Области применения и принципиальные схемы основных видов нагнетателей

Поршневые (рис. 1.3). В цилиндрическом корпусе плотно размещается поршень, при движении которого в одну сторону жидкость через клапан засасывается, а при движении обратно через другой клапан нагнетается. Достоинством поршневых нагнетателей является высокий КПД, возможность создания больших давлений и практическая независимость производительности от противодавления. Недостатки — громоздкость и затруднительность непосредственного соединения с электродвигателем, сложность регулирования, неравномерность подачи из-за наличия клапанов. Поршневые нагнетатели используются в качестве насосов и компрессоров.

1.3. Поршневой нагнетатель

Пластинчатые или шиберные (рис. 1.4). В цилиндрическом корпусе эксцентрично расположен ротор с выскальзывающими при вращении под действием пружин или возникающих центробежных сил из пазов пластин, которые, прижимаясь к внутренней поверхности корпуса, вытесняют жидкость через нагнетательный патрубок, одновременно производя засасывание через другой патрубок. Обратное перетекание жидкости предотвращается ввиду минимального зазора между корпусом и расположенным в нем ротором.

1.4. Пластинчатый нагнетатель

Воздействие на жидкость в поршневом и пластинчатом нагнетателях аналогично, но здесь имеет место более удобное вращательное движение и не требуются клапаны.

К недостаткам следует отнести сравнительно низкий КПД ввиду потерь через торцевые зазоры и трения пластин, которые быстро изнашиваются и при загрязнении жидкости твердыми примесями могут заклиниваться.

Обычно эти нагнетатели используются в качестве компрессоров, но в специальном исполнении, когда жидкость пластинами не сжимается, а только переносится, и в качестве насосов.

Зубчатые или шестеренные (рис. 1.5). В открытом с двух сторон плоском корпусе располагается с минимальным торцевым зазором пара сцепленных между собой шестерен. Зубья шестерен при вращении захватывают жидкость и переносят ее со стороны всасывания в сторону нагнетания, не пропуская ее обратно через сцепление зубьев. Эти нагнетатели конструктивно достаточно просты, компактны, нет клапанов, но имеют малую производительность и недостаточно высокий КПД ввиду потерь через торцевые зазоры и трения в сцеплении шестерен. Они используются преимущественно в качестве насосов, причем особенно успешно для перекачки таких вязких жидкостей, как масло. В двузубчатом исполнении они используются и в качестве компрессоров.

1.5. Зубчатый нагнетатель

Вихревые (рис. 1.6). В цилиндрическом корпусе с присоединенными по касательной двумя патрубками располагается ротор с радиально выступающими лопастями. Между концами лопастей и внутренней поверхностью корпуса образуется кольцеобразная полость, перекрываемая между патрубками перемычкой. При вращении ротора поступающая через один из патрубков жидкость увлекается и переносится по окружности к другому патрубку, сжимаясь при этом ввиду неоднократного перетекания из полости на лопасти и обратно. У этих нагнетателей невысокий КПД, но они реверсивны и создают значительные давления при ограниченных подачах.

1.6. Вихревой нагнетатель

Успешно используются в качестве насосов.

Осевые (рис. 1.7). В цилиндрическом корпусе (обечайке) по его оси располагается с минимальным зазором рабочее колесо в виде втулки с радиальными профилированными лопастями, при вращении которого образуется перемещение жидкости в направлении оси вращения. Они развивают небольшие давления, но имеют высокий КПД, реверсивны и используются в качестве насосов и вентиляторов, а для газов при многоступенчатом соединении и в качестве компрессоров.

1.7. Осевой нагнетатель

Центробежные (радиальные) — рис. 1.8. В спиральном корпусе располагается рабочее лопастное колесо, при вращении которого поступающая в осевом направлении в корпус жидкость закручивается лопастями и под воздействием возникающей центробежной силы поступает в корпус, собирается им и выпускается в радиальном по отношению к оси вращения направлении.

1.8. Центробежный (радиальный) нагнетатель

Центробежные нагнетатели имеют высокий КПД, достаточно просты в конструктивном отношении, их удобно соединять с электродвигателями   и легко регулировать, так как подача зависит от противодавления.

Они широко используются в качестве насосов и вентиляторов, а при многоступенчатом соединении и в качестве компрессоров.

Следует напомнить, что по новым ГОСТам центробежные вентиляторы в отличие от насосов стали называться радиальными.

Далее рассматривается несколько модификаций центробежных нагнетателей.

Прямоточные или диагональные (рис. 1.9). Центробежное лопастное колесо располагается в корпусе не спиральном, а в обеспечивающем подвод и отвод потока без поворота, что в определенных случаях представляет удобство. Они используются в качестве насосов и вентиляторов.

1.9. Прямоточный нагнетатель

Смерчевые (рис. 1.10). Они по схеме совпадают с центробежными, но рабочее лопастное колесо утоплено в нише задней стенки корпуса и жидкость проходит не между лопастями, а перемещается перед колесом за счет создаваемой им закрутки, своеобразного смерча. Это при перемещении жидкостей с волокнистыми и другими твердыми примесями предохраняет их от разрушения, а колесо от засорения. Такие нагнетатели пока начинают использоваться только в качестве вентиляторов.

1.10. Смерчевый нагнетатель

Дисковые (рис. 1.11). В спиральном корпусе вместо лопастного колеса располагается пакет дисков с зазорами, и за счет их трения с жидкостью создается ее движение. У этих нагнетателей невысокий КПД, малое давление, но они достаточно бесшумны при использовании в качестве вентиляторов.

1.11. Дисковый нагнетатель

Диаметральные (рис. 1.12). Колесо центробежного типа с большим числом коротких лопастей располагается в корпусе в виде отвода. Возможно и прямоточное исполнение. Жидкость дважды по направлению диаметра проходит через решетку колеса, что позволяет создавать повышенные давления. На пути такого движения внутри колеса полезна установка направляющего устройства. Без конструктивных затруднений можно для обеспечения больших подач использовать широкие колеса. Пока эти нагнетатели используются только в качестве вентиляторов, КПД их невелик.

1.12. Диаметральный нагнетатель

В гл. VI рассматриваются конструктивные и эксплуатационные особенности различных нагнетателей и их устройство.