ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ НАСОСОВ. Кто изобрел винтовой насос


История изобретения насоса

Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первый насос для тушения пожаров, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, был описан в 1 в. до н. э. древнегреческим учёным Героном из Александрии в сочинении «Pneumatica», а затем М. Витрувием в труде «De Architectura».

Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первый насос для тушения пожаров, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, был описан в 1 в. до н. э. древнегреческим учёным Героном из Александрии в сочинении «Pneumatica», а затем М. Витрувием в труде «De Architectura». Простейшие деревянные насосы с проходным поршнем для подъёма воды из колодцев, вероятно, применялись ещё раньше. До начала 18 в. поршневые насосы по сравнению с водоподъёмными машинами использовались редко. В дальнейшем в связи с ростом потребностей в воде и необходимостью увеличения высоты её подачи, особенно после появления паровой машины, насосы постепенно стали вытеснять водоподъёмные машины. Требования к ним и условия их применения становились всё более разнообразными, поэтому наряду с поршневыми насосами стали создавать вращательные насосы, а также различные устройства для напорной подачи жидкостей.

Таким образом, исторически наметились три направления их дальнейшего развития:

  • создание поршневых насосов,
  • вращательных
  • гидравлических устройств без движущихся рабочих органов.

Подъём в развитии поршневых насосов наблюдался в конце 18 в., когда для их изготовления стали применять металл и использовать привод от паровой машины. С середины 19 в. начали широко внедряться в производство паровые прямодействующие поршневые насосы. К этому периоду относится создание крыльчатых насосов, прообразом которых является поршневой, с кольцевым цилиндром, описанный французским инженером А. Рамелли в 1588 («Le diverse et articiose machine»). Развитие теории поршневых насосов тесно связано с работами отечественных учёных и инженеров (К. Бах, Г. Берг, А. П. Герман, В. Г. Шухов, П. К. Худяков, И. И. Куколевский, А. А. Бурдаков и др.). Достижения в области поршневых насосов были широко использованы также при создании поршневых компрессоров, гидравлических прессов и др. устройств, но сами поршневые насосы начиная с 20-30-х гг. 20 в. стали заметно вытесняться из ряда областей центробежными, роторными и др.

Другой путь развития насосов начался с изобретения так называемых вращающихся насосов, имевших по одному ротору, которые также были описаны Рамелли. Насос с эксцентрическим ротором является прототипом современных шиберных насосов.

В 1624 И. Лейрехон в книге «La rеcrеation mathеmatiqae» описал двухроторный коловратный насос, который можно рассматривать как прообраз современных зубчатых насосов. В дальнейшем появились и др. разновидности роторных насосов, представителем которых является, например, лабиринтный насос, созданный уже в 50-е гг. 20 в. Первый вихревой насос, названный центробежным самовсасывающим, был предложен в 1920 в Германии инженером С. Хиншем, затем появились и др. разновидности.

Идея использования центробежной силы для подачи жидкостей возникла в 15 в. ещё у Леонардо да Винчи и, по-видимому, независимо от него была реализована в начале 17 в. французским инженером Бланкано, построившим простейший центробежный насос для подачи воды (рис. 3), рабочим органом которого служило открытое вращающееся колесо. Один из первых центробежных насосов со спиральным корпусом и четырёхлопастным рабочим колесом (рис. 4, а) был предложен французским учёным Д. Папеном, который усовершенствовал конструкцию ранее известной воздуходувки «Hessians» (рис. 4, б). В конце 19 в., когда появились быстроходные тепловые, а затем электрические двигатели, центробежные насосы получили более широкое применение. В 1838 русский инженер А. А. Саблуков на основе созданного им ранее вентилятора построил одноступенчатый центробежный Н., в 1846 американский инженер Джонсон предложил многоступенчатый горизонтальный Н., в 1851 аналогичный насос был создан в Великобритании по патенту Гуинна (насос Гуинна), в 1899 русский инженер В. А. Пушечников разработал вертикальный многоступенчатый насос для буровых скважин глубиной до 250 м. Этот насос, построенный в Париже на заводе Фарко (насос Фарко), предназначался для водоснабжения Москвы, имел подачу 200 м3/ч, кпд до 70%. В России первые центробежные насос начали изготовлять в 1880 на заводе Г. Листа в Москве.

Развитие осевых насосов основывалось на опыте аналогичных им гидротурбин. Проектирование и исследование осевых (пропеллерных и поворотно-лопастных) Н. относится к концу 19 — началу 20 вв. В СССР эти насосы разрабатываются начиная с 1932 на заводе «Борец» (под руководством М. Г. Кочнева), во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидромашиностроения (С. С. Руднев и др.), в харьковском институте «Промэнергетика» (Г. Ф. Проскура и др.), а с 1934 на опытной установке в г. Дмитрове (под руководством И. Н. Вознесенского). Большую роль в создании теории и совершенствовании конструкции центробежных и осевых Н. сыграли труды Л. Эйлера, О. Рейнольдса, Н. Е. Жуковского, С. А. Чаплыгина, К. Пфлайдерера и др. учёных.

Третье направление развития устройств для напорной подачи жидкостей объединяет несколько путей создания и совершенствования насос-аппаратов. Прототипы вытеснителей, согласно свидетельству Герона, изготовлялись уже в Древней Греции (устройства для вытеснения из сосуда воды подогретым воздухом или водяным паром). Первым вытеснителем производственного назначения была предложенная в 1698 английским инженером Т. Севери паровая водоотливная установка. Это устройство можно считать прототипом изобретённого в Германии в 1871 Халлем пульсометра, имевшего 2 камеры и действовавшего автоматически.

Идея использования сжатого воздуха для подачи воды высказывалась в 1707 Папеном и др. инженерами, но практически была применена значительно позже (в 20 в.) — в монжусе и в двухкамерном водоподъёмнике вытеснения для водяных скважин (конструкция инженера В. П. Савотина, СССР). Подача воды под действием давления продуктов сгорания жидкого топлива была осуществлена в Великобритании в 1911 Н. Л. Гемфри.

Принципиально иной способ подачи воды или нефти из скважин с помощью сжатого воздуха или др. газа был применен в газлифтах, которые были предложены в середине 19 в., а позднее нашли и практическое применение (с 1897 в России на нефтепромыслах в Баку, с 1901 в США).

С изобретением Монгольфье в 1796 автоматически действующего гидравлического тарана наметился ещё один путь развития устройств для напорной подачи жидкости, принцип действия которых был основан на использовании для подачи воды периодически создаваемых гидравлических ударов. В дальнейшем были предложены различные конструкции гидравлических таранов. В СССР нашли распространение установки инженера Д. И. Трембовельского (1927) и др.

Одной из разновидностей насос-аппаратов явился водоструйный насос, который как лабораторный прибор был предложен английским учёным Д. Томпсоном в 1852 и служил для отсасывания воды и воздуха. Первый промышленный образец струйного аппарата применил инженер Нагель в 1866 (предположительно в Германии) для удаления воды из шахт. Позднее созданы различные струйные насосы в виде водо-водяных эжекторов, паро-водяных инжекторов и многие др. Основы теории струйных насосов были заложены в работах Г. Цейнера и У. Ранкина во 2-й половине 19 в. и получили существенное развитие в 30-х гг. 20 в. благодаря исследованиям американских инженеров О’Брайена и Гослина и советских специалистов Л. Д. Бермана, К. К. Баулина, А. Н. Ложкина, Е. Я. Соколова, Н. М. Зингера и др. Позднее предложен гидропневматический водоподъёмник для скважин (В. П. Сироткин, Я. С. Суреньянц), в конструкции которого объединены струйный насос и эрлифт. Одним из направлений развития насос-аппаратов является создание магнитогидродинамических насосов. Первые такие насосы на постоянном токе были предложены Голденом (1907) и Гартманом (1919) и насосы на переменном токе — Чаббом (1915). Однако широко их стали применять в СССР и за рубежом только в 50-60-е гг. 20 в., главным образом в связи с успехами атомной энергетики. Т. о., техника подъёма и перемещения вначале только воды, а затем нефти и др. жидкостей в каждую эпоху в основном соответствовала уровню развития производительных сил и производственных отношений.

www.manproject.ru

ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ НАСОСОВ

МегаПредмет 

Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ……………………………………………………………….………………............................................................................................................................……………….3

1. История появления и развития насосов…………….…………........................................................................................................................….....5

2. История развития землесосостроения..……………………....................................................................................................................…………..6

Заключение …………..………………………………….…………………………………...........................................................................................................................…….22

Список использованной литературы …………………………….....................................................................................................................…………24

ВВЕДЕНИЕ

Первые попытки людей сознательно упорядочить водоснабжение в цивилизованных поселениях относятся к пятому тысячелетию до н. э. Когда же появились насосы? Их история весьма древняя. Уже на заре своих времён человечество использовало примитивные насосы для орошения земель.

В древних культурно развитых странах, например, в Египте, Вавилоне и Китае, которые имели большие территории с резко выраженным сухим климатом, орошение площадей, используемых для сельского хозяйства, было первостепенным жизненным вопросом. Первые большие общины людей в населенных пунктах и городах неизбежно сталкивались с проблемой питьевого водооснабжения и потребностью в водоснабжении вообще. Доказательством этого важного этапа развития человеческого общества могут служить известные акведуки (водопроводы) в Сицилии (450 лет до н. э.), первый (примерно 312 лет до н.э.) римский акведук (16,6 км), акведук 91,7 км Марсия в Риме (примерно 144 года до н.э.), а также первый (около 160 лет до н.э.) напорный водоопровод (20 кгс/см2) за Пергамоном. Если вначале решались проблемы каптажных источников и безнапорного подвода воды потребителям, то затем - проблемы преодоления разности высот. Вначале это были водоподъёмные насосы, затем винтовые механизмы, и наконец, поршневые насосы. Принцип работы последнего довольно прост: благодаря движению вниз поршня в замкнутом пространстве происходит разряжение воздуха. При поднятии поршня вода устремляется в разряженное пространство, достигая необходимого для человека направления движения и уровня. Такой принцип с успехом используется и сейчас в различных компрессорах, водопроводах, пожарных насосах. Начиная с этого момента, т.е. с первого пуска водоподъёмного механизма, можно говорить о начале эры развития насосов.

В XVII веке француз Денни Папен изобрёл первую конструкцию центробежного насоса, состоящую из многолопастного колеса, вращающегося в спиральном кожухе. Гениальность этого изобретения не была оценена современниками Папена по одной простой причине: в то время ещё не было двигателей, способных развивать большое количество оборотов. Однако в наши дни изобретение этого французского инженера можно увидеть на любом промышленном предприятии. До 20-х годов прошлого столетия насосы использовались исключительно для перекачки жидкостей. Однако, развитие промышленного производства заставляло иженеров-изобретателей совершенствовать насосные технологии, применяя их в различных отраслях промышленности. Уже сейчас созданы насосы, вес которых приближается к ста тоннам, а мощность может быть эквивалентна небольшим рекам. Насосы применяются в авто- и самолётостроении, устанавливаются на подводных лодках и космических кораблях, в водопроводах и на атомных станциях.

Насос – это гидравлическая машина, преобразующая механическую энергию приводного двигателя или мускульную энергию (в ручных насосах) в энергию потока жидкости, служащую для перемещения и создания напора жидкостей всех видов, механической смеси жидкости с твёрдыми и коллоидными веществами или сжиженных газов. Разность давлений жидкости на выходе из насоса и присоединённом трубопроводе обусловливает её перемещение.

Землесосами называются машины, предназначенные для транспортирования по напорным трубопроводам смеси грунта с водой на расстояние, предусмотренное планом работ или определяемое величиной создаваемого землесосом напора. По принципу действия землесосы представляют собой центробежные насосы с некоторыми конструктивными изменениями, обусловленными наличием твердого материала в транспортируемой жидкости.

Характеристика землесоса должна полностью соответствовать характеристике присоединенных к нему всасывающего и напорного трубопроводов и условиям их эксплуатации.

В России землесосы появились в 1867 г. сначала на р. Неве, а года через два на р. Волге. Первый советский землесос марки МВС (Москва — Волгострой) появился в 1935 г. Вскоре появились землесосы ЗНК-200. При 830 об/мин землесос ЗНК-200 развивал напор до 22 м вод. ст. и обеспечивал производительность до 110 л/с. В 1937 г. был создан землесос марки ЗГМ-1. В этом землесосе в основном уже определились основные конструктивные черты, которые сохранились и в современных конструкциях, приняв более совершенные формы.

ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ НАСОСОВ

Первые попытки людей сознательно упорядочить водоснабжение в цивилизованных поселениях относятся к пятому тысячелетию до н. э.

В древних культурно развитых странах, например, в Египте, Вавилоне и Китае, которые имели большие территории с резко выраженным сухим климатом, орошение площадей, используемых для сельского хозяйства, было первостепенным жизненным вопросом. Первые большие общины людей в населенных пунктах и городах неизбежно сталкивались с проблемой питьевого водооснабжения и потребностью в водоснабжении вообще. Доказательством этого важного этапа развития человеческого общества могут служить известные акведуки (водопроводы) в Сицилии (450 лет до н. э.), первый (примерно 312 лет до н.э.) римский акведук (16,6 км), акведук 91,7 км Марсия в Риме (примерно 144 года до н.э.), а также первый (около 160 лет до н.э.) напорный водоопровод (20 кгс/см2) за Пергамоном. Если вначале решались проблемы каптажных источников и безнапорного подвода воды потребителям, то затем - проблемы преодоления разности высот. Начиная с этого момента, т.е. с первого пуска водоподъёмного механизма, можно говорить о начале эры развития насосов.

Водоподъёмное колесо - древнейший известный нам водоподъёмный механизм. Величина напора этого устройства составляла 3-4 м, максимальная подача 8-10 м3/ч. А так называемые цепные насосы (бесконечные цепочки с прикрепленными ковшами) использовались до 1700 лет до н.э. В это время в Каире уже был колодец глубиной 91,5 м, из которого добывалась питьевая вода при помощи цепного насоса.

Пожарный насос из Александрии, построенный примерно за 200 лет до н.э., можно рассматривать по египетским письменам как первый прототип поршневого насоса.

Трудно себе представить, что все элементы классического поршневого насоса (плунжер, откидные клапаны и эксцентриковый привод плунжера) были использованы в этом насосе, созданном вероятно Ктцебиусом.

В первую очередь с ростом значения горного дела и для общей индустриализации возникла объективная необходимость добычи воды из больших глубин на поверхность земли. От «водяных искусств» средневекового горного дела, какие описал Агрикола, до первых водяных насосов с паровым приводом (около 1805 г.), разработанных и построенных англичанином Ньюкоменом, ощущается сильное влияние горного дела на развитие насосостроения. Так называемый насос Ньюкомена, схема которого приведена на рис. 1, является первым представителем балансирных насосов. В нем рабочий ход поршня осуществляется от балансира не в стадии расширения пара или наполнения парового цилиндра, а скорее всего после заполнения цилиндра паром и следующим за ним впрыском воды, который вызывает конденсацию пара, а это означает, следовательно, что энергия рабочего хода получается исключительно за счет атмосферного давления, действующего на паровой поршень. Поэтому со стороны привода необходимо было предусматривать цилиндры больших диаметров для того, чтобы увеличить, мощность насоса. Вскоре появились балансирные насосы, в которых для перемещения поршня использовалась энергия расширения или давления пара. Самый большой балансирный насос этого вида с суточной производительностью 32700 м3 (1365 м3/ч) и напором примерно 52 м был установлен в 1860 г. на одной лондонской насосной станции.

Рис. 1 Насос Ньюкомена

Изобретение американцем Вортингтоном (1840-1850 гг.) одноцилиндровых и двухцилиндровых паровых насосов дало возможность отказаться от балансирного привода для поршневых насосов. Для этих насосов характерно, как известно, противоположное расположение насосных и паровых цилиндров, поршни которых установлены на общем штоке. Стремление уменьшить капитальные затраты при постоянно возрастающей мощности поршневых насосов привело в конечном результате к преобладающему распространению в настоящее время горизонтальных или вертикальных многоцилиндровых поршневых, насосов с паровым, дизельным или электрическим приводами.Чтобы получить плавный, непрерывный поток воды, стали применять архимедовые винты (около 1000 лет до н.э.). Еще и сегодня для орошения или осущения полей встречаются такие насосы с приводам от ветродвигателя. Наклонно расположенный вал с винтовой нарезкой вращается в полуоткрытом лотке и обесспечивает высоту подъема жидкости от 2 до 5 м.

Классическим прообразом роторного насоса, представленным в настоящее время в модифицированной форме в виде шестеренных, винтовых, пластинчатых и коловратных насосов, можно считать пластинчатый насос Рамелли - около 1588 г. В течение 19-го столетия было принято много попыток разработать пригодный для эксплуатации роторный насос. При этом многие из разработанных коннструкций разрушались на практике в связи с тем, что невозможно было обеспечить водяную смазку вращающихся деталей. Так называемый роторный насос с отсекающей пластиной, изготовляемой иногда из древесины, представлял основной тип роторного насоса, используемого с 17-го по 19-е столетие. Недостатки насоса этого вида - в частности большие протечки, значительный износ и низкий КПД - способствовали созданию в конце 19-го столетия двухвальных насосов. Уплотнение в них между полостями всасывания и нагнетания осуществляли при помощи вращающейся управляемой шайбы или взаимно перекатывающихся роторов одинакового размера (шестеренные или винтовые насосы). Происхождение лопастного (центробежного) насоса трудно определить. Существуют эскизы, выполненные Леонардо да Винчи, по которым можно предположить об использовании центробежной силы во вращаающемся канале для перекачки воды.

Известный французский физик Денис Папин, тоже высказывал идею использования центробежного эффекта для перекачивания жидкостей. Первым центробежным насосом, опробованным на практике, является устройство, разработанное ле Демуром в 1732 г. На рис. 24 представлено это устройство: под углом К вертикальному валу прикреплена прямая труба, которая нижним концом погружена в жидкость; при вращении валa эта труба, жестко связанная с валом соединительным стержнем, приводится во вращение. Центробежные силы вызывают перемещение жидкости во вращающейся трубе. Классическая форма рабочего колеса радиального типа, присущая современным центробежным нaсocaм, была использована уже в 1818 г. в Бостоне в так называемом «Массачусетс-насосе» Андреасом. В то время речь шла о двухпоточном спиральном насосе с полуоткрытым рабочим колесом и радиальными прямыми лопастями. В 1846 Г. Андреас доказал, что криволинейные лопасти обеспечивают лучший эффект нагнетания, чем прямые.

Английский промышленник Джон Гвинне примерно в 1850 г. поставил на рынок первый двухпоточный спиральный насос с закрытым рабочим колесом и изогнутыми лопастями, созданный на основании опытов Андреаса. В то время одноступенчатые насосы имели небольшие величины создаваемого напора. Конечным результатом исследований было создание первого многоступенчатого центробежного насоса, который был запатентован в 1851 г. Этот насос без направляющих обратных подводящих лопаток был значительно улучшен Осборном Рейнолдсом, которому был выдан патент на многоступенчатый центробежный насос с направляющим аппаратом и обратными поддводящими каналами. От этого насоса Рейнольдса до современнных многоступенчатых центрообежных насосов высокого даввления сделан относительно небольшой шаг, который заключается по существу лишь в улучшении конструкции деталей и гидравлических характеристик проточной части насоса.

Усовершенствование лопастных насосов в 20 и 30-х гг. нашего векa тесно связано с именем профессора Пфлейдерера. После того как им была установлена зависимость между конечным числом лопастей и гидравлическими характеристиками насоса, лопастные насосы получили дальнейшее развитие. Благодаря изобретению насосов человек получает воду, электроэнергию, нефтепродукты и многое другое. Насосы стали надежными помощниками человека, создавая дальнейшие условия для развития нашего общества

megapredmet.ru

Насосы - история развития насосостроения.

Насосы - история развития насосостроения.

Первые попытки людей сознательно упорядочить водоснабжение в цивилизованных поселениях относятся к пятому тысячелетию до н. э.

В древних культурно развитых странах, например, в Египте, Вавилоне и Китае, которые имели большие территории с резко выраженным сухим климатом, орошение площадей, используемых для сельского хозяйства, было первостепенным жизненным вопросом. Первые большие общины людей в населенных пунктах и городах неизбежно сталкивались с проблемой питьевого водооснабжения и потребностью в водоснабжении вообще. Доказательством этого важного этапа развития человеческого общества могут служить известные акведуки (водопроводы) в Сицилии (450 лет до н. э.), первый (примерно 312 лет до н.э.) римский акведук (16,6 км), акведук 91,7 км Марсия в Риме (примерно 144 года до н.э.), а также первый (около 160 лет до н.э.) напорный водоопровод (20 кгс/см2) за Пергамоном. Если вначале решались проблемы каптажных источников и безнапорного подвода воды потребителям, то затем - проблемы преодоления разности высот. Начиная с этого момента, т.е. с первого пуска водоподъемного механизма, можно говорить о начале эры развития насосов.

Водоподъемное колесо - древнейший известный нам водооподъемный механизм. Величина напора этого устройства состаавляла 3-4 м, максимальная подача 8-10 м3/ч. А так называаемые цепные насосы (бесконечные цепочки с прикрепленными ковшами) использовались до 1700 лет до н.э. В это время в Каире уже был колодец глубиной 91,5 м, из которого добывалась питьевая вода при помощи цепного насоса.

Пожарный насос из Александрии, построенный примерно за 200 лет до н.э., можно рассматривать по египетским письменам как первый прототип поршневоro насоса.

Трудно себе представить, что все элементы классического поршневого насоса (плунжер, откидные клапаны и экксцентриковый привод плунжера) были использованы в этом насосе, созданнном вероятно Ктцебиусом.

В первую очередь с ростом значения горного дела и для общей индустриализации возникла объективная необходимость добычи воды из больших глубин на поверхность земли. От «водяных искусств» средневекового горного дела, какие описал Агрикола, до первых водяных насосов с паровым приводом (около 1805 г.), разработанных и построенных англичанином Ньюкоменом, ощущается сильное влияние горного дела на развитие насосостроения.Насос Ньюкомена.

Так называемый насос Ньюкомена, схема которого приведена на рис., является первым представителем балансирных насосов. В нем рабочий ход поршня осуществляется от балансира не в стадии расширения пара или наполнения парового цилиндра, а скорее всего после заполнения цилиндра паром и следующим за ним впрыском воды, который вызывает конденсацию пара, а это означает, следовательно, что энергия рабочего хода получается исключительно за счет атмосферного давления, действующего на паровой поршень. Поэтому со стороны привода необходимо было предусматривать цилиндры больших диаметров для того, чтобы увеличить, мощность насоса. Вскоре появились балансирные насосы, в которых для перемещения поршня использовалась энергия расширения или давления пара. Самый большой балансирный насос этого вида с суточной производительностью 32700 м3 (1365 м3/ч) и напором примерно 52 м был установлен в 1860 г. на одной лондонской насосной станции.

Изобретение американцем Вортингтоном (1840-1850 гг.) одноцилиндровых и двухцилиндровых паровых насосов дало возможность отказаться от балансирного привода для поршневых насосов. Для этих насосов характерно, как известно, противоположное расположение насосных и паровых цилиндров, поршни которых установлены на общем штоке. Стремление уменьшить капитальные затраты при постоянно возрастающей мощности поршневых насосов привело в конечном результате к преобладающему распространению в настоящее время горизонтальных или вертикальных многоцилиндровых поршневых, насосов с паровым, дизельным или электрическим приводами.Чтобы получить плавный, непрерывный поток воды, стали применять архимедовые винты (около 1000 лет до н.э.). Еще и сегодня для орошения или осущения полей встречаются такие насосы с приводам от ветродвигателя. Наклонно расположенный вал с винтовой нарезкой вращается в полуоткрытом лотке и обесспечивает высоту подъема жидкости от 2 до 5 м.

Классическим прообразом роторного насоса, представленным в настоящее время в модифицированной форме в виде шестеренных, винтовых, пластинчатых и коловратных насосов, можно считать пластинчатый насос Рамелли - около 1588 г.

В течение 19-го столетия было принято много попыток разработать пригодный для эксплуатации роторный насос. При этом многие из разработанных коннструкций разрушались на практике в связи с тем, что невозможно было обеспечить водяную смазку вращающихся деталей. Так называемый роторный насос с отсекающей пластиной, изготовляемой иногда из древесины, представлял основной тип роторного насоса, используемого с 17-го по 19-е столетие. Недостатки насоса этого вида - в частности большие протечки, значительный износ и низкий КПД - способствовали созданию в конце 19-го столетия двухвальных насосов. Уплотнение в них между полостями всасывания и нагнетания осуществляли при помощи вращающейся управляемой шайбы или взаимно перекатывающихся роторов одинакового размера (шестеренные или винтовые насосы). Происхождение лопастного (центробежного) насоса трудно определить. Существуют эскизы, выполненные Леонардо да Винчи, по которым можно предположить об использовании центробежной силы во вращаающемся канале для перекачки воды.Центробежный насос.

Известный французский физик Денис Папин, тоже высказывал идею использования центробежного эффекта для перекачиивания жидкостей. Первым центробежным насосом, опробованным на практике, является устройство, разработанное ле Демуром в 1732 г. На рис. 24 представлено это устройство: под углом К вертикальному валу прикреплена прямая труба, которая нижним концом погружена в жидкость; при вращении валa эта труба, жестко связанная с валом соединительным стержнем, приводится во вращение. Центробежные силы вызывают перемещение жидкости во вращающейся трубе. Классическая форма рабочего колеса радиального типа, присущая современным центробежным нaсocaм, была использована уже в 1818 г. в Бостоне в так называемом «Массачусетс-насосе» Андреасом. В то время речь шла о двухпоточном спиральном насосе с полуоткрытым рабочим колесом и радиальными прямыми лопастями. В 1846 Г. Андреас доказал, что криволинейные лопасти обеспечивают лучший эффект нагнетания, чем прямые.

Английский промышленник Джон Гвинне примерно в 1850 г. поставил на рынок первый двухпоточный спиральный насос с закрытым рабочим колесом и изогнутыми лопастями, созданный на основании опытов Андреаса. В то время одноступенчатые насосы имели небольшие величины создаваемого напора. Конечным результатом исследований было создание первого многоступенчатого центробежного насоса, который был запатентован в 1851 г. Этот насос без направляющих обратных подводящих лопаток был значительно улучшен Осборном Рейнолдсом, которому был выдан патент на многоступенчатый центробежный насос с направляющим аппаратом и обратными поддводящими каналами. От этого насоса Рейнольдса до современнных многоступенчатых центрообежных насосов высокого даввления сделан относительно небольшой шаг, который заключается по существу лишь в улучшении конструкции деталей и гидравлических характеристик проточной части насоса.

Усовершенствование лопастных насосов в 20 и 30-х гг. нашего векa тесно связано с именем профессора Пфлейдерера. После того как им была установлена зависимость между конечным числом лопастей и гидравлическими характеристиками насоса, лопастные насосы получили дальнейшее развитие. 

 

Быстрый переход - | Асинхронные двигатели | Насос К 50-32-125| Двигатели АИР| Продажа электродвигателей | Купить электродвигатели |

electronpo.ru

Насосы — история развития насосостроения.

info_nasos_vnСегодня приобретая насос нмш мало кто задымывается , а когда и как появились эти полезные устройства.Первые попытки людей сознательно упорядочить водоснабжение в цивилизованных поселениях относятся к пятому тысячелетию до н. э.

В древних культурно развитых странах, например, в Египте, Вавилоне и Китае, которые имели большие территории с резко выраженным сухим климатом, орошение площадей, используемых для сельского хозяйства, было первостепенным жизненным вопросом. Первые большие общины людей в населенных пунктах и городах неизбежно сталкивались с проблемой питьевого водооснабжения и потребностью в водоснабжении вообще. Доказательством этого важного этапа развития человеческого общества могут служить известные акведуки (водопроводы) в Сицилии (450 лет до н. э.), первый (примерно 312 лет до н.э.) римский акведук (16,6 км), акведук 91,7 км Марсия в Риме (примерно 144 года до н.э.), а также первый (около 160 лет до н.э.) напорный водоопровод (20 кгс/см2) за Пергамоном. Если вначале решались проблемы каптажных источников и безнапорного подвода воды потребителям, то затем — проблемы преодоления разности высот. Начиная с этого момента, т.е. с первого пуска водоподъемного механизма, можно говорить о начале эры развития насосов.

Водоподъемное колесо — древнейший известный нам водооподъемный механизм. Величина напора этого устройства состаавляла 3-4 м, максимальная подача 8-10 м3/ч. А так называаемые цепные насосы (бесконечные цепочки с прикрепленными ковшами) использовались до 1700 лет до н.э. В это время в Каире уже был колодец глубиной 91,5 м, из которого добывалась питьевая вода при помощи цепного насоса.

Пожарный насос из Александрии, построенный примерно за 200 лет до н.э., можно рассматривать по египетским письменам как первый прототип поршневоro насоса.

Трудно себе представить, что все элементы классического поршневого насоса (плунжер, откидные клапаны и экксцентриковый привод плунжера) были использованы в этом насосе, созданнном вероятно Ктцебиусом.

В первую очередь с ростом значения горного дела и для общей индустриализации возникла объективная необходимость добычи воды из больших глубин на поверхность земли. От «водяных искусств» средневекового горного дела, какие описал Агрикола, до первых водяных насосов с паровым приводом (около 1805 г.), разработанных и построенных англичанином Ньюкоменом, ощущается сильное влияние горного дела на развитие насосостроения.

Так называемый насос Ньюкомена, является первым представителем балансирных насосов. В нем рабочий ход поршня осуществляется от балансира не в стадии расширения пара или наполнения парового цилиндра, а скорее всего после заполнения цилиндра паром и следующим за ним впрыском воды, который вызывает конденсацию пара, а это означает, следовательно, что энергия рабочего хода получается исключительно за счет атмосферного давления, действующего на паровой поршень. Поэтому со стороны привода необходимо было предусматривать цилиндры больших диаметров для того, чтобы увеличить, мощность насоса. Вскоре появились балансирные насосы, в которых для перемещения поршня использовалась энергия расширения или давления пара. Самый большой балансирный насос этого вида с суточной производительностью 32700 м3 (1365 м3/ч) и напором примерно 52 м был установлен в 1860 г. на одной лондонской насосной станции.

Изобретение американцем Вортингтоном (1840-1850 гг.) одноцилиндровых и двухцилиндровых паровых насосов дало возможность отказаться от балансирного привода для поршневых насосов. Для этих насосов характерно, как известно, противоположное расположение насосных и паровых цилиндров, поршни которых установлены на общем штоке. Стремление уменьшить капитальные затраты при постоянно возрастающей мощности поршневых насосов привело в конечном результате к преобладающему распространению в настоящее время горизонтальных или вертикальных многоцилиндровых поршневых, насосов с паровым, дизельным или электрическим приводами.Чтобы получить плавный, непрерывный поток воды, стали применять архимедовые винты (около 1000 лет до н.э.). Еще и сегодня для орошения или осущения полей встречаются такие насосы с приводам от ветродвигателя. Наклонно расположенный вал с винтовой нарезкой вращается в полуоткрытом лотке и обесспечивает высоту подъема жидкости от 2 до 5 м.

Классическим прообразом роторного насоса, представленным в настоящее время в модифицированной форме в виде шестеренных, винтовых, пластинчатых и коловратных насосов, можно считать пластинчатый насос Рамелли — около 1588 г.

В течение 19-го столетия было принято много попыток разработать пригодный для эксплуатации роторный насос. При этом многие из разработанных коннструкций разрушались на практике в связи с тем, что невозможно было обеспечить водяную смазку вращающихся деталей. Так называемый роторный насос с отсекающей пластиной, изготовляемой иногда из древесины, представлял основной тип роторного насоса, используемого с 17-го по 19-е столетие. Недостатки насоса этого вида — в частности большие протечки, значительный износ и низкий КПД — способствовали созданию в конце 19-го столетия двухвальных насосов. Уплотнение в них между полостями всасывания и нагнетания осуществляли при помощи вращающейся управляемой шайбы или взаимно перекатывающихся роторов одинакового размера (шестеренные или винтовые насосы). Происхождение лопастного (центробежного) насоса трудно определить. Существуют эскизы, выполненные Леонардо да Винчи, по которым можно предположить об использовании центробежной силы во вращаающемся канале для перекачки воды.

Известный французский физик Денис Папин, тоже высказывал идею использования центробежного эффекта для перекачиивания жидкостей. Первым центробежным насосом, опробованным на практике, является устройство, разработанное ле Демуром в 1732 г.  Классическая форма рабочего колеса радиального типа, присущая современным центробежным нaсocaм, была использована уже в 1818 г. в Бостоне в так называемом «Массачусетс-насосе» Андреасом. В то время речь шла о двухпоточном спиральном насосе с полуоткрытым рабочим колесом и радиальными прямыми лопастями. В 1846 Г. Андреас доказал, что криволинейные лопасти обеспечивают лучший эффект нагнетания, чем прямые.

Английский промышленник Джон Гвинне примерно в 1850 г. поставил на рынок первый двухпоточный спиральный насос с закрытым рабочим колесом и изогнутыми лопастями, созданный на основании опытов Андреаса. В то время одноступенчатые насосы имели небольшие величины создаваемого напора. Конечным результатом исследований было создание первого многоступенчатого центробежного насоса, который был запатентован в 1851 г. Этот насос без направляющих обратных подводящих лопаток был значительно улучшен Осборном Рейнолдсом, которому был выдан патент на многоступенчатый центробежный насос с направляющим аппаратом и обратными поддводящими каналами. От этого насоса Рейнольдса до современнных многоступенчатых центрообежных насосов высокого даввления сделан относительно небольшой шаг, который заключается по существу лишь в улучшении конструкции деталей и гидравлических характеристик проточной части насоса.

Усовершенствование лопастных насосов в 20 и 30-х гг. нашего векa тесно связано с именем профессора Пфлейдерера. После того как им была установлена зависимость между конечным числом лопастей и гидравлическими характеристиками насоса, лопастные насосы получили дальнейшее развитие.

 

tayni.info

История изобретения насоса

Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первый насос для тушения пожаров, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, был описан в 1 в. до н. э. древнегреческим учёным Героном из Александрии в сочинении «Pneumatica», а затем М. Витрувием в труде «De Architectura». Простейшие деревянные насосы с проходным поршнем для подъёма воды из колодцев, вероятно, применялись ещё раньше. До начала 18 в. поршневые насосы по сравнению с водоподъёмными машинами использовались редко. В дальнейшем в связи с ростом потребностей в воде и необходимостью увеличения высоты её подачи, особенно после появления паровой машины, насосы постепенно стали вытеснять водоподъёмные машины. Требования к ним и условия их применения становились всё более разнообразными, поэтому наряду с поршневыми насосами стали создавать вращательные насосы, а также различные устройства для напорной подачи жидкостей.

Таким образом, исторически наметились три направления их дальнейшего развития:

создание поршневых насосов,

вращательных

гидравлических устройств без движущихся рабочих органов.

Подъём в развитии поршневых насосов наблюдался в конце 18 в., когда для их изготовления стали применять металл и использовать привод от паровой машины. С середины 19 в. начали широко внедряться в производство паровые прямодействующие поршневые насосы. К этому периоду относится создание крыльчатых насосов, прообразом которых является поршневой, с кольцевым цилиндром, описанный французским инженером А. Рамелли в 1588 («Le diverse et articiose machine»). Развитие теории поршневых насосов тесно связано с работами отечественных учёных и инженеров (К. Бах, Г. Берг, А. П. Герман, В. Г. Шухов, П. К. Худяков, И. И. Куколевский, А. А. Бурдаков и др.). Достижения в области поршневых насосов были широко использованы также при создании поршневых компрессоров, гидравлических прессов и др. устройств, но сами поршневые насосы начиная с 20-30-х гг. 20 в. стали заметно вытесняться из ряда областей центробежными, роторными и др.

Другой путь развития насосов начался с изобретения так называемых вращающихся насосов, имевших по одному ротору, которые также были описаны Рамелли. Насос с эксцентрическим ротором является прототипом современных шиберных насосов. В 1624 И. Лейрехон в книге «La rеcrеation mathеmatiqae» описал двухроторный коловратный насос, который можно рассматривать как прообраз современных зубчатых насосов. В дальнейшем появились и др. разновидности роторных насосов, представителем которых является, например, лабиринтный насос, созданный уже в 50-е гг. 20 в. Первый вихревой насос, названный центробежным самовсасывающим, был предложен в 1920 в Германии инженером С. Хиншем, затем появились и др. разновидности.

Идея использования центробежной силы для подачи жидкостей возникла в 15 в. ещё у Леонардо да Винчи и, по-видимому, независимо от него была реализована в начале 17 в. французским инженером Бланкано, построившим простейший центробежный насос для подачи воды (рис. 3), рабочим органом которого служило открытое вращающееся колесо. Один из первых центробежных насосов со спиральным корпусом и четырёхлопастным рабочим колесом (рис. 4, а) был предложен французским учёным Д. Папеном, который усовершенствовал конструкцию ранее известной воздуходувки «Hessians» (рис. 4, б). В конце 19 в., когда появились быстроходные тепловые, а затем электрические двигатели, центробежные насосы получили более широкое применение. В 1838 русский инженер А. А. Саблуков на основе созданного им ранее вентилятора построил одноступенчатый центробежный Н., в 1846 американский инженер Джонсон предложил многоступенчатый горизонтальный Н., в 1851 аналогичный насос был создан в Великобритании по патенту Гуинна (насос Гуинна), в 1899 русский инженер В. А. Пушечников разработал вертикальный многоступенчатый насос для буровых скважин глубиной до 250 м. Этот насос, построенный в Париже на заводе Фарко (насос Фарко), предназначался для водоснабжения Москвы, имел подачу 200 м3/ч, кпд до 70%. В России первые центробежные насос начали изготовлять в 1880 на заводе Г. Листа в Москве.

Развитие осевых насосов основывалось на опыте аналогичных им гидротурбин. Проектирование и исследование осевых (пропеллерных и поворотно-лопастных) Н. относится к концу 19 — началу 20 вв. В СССР эти насосы разрабатываются начиная с 1932 на заводе «Борец» (под руководством М. Г. Кочнева), во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидромашиностроения (С. С. Руднев и др.), в харьковском институте «Промэнергетика» (Г. Ф. Проскура и др.), а с 1934 на опытной установке в г. Дмитрове (под руководством И. Н. Вознесенского). Большую роль в создании теории и совершенствовании конструкции центробежных и осевых Н. сыграли труды Л. Эйлера, О. Рейнольдса, Н. Е. Жуковского, С. А. Чаплыгина, К. Пфлайдерера и др. учёных.

Третье направление развития устройств для напорной подачи жидкостей объединяет несколько путей создания и совершенствования насос-аппаратов. Прототипы вытеснителей, согласно свидетельству Герона, изготовлялись уже в Древней Греции (устройства для вытеснения из сосуда воды подогретым воздухом или водяным паром). Первым вытеснителем производственного назначения была предложенная в 1698 английским инженером Т. Севери паровая водоотливная установка. Это устройство можно считать прототипом изобретённого в Германии в 1871 Халлем пульсометра, имевшего 2 камеры и действовавшего автоматически.

Идея использования сжатого воздуха для подачи воды высказывалась в 1707 Папеном и др. инженерами, но практически была применена значительно позже (в 20 в.) — в монжусе и в двухкамерном водоподъёмнике вытеснения для водяных скважин (конструкция инженера В. П. Савотина, СССР). Подача воды под действием давления продуктов сгорания жидкого топлива была осуществлена в Великобритании в 1911 Н. Л. Гемфри.

Принципиально иной способ подачи воды или нефти из скважин с помощью сжатого воздуха или др. газа был применен в газлифтах, которые были предложены в середине 19 в., а позднее нашли и практическое применение (с 1897 в России на нефтепромыслах в Баку, с 1901 в США).

С изобретением Монгольфье в 1796 автоматически действующего гидравлического тарана наметился ещё один путь развития устройств для напорной подачи жидкости, принцип действия которых был основан на использовании для подачи воды периодически создаваемых гидравлических ударов. В дальнейшем были предложены различные конструкции гидравлических таранов. В СССР нашли распространение установки инженера Д. И. Трембовельского (1927) и др.

Одной из разновидностей насос-аппаратов явился водоструйный насос, который как лабораторный прибор был предложен английским учёным Д. Томпсоном в 1852 и служил для отсасывания воды и воздуха. Первый промышленный образец струйного аппарата применил инженер Нагель в 1866 (предположительно в Германии) для удаления воды из шахт. Позднее созданы различные струйные насосы в виде водо-водяных эжекторов, паро-водяных инжекторов и многие др. Основы теории струйных насосов были заложены в работах Г. Цейнера и У. Ранкина во 2-й половине 19 в. и получили существенное развитие в 30-х гг. 20 в. благодаря исследованиям американских инженеров О’Брайена и Гослина и советских специалистов Л. Д. Бермана, К. К. Баулина, А. Н. Ложкина, Е. Я. Соколова, Н. М. Зингера и др. Позднее предложен гидропневматический водоподъёмник для скважин (В. П. Сироткин, Я. С. Суреньянц), в конструкции которого объединены струйный насос и эрлифт. Одним из направлений развития насос-аппаратов является создание магнитогидродинамических насосов. Первые такие насосы на постоянном токе были предложены Голденом (1907) и Гартманом (1919) и насосы на переменном токе — Чаббом (1915). Однако широко их стали применять в СССР и за рубежом только в 50-60-е гг. 20 в., главным образом в связи с успехами атомной энергетики. Т. о., техника подъёма и перемещения вначале только воды, а затем нефти и др. жидкостей в каждую эпоху в основном соответствовала уровню развития производительных сил и производственных отношений.

Список литературы

Большая Советская Энциклопедия

mirznanii.com

Насос - это... Что такое Насос?

править] История

Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первый известный поршневой насос для тушения пожара, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, упоминается ещё в I веке н. э.

В Средние века насосы использовались в различных гидравлических машинах. Один из первых центробежных насосов со спиральным корпусом и четырёхлопастным рабочим колесом был предложен французским учёным Д. Папеном. До XVIII века насосы использовались гораздо реже чем водоподъёмные машины (устройства для безнапорного перемещения жидкости), но с появлением паровых машин насосы начали вытеснять водоподъёмные машины. В XIX веке с развитием тепловых и электрических двигателей насосы получили широкое распространение. В 1838 году русский инженер А. А. Саблуков на основе созданного им ранее вентилятора построил центробежный насос и работал над применением его при создании судового двигателя.

Классификация насосов по принципу действия

По характеру сил преобладающих в насосе: объёмные, в которых преобладают силы давления и динамические, в которых преобладают силы инерции.

По характеру соединения рабочей камеры с входом и выходом из насоса: периодическое соединение (объёмные насосы) и постоянное соединение входа и выхода (динамические насосы).

Объёмные насосы используются для перекачки вязких жидкостей. В этих насосах одно преобразование энергии — энергия двигателя непосредственно преобразуется в энергию жидкости (механическая => кинетическая + потенциальная). Это высоконапорные насосы, они чувствительны к загрязнению перекачиваемой жидкости. Рабочий процесс в объёмных насосах неуравновешен (высокая вибрация), поэтому необходимо создавать для них массивные фундаменты. Также для этих насосов характерна неравномерность подачи. Большим плюсом таких насосов можно считать способность к сухому всасыванию (самовсасыванию).

Для динамических насосов характерно двойное преобразование энергии (1 этап: механическая => кинетическая + потенциальная; 2 этап: кинетическая => потенциальная). В динамических насосах можно перекачивать загрязнённые жидкости, они обладают равномерной подачей и уравновешенностью рабочего процесса. В отличие от объёмных насосов, они не способны к самовсасыванию.

Объёмные насосы

Процесс объёмных насосов основан на попеременном заполнении рабочей камеры жидкостью и вытеснении её из рабочей камеры. Некоторые виды объёмных насосов:

  • Импеллерные насосы — обеспечивают ламинарный поток перекачиваемого продукта на выходе из насоса, и могут использоваться в качестве дозаторов
  • Пластинчатые насосы — обеспечивают равномерное и спокойное всасывание перекачиваемого продукта на выходе из насоса, могут использоваться для дозирования. Могут быть как регулируемыми, так и нерегулируемыми. В пластинчатых регулируемых насосах изменение подачи осуществляется за счёт изменения объёма рабочей камеры благодаря изменению эксцентриситета ротора и статора. В качестве регулирующего устройства применяются гидравлические и механические регуляторы.
  • Винтовые насосы — обеспечивают ровный поток перекачиваемого продукта на выходе из насоса, могут использоваться для дозирования
  • Поршневые насосы могут создавать весьма высокое давление, плохо работают с абразивными жидкостями, могут использоваться для дозирования
  • Перистальтические насосы создают невысокое давление, химически инертны, могут использоваться для дозирования
  • Мембранные насосы — создают невысокое давление, могут использоваться для дозирования
  • Импеллерные (ламельные) насосы. Могут быть изготовлены в пищевом, маслобензостойком и кислотощёлочестойком исполнении

Общие свойства объёмных насосов:

  • Цикличность рабочего процесса и связанные с ней порционность и пульсации подачи и давления. Подача объёмного насоса осуществляется не равномерным потоком, а порциями.
  • Герметичность, то есть постоянное отделение напорной гидролинии от всасывающей (лопастные насосы герметичностью не обладают, а являются проточными).
  • Самовсасывание, то есть способность объёмных насосов создавать во всасывающей гидролинии вакуум, достаточный для подъёма жидкости вверх во всасывающей гидролинии до уровня расположения насоса(лопастные насосы не являются самовсасывающими).
  • Независимость давления, создаваемого в напорной гидролинии, от подачи жидкости насосом

Динамические насосы

Динамические насосы подразделяются на:

  • Лопастные насосы, рабочим органом у которых служит лопастное колесо или мелкозаходный шнек . В них входят:
    • Центробежные, у которых преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока происходит вследствие центробежных сил, возникающих при взаимодействии лопаток рабочего колеса с жидкостью. Центробежные насосы подразделяют на:
      • Центробежно-шнековый насос — вид центробежного насоса с подводом жидкости к рабочему органу выполненному в виде мелкозаходного шнека большого диаметра (дисков), расположенному по центру, с выбросом по касательной вверх или бок от корпуса. Такие насосы способны перекачивать карамелизующиеся и склеивающиеся массы, типа клея
      • Консольный насос — вид центробежного насоса с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу, расположенному на конце вала, удалённом от привода.
      • Осевые (пропеллерные) насосы, рабочим органом которых служит лопастное колесо пропеллерного типа. Жидкость в этих насосах перемещаются вдоль оси вращения колеса. Быстроходные насосы с высоким коэффициентом быстроходности, характеризуются большими значениями подач, но низких значениях напора.
      • Полуосевые (диагональные, турбинные) насосы, рабочим органом которых служит полуосевое (диагональное, турбинное) лопастное колесо.
      • Радиальные насосы, рабочими органами которых служат радиальные рабочие колеса. Тихоходные одноступенчатые и многоступенчатые насосы с высокими значениями напора при низких значениях подач.
    • Вихревые насосы — отдельный тип лопастных насосов, в которых преобразование механической энергии в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт вихреобразования в рабочем канале насоса.
  • Струйные насосы, в которых перемещение жидкости осуществляется за счёт энергии потока вспомогательной жидкости, пара или газа (нет подвижных частей, но низкий КПД).
  • Тараны (гидротараны), использующие явление гидравлического удара для нагнетания жидкости (минимум подвижных частей, почти нет трущихся поверхностей, простота конструкции, способность развивать высокое давление на выходе, низкие КПД и производительность)

Вихревые насосы

Вихревые насосы — динамические насосы, жидкость в которых перемещается по периферии рабочего колеса в тангенциальном направлении. Преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счёт множественных вихрей, возбуждаемых лопастным колесом в рабочем канале насоса. КПД идеального вихревого насоса не превышает 45 %.[источник не указан 1201 день] КПД реальных насосов обычно не превышает 30 %.

Применение вихревого насоса оправдано при значении коэффициента быстроходности[неизвестный термин]. Вихревые насосы в многоступенчатом исполнении значительно расширяют диапазон рабочих давлений при малых подачах, снижая коэффициент быстроходности до значений, характерных для насосов объёмного типа.

Вихревые насосы сочетают преимущества насосов объёмного типа (высокие давления при малых подачах) и динамических насосов (линейная зависимость напора насоса от подачи, равномерность потока).

Вихревые насосы используются для перекачки чистых и маловязких жидкостей, сжиженных газов, в качестве дренажных насосов для перекачки горячего конденсата.

Вихревые насосы обладают низкими кавитационными качествами. Кавитационный коэффициент быстроходности вихревых насосов .

Классификация насосов по реализации

  • Механические
  • Магниторазрядные
  • Струйные
    • Водокольцевые
    • Паромасленные дифузионные
    • Паромасленные бустерные
  • Сорбционные
  • Криогенные

Классификация насосов по типу перекачиваемой среды

Химические насосы

Химические насосы предназначены для перекачки различных агрессивных жидкостей, поэтому основными областями их применения являются химическая и нефтехимическая промышленность (перекачивание кислот, щелочей, нефтепродуктов), лакокрасочная промышленность (краски, лаки, растворители и др.) и пищевая промышленность.

Химические насосы перекачивают кислоты и щёлочи, органические продукты, сжиженные газы и т. п., которые характеризуются взрывоопасностью, различной температурой, токсичностью, склонностью к полимеризации и налипанию, содержанием растворенных газов. Характер перекачиваемых жидкостей обуславливает то, что химические насосы изготавливаются полностью из химостойких полимеров или коррозионно-стойких сплавов.

Фекальные насосы

Фекальные насосы используются для перекачки легко загрязненных жидкостей и сточных вод. Они рассчитаны на большую вязкость и содержание малых и средних амбразивных частиц. Фекальные насосы могут быть погружными или полупогружными, также их конструкция может снабжаться режущим механизмом. Современные модели имеют поплавок автоматического включения/выключения насоса.

Основная среда применения - канализационные станции.

Примечания

См. также

Ссылки

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 14 мая 2011.

dic.academic.ru

История изобретения. Насос

Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первый насос для тушения пожаров, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, был описан в 1 в. до н. э. древнегреческим учёным Героном из Александрии в сочинении «Pneumatica», а затем М. Витрувием в труде «De Architectura».

Простейшие деревянные насосы с проходным поршнем для подъёма воды из колодцев, вероятно, применялись ещё раньше. До начала 18 в. поршневые насосы по сравнению с водоподъёмными машинами использовались редко. В дальнейшем в связи с ростом потребностей в воде и необходимостью увеличения высоты её подачи, особенно после появления паровой машины, насосы постепенно стали вытеснять водоподъёмные машины. Требования к ним и условия их применения становились всё более разнообразными, поэтому наряду с поршневыми насосами стали создавать вращательные насосы, а также различные устройства для напорной подачи жидкостей.

Таким образом, исторически наметились три направления их дальнейшего развития:

  • создание поршневых насосов,
  • вращательных
  • гидравлических устройств без движущихся рабочих органов.

Подъём в развитии поршневых насосов наблюдался в конце 18 в., когда для их изготовления стали применять металл и использовать привод от паровой машины. С середины 19 в. начали широко внедряться в производство паровые прямодействующие поршневые насосы. К этому периоду относится создание крыльчатых насосов, прообразом которых является поршневой, с кольцевым цилиндром, описанный французским инженером А. Рамелли в 1588 («Le diverse et articiose machine»). Развитие теории поршневых насосов тесно связано с работами отечественных учёных и инженеров (К. Бах, Г. Берг, А. П. Герман, В. Г. Шухов, П. К. Худяков, И. И. Куколевский, А. А. Бурдаков и др.). Достижения в области поршневых насосов были широко использованы также при создании поршневых компрессоров, гидравлических прессов и др. устройств, но сами поршневые насосы начиная с 20-30-х гг. 20 в. стали заметно вытесняться из ряда областей центробежными, роторными и др.

Другой путь развития насосов начался с изобретения так называемых вращающихся насосов, имевших по одному ротору, которые также были описаны Рамелли. Насос с эксцентрическим ротором является прототипом современных шиберных насосов. В 1624 И. Лейрехон в книге «La rеcrеation mathеmatiqae» описал двухроторный коловратный насос, который можно рассматривать как прообраз современных зубчатых насосов. В дальнейшем появились и др. разновидности роторных насосов, представителем которых является, например, лабиринтный насос, созданный уже в 50-е гг. 20 в. Первый вихревой насос, названный центробежным самовсасывающим, был предложен в 1920 в Германии инженером С. Хиншем, затем появились и др. разновидности.

Идея использования центробежной силы для подачи жидкостей возникла в 15 в. ещё у Леонардо да Винчи и, по-видимому, независимо от него была реализована в начале 17 в. французским инженером Бланкано, построившим простейший центробежный насос для подачи воды (рис. 3), рабочим органом которого служило открытое вращающееся колесо. Один из первых центробежных насосов со спиральным корпусом и четырёхлопастным рабочим колесом (рис. 4, а) был предложен французским учёным Д. Папеном, который усовершенствовал конструкцию ранее известной воздуходувки «Hessians» (рис. 4, б). В конце 19 в., когда появились быстроходные тепловые, а затем электрические двигатели, центробежные насосы получили более широкое применение. В 1838 русский инженер А. А. Саблуков на основе созданного им ранее вентилятора построил одноступенчатый центробежный Н., в 1846 американский инженер Джонсон предложил многоступенчатый горизонтальный Н., в 1851 аналогичный насос был создан в Великобритании по патенту Гуинна (насос Гуинна), в 1899 русский инженер В. А. Пушечников разработал вертикальный многоступенчатый насос для буровых скважин глубиной до 250 м. Этот насос, построенный в Париже на заводе Фарко (насос Фарко), предназначался для водоснабжения Москвы, имел подачу 200 м3/ч, кпд до 70%. В России первые центробежные насосы начали изготовлять в 1880 на заводе Г. Листа в Москве.

 

Развитие осевых насосов основывалось на опыте аналогичных им гидротурбин. Проектирование и исследование осевых (пропеллерных и поворотно-лопастных) Н. относится к концу 19 — началу 20 вв. В СССР эти насосы разрабатываются начиная с 1932 на заводе «Борец» (под руководством М. Г. Кочнева), во Всесоюзном научно-исследовательском институте гидромашиностроения (С. С. Руднев и др.), в харьковском институте «Промэнергетика» (Г. Ф. Проскура и др.), а с 1934 на опытной установке в г. Дмитрове (под руководством И. Н. Вознесенского). Большую роль в создании теории и совершенствовании конструкции центробежных и осевых Н. сыграли труды Л. Эйлера, О. Рейнольдса, Н. Е. Жуковского, С. А. Чаплыгина, К. Пфлайдерера и др. учёных.

Третье направление развития устройств для напорной подачи жидкостей объединяет несколько путей создания и совершенствования насос-аппаратов. Прототипы вытеснителей, согласно свидетельству Герона, изготовлялись уже в Древней Греции (устройства для вытеснения из сосуда воды подогретым воздухом или водяным паром). Первым вытеснителем производственного назначения была предложенная в 1698 английским инженером Т. Севери паровая водоотливная установка. Это устройство можно считать прототипом изобретённого в Германии в 1871 Халлем пульсометра, имевшего 2 камеры и действовавшего автоматически.

Идея использования сжатого воздуха для подачи воды высказывалась в 1707 Папеном и др. инженерами, но практически была применена значительно позже (в 20 в.) — в монжусе и в двухкамерном водоподъёмнике вытеснения для водяных скважин (конструкция инженера В. П. Савотина, СССР). Подача воды под действием давления продуктов сгорания жидкого топлива была осуществлена в Великобритании в 1911 Н. Л. Гемфри.

Принципиально иной способ подачи воды или нефти из скважин с помощью сжатого воздуха или др. газа был применен в газлифтах, которые были предложены в середине 19 в., а позднее нашли и практическое применение (с 1897 в России на нефтепромыслах в Баку, с 1901 в США).

С изобретением Монгольфье в 1796 автоматически действующего гидравлического тарана наметился ещё один путь развития устройств для напорной подачи жидкости, принцип действия которых был основан на использовании для подачи воды периодически создаваемых гидравлических ударов. В дальнейшем были предложены различные конструкции гидравлических таранов. В СССР нашли распространение установки инженера Д. И. Трембовельского (1927) и др.

 

Одной из разновидностей насос-аппаратов явился водоструйный насос, который как лабораторный прибор был предложен английским учёным Д. Томпсоном в 1852 и служил для отсасывания воды и воздуха. Первый промышленный образец струйного аппарата применил инженер Нагель в 1866 (предположительно в Германии) для удаления воды из шахт. Позднее созданы различные струйные насосы в виде водо-водяных эжекторов, паро-водяных инжекторов и многие др. Основы теории струйных насосов были заложены в работах Г. Цейнера и У. Ранкина во 2-й половине 19 в. и получили существенное развитие в 30-х гг. 20 в. благодаря исследованиям американских инженеров О’Брайена и Гослина и советских специалистов Л. Д. Бермана, К. К. Баулина, А. Н. Ложкина, Е. Я. Соколова, Н. М. Зингера и др. Позднее предложен гидропневматический водоподъёмник для скважин (В. П. Сироткин, Я. С. Суреньянц), в конструкции которого объединены струйный насос и эрлифт. Одним из направлений развития насос-аппаратов является создание магнитогидродинамических насосов. Первые такие насосы на постоянном токе были предложены Голденом (1907) и Гартманом (1919) и насосы на переменном токе — Чаббом (1915). Однако широко их стали применять в СССР и за рубежом только в 50-60-е гг. 20 в., главным образом в связи с успехами атомной энергетики. Т. о., техника подъёма и перемещения вначале только воды, а затем нефти и др. жидкостей в каждую эпоху в основном соответствовала уровню развития производительных сил и производственных отношений.

Источник

xvastunishka.us


.