия и используется для повышения давления газа, уже превышающего давление окружающей среды. Также изготавливаются двухступенчатые ускорители. [1] Бустеры могут использоваться для повышения давления газа, перекачки газа под высоким давлением, зарядки газовых баллонов и продувки.
Давление воды [ править ]
 | Примеры и перспективы в этом разделе касаются главным образом Соединенных Штатов и не отражают мировую точку зрения на этот вопрос . ( январь 2019 г. ) |
В проектах нового строительства и модернизации насосы повышения давления воды используются для обеспечения достаточного давления воды на верхних этажах высотных зданий. Потребность в насосе повышения давления воды также может возникнуть после установки устройства предотвращения обратного потока (BFP), которое в настоящее время является обязательным во многих муниципалитетах. [ где? ] для защиты систем общественного водоснабжения от загрязнений внутри здания, попадающих в систему общественного водоснабжения. Использование BFP началось после Закона о чистой воде принятия . Эти устройства могут вызвать потерю давления в 12 фунтов на квадратный дюйм и привести к тому, что смывометры на верхних этажах не будут работать должным образом.После того, как трубы эксплуатировались в течение длительного периода, на внутренних поверхностях может образоваться накипь, что приведет к падению давления при прохождении воды.
Конструкция и принцип действия усилителя давления воды [ править ]
Повышающие насосы для напора бытовой воды обычно представляют собой простые центробежные насосы с электроприводом и обратным клапаном. Это могут быть насосы с постоянной скоростью, которые включаются, когда давление падает ниже заданного значения низкого давления, и выключаются, когда давление достигает верхнего заданного значения, или насосы с регулируемой скоростью, которые контролируются для поддержания постоянного выходного давления.
Насосы с постоянной скоростью включаются нормально замкнутым реле низкого давления и будут работать до тех пор, пока давление не поднимется и не разомкнется реле высокого давления. Они будут циклически работать всякий раз, когда используется достаточно воды, чтобы вызвать падение давления ниже нижнего заданного значения. Аккумулятор в верхнем трубопроводе уменьшит цикличность.
Насосы с регулируемой скоростью используют обратную связь по давлению для электронного управления скоростью двигателя для поддержания достаточно постоянного давления нагнетания. Большинство приложений работают от сети переменного тока и используют инвертор для управления скоростью двигателя.
Установкам, обеспечивающим водой высотные здания, могут потребоваться усилители на нескольких уровнях, чтобы обеспечить приемлемое постоянное давление на всех этажах. В таком случае на разных уровнях могут быть установлены независимые бустеры, каждый из которых повышает давление, обеспечиваемое следующим более низким уровнем. Также возможно один раз повысить давление до требуемого максимального давления, а затем использовать редуктор давления на каждом уровне. Этот метод можно использовать, если на крыше имеется накопительный резервуар с самотечной подачей в систему подачи. [2]
Повышающие насосы для спринклерных пожаротушения [ править ]
В многоэтажных зданиях, оборудованных спринклерными системами пожаротушения, может потребоваться большой подкачивающий насос для подачи достаточного давления и объема воды на верхние этажи в случае пожара. Такие насосы часто приводятся в действие специально предназначенным для этой цели дизельным двигателем . Двигателю необходим топливный бак и автоматический контроллер, который запустит подкачивающий насос, когда это необходимо. Небольшой вспомогательный подкачивающий насос с электрическим приводом (так называемый «жокей-насос») часто включается в систему для поддержания достаточного давления в спринклерных трубах без необходимости запуска большого дизельного двигателя.
Любая аварийная система должна периодически проверяться и обслуживаться, чтобы гарантировать ее надежность. Дизельный двигатель необходимо запустить и эксплуатировать для проверки, а аккумуляторную батарею для стартера необходимо периодически обслуживать или заменять. В последние годы дизельный двигатель может быть заменен более мощным электрическим насосом с существенным резервным аккумулятором , что снижает, но не устраняет необходимость технического обслуживания.
Давление газа [ править ]
Повышение давления газа может использоваться для наполнения баллонов-хранилищ до более высокого давления, чем имеющийся запас газа, или для подачи добываемого газа под давлением, превышающим давление в трубопроводе. Примеры включают в себя:
- дыхательного газа Смешивание для подводного плавания, когда газ должен поступать из баллонов высокого давления, как при подводном плавании с аквалангом , замене акваланга и погружении со смешанным газовым газом с надводной подачей , где компоненты газов смешиваются путем добавления парциального давления в баллоны для хранения, и Давление хранения смеси может быть выше доступного давления компонентов. [3]
- Системы регенерации гелия , в которых дыхательный газ гелиокс , выдыхаемый дайвером-насыщенным водолазом, подается обратно на поверхность, добавляется кислород для получения необходимого состава, газ нагнетается до соответствующего давления подачи, фильтруется, очищается от диоксида углерода и возвращается на газораспределительную панель для повторной подачи водолазу, [4] или возвращен в хранилище высокого давления
- Сжатый воздух для мастерских обычно подается под давлением, подходящим для большинства применений, но в некоторых случаях может потребоваться более высокое давление. Небольшой бустер может быть эффективен для подачи этого воздуха.
Конструкция и принцип работы газового компрессора [ править ]
Газонасосы обычно представляют собой компрессоры поршневого или плунжерного типа. Одноступенчатый усилитель одностороннего действия представляет собой простейшую конфигурацию и состоит из цилиндра, рассчитанного на рабочее давление, с поршнем, который перемещается вперед и назад внутри цилиндра. Головка блока цилиндров снабжена подающими и нагнетательными отверстиями, к которым подключаются подающие и нагнетательные шланги или трубки, с обратным клапаном на каждом, ограничивающим поток в одном направлении от подачи к нагнетанию. Когда усилитель неактивен, а поршень неподвижен, газ будет поступать из впускного шланга через впускной клапан в пространство между головкой блока цилиндров и поршнем. Если давление в выпускном шланге ниже, оно вытечет наружу и туда, к чему подсоединен выпускной шланг. Этот поток прекратится, когда давление выровняется с учетом давления открытия клапана. [1]
Как только поток прекращается, запускается усилитель, и по мере того, как поршень продвигается вдоль цилиндра, увеличивая объем между головкой цилиндра и головкой поршня, давление в цилиндре падает, и газ начинает поступать из впускного отверстия. На обратном цикле поршень движется к головке блока цилиндров, уменьшая объем пространства и сжимая газ до тех пор, пока давление не станет достаточным для преодоления давления в выпускной магистрали и давления открытия выпускного клапана. В этот момент газ выйдет из баллона через выпускной клапан и порт.
В верхней части хода поршня в цилиндрах и головках цилиндров всегда остается некоторое количество сжатого газа. Газ в этом «мертвом пространстве» будет расширяться во время следующего хода впуска, и только после того, как его давление упадет ниже давления питающего газа, в цилиндр потечет больше питающего газа. Отношение объема цилиндра с полностью выдвинутым поршнем к мертвому пространству представляет собой «степень сжатия» усилителя, в этом контексте также называемую «степенью наддува». Эффективность бустера связана со степенью сжатия, и газ будет передаваться только в том случае, если соотношение давлений между подаваемым и выпускным газом меньше, чем степень наддува, а скорость подачи будет падать по мере увеличения соотношения давлений на входе и нагнетании.
Скорость подачи начинается при очень близком к рабочему объему, когда нет разницы давлений, и постепенно падает до тех пор, пока не перестанет быть эффективной передачи, когда степень давления достигнет максимальной степени наддува. [1]
Сжатие газа приведет к повышению температуры. Тепло в основном переносится сжатым газом, но компоненты усилителя также будут нагреваться при контакте с горячим газом. Некоторые бустеры охлаждаются водяными рубашками или внешними ребрами для увеличения конвекционного охлаждения окружающим воздухом, но модели меньшего размера могут вообще не иметь специальных средств охлаждения. Охлаждающие устройства повысят эффективность, но их производство будет стоить дороже.
Бустеры, используемые с кислородом, должны быть изготовлены из материалов, совместимых с кислородом, и во избежание возгорания использовать смазочные материалы, совместимые с кислородом. [1]
Конфигурации [ править ]
- Одноступенчатый, одностороннего действия: имеется один бустерный цилиндр, который создает давление газа в одном направлении движения поршня и наполняет цилиндр при обратном ходе.
- Одноступенчатый, двойного действия: имеется два бустерных цилиндра, которые работают попеременно, каждый из которых подает газ под давлением, а другой заправляется. В каждом баллоне создается давление газа, подаваемого непосредственно из источника, а подаваемый из каждого баллона газ объединяется на выходах. Цилиндры работают параллельно и имеют одинаковый диаметр цилиндра.
- Двухступенчатый, двойного действия: имеется два цилиндра, которые работают поочередно, каждый из которых нагнетает газ, а другой дозаправляется, но вторая ступень имеет меньший диаметр и заполняется газом, находящимся под давлением первой ступени, и она создает давление газа дальше. . Ступени работают последовательно, и газ проходит через обе по очереди.
Источники питания [ править ]
Газовые усилители могут приводиться в действие электродвигателем , гидравликой , воздухом низкого или высокого давления или вручную с помощью рычажной системы.
Сжатый воздух [ править ]
Системы, работающие на сжатом воздухе , обычно представляют собой системы с линейным приводом, в которых пневматический цилиндр непосредственно приводит в движение поршень сжатия, часто в общем корпусе, разделенном одним или несколькими уплотнениями. Пневматический привод высокого давления может использовать то же давление, что и выходное давление, для привода поршня, а привод низкого давления будет использовать поршень большего диаметра для увеличения приложенной силы. [1]
Воздух низкого давления [ править ]
Обычная конструкция усилителей с пневматическим приводом низкого давления заключается в том, что поршни усилителя напрямую соединяются с приводным поршнем на одной осевой линии. Цилиндр низкого давления имеет значительно большую площадь сечения, чем цилиндры высокого давления, пропорционально соотношению давлений между приводным и наддувочным газом. Усилитель одинарного действия этого типа имеет цилиндр наддува на одном конце силового цилиндра, а усилитель двойного действия имеет цилиндр наддува на каждом конце силового цилиндра, а шток поршня имеет приводной поршень посередине и усилитель. поршень на каждом конце. [1]
Кислородные бустеры требуют некоторых конструктивных особенностей, которые могут не потребоваться в бустерах для менее химически активных газов. Необходимо обеспечить, чтобы приводной воздух, который может быть недостаточно чистым для безопасного контакта с кислородом под высоким давлением, не мог просачиваться через уплотнения в бустерный цилиндр или кислород под высоким давлением не мог просачиваться в приводной цилиндр. Это можно сделать, предусмотрев пространство между цилиндром низкого давления и цилиндром высокого давления, которое вентилируется в атмосферу, и шток поршня герметизируется с каждой стороны, где он проходит через это пространство. Любая утечка газа из любого цилиндра через уплотнения штока безвредно выбрасывается в окружающий воздух. [1]
Особым случаем для газовых бустеров является ситуация, когда бустер использует один и тот же источник газа для питания бустера и в качестве газа, подлежащего наддуву. Такая схема позволяет экономно расходовать газ и наиболее подходит для подачи небольших количеств воздуха с более высоким давлением там, где уже имеется большое количество воздуха с более низким давлением. Эту систему иногда называют бустером «начальной загрузки». [1]
Высокое давление [ править ]
Электрика [ править ]
- C1: цилиндр
- П: поршень
- Т: цапфа
- Б: базовая рама
- С: шатун
- Г: коробка передач
- М: электродвигатель
- E: эксцентриковый привод
В бустерах с электрическим приводом может использоваться одно- или трехфазный двигатель переменного тока. Высокая скорость вращения двигателя должна быть преобразована в возвратно-поступательное движение поршней с более низкой скоростью. Один из способов добиться этого (Dräger и российские военные ускорители КН-3 и КН-4) заключается в соединении двигателя с червячным редуктором с эксцентриковым выходным валом, приводящим в движение шатун, который приводит в движение двусторонний поршень через центральную цапфу. . Эта система хорошо подходит для усилителя двойного действия, либо с одноступенчатым наддувом за счет параллельно соединенных цилиндров с одинаковым диаметром цилиндра, либо с двухступенчатыми цилиндрами разного диаметра, соединенными последовательно. Некоторые из этих усилителей позволяют отсоединить шатун и установить пару длинных рычагов для ручного управления в чрезвычайных ситуациях или при отсутствии электроэнергии. [1]
Руководство [ править ]
Ручные бустеры были изготовлены с конфигурацией, описанной выше, либо с одним вертикальным рычагом, либо с двусторонним горизонтальным рычагом в виде качелей, а также с двумя параллельными вертикально установленными цилиндрами, очень похоже на воздушные насосы водолаза с рычажным приводом, использовавшиеся в ранних стандартах. водолазный костюм , но с гораздо меньшим диаметром отверстия, что позволяет двум операторам создавать высокое давление. [1]
Производители [ править ]
Газовые компрессоры высокого давления производятся компаниями Haskel, MPS Technology, Dräger, Gas Compression Systems и другими. Прочные и простые модели (КН-3 и КН-4) производились для Советских Вооруженных Сил , а излишки экземпляров теперь используются техническими водолазами , поскольку они относительно недороги и поставляются с полным набором запасных частей и инструментов. [5]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Харлоу, Вэнс (2002). Импровизированные и недорогие газовые бустеры высокого давления . Уорнер, Нью-Гэмпшир: Пресса Airspeed.
- ^ Погружные насосы для сточных вод.
- ^ Бересфорд, М.; Саутвуд, П. (2006). Руководство CMAS-ISA Normoxic Trimix (4-е изд.). Претория, Южная Африка: Инструкторы CMAS в Южной Африке.
- ^ Кроуфорд, Дж. (2016). «8.5.1 Системы рекуперации гелия». Практика морской установки (переработанная ред.). Баттерворт-Хайнеманн. стр. 150–155. ISBN 9781483163192 .
- ^ «Газовый бустер» . www.mpstechnology.it . Проверено 13 мая 2020 г.
