Литература -->  Катафорез - движение частиц 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

при больших давлениях корпус вентиля выполняют из кованой стали. Движение клапана а (фиг. 4) вентиля осуществляется при помощи шпинделя б. При небольших давлениях К. опирается на седло, выполненное в теле вентиля. При больших давлениях седло изготовляется в форме втулки, или же снабжается бронзовьвга или никелевыми уплотняющими кольцами б. Установка уплотняющих ко л ец при помощи пресса не является надежной, если деформация кольца и деформациякорпуса будут различны при изменении температуры, что имеет место напр. при бронзовых кольцах, впрессованных в чугунный корпус вентиля. Поэтому более совершенной является конструкция седла, выполненная в форме втулки, которая укрепляется в теле вентиля при помощи Шурупов (фиг. 5) или nyjeM развальцовки ее нижнего края (фиг. 6). Вентили для перегретого пара вы-


Фиг. 4.



Фиг. о.

Фиг. 6.

полняются с никелевыми кольцами, коэф-т расширения к-рых одинаков с коэфициентом расширения литой стали, из которой изготовляют корпус вентиля. Для воды ,и пара низкого давления применяют уплотняющие кольца из специа.71Ьной массы; такие кольца обычно заправляются в выточку К. (фиг. 7). Для направления движения клапана служ;ат направляющие ребра (фиг. 6 и 7). Недостатком ребер является их возможное заедание при Г-ных деформациях; если же ребра выполнять с зазором, то при открытии К. последний под действием проходящего потока начинает бить; поэтому целесообразнее ребер не - применять и изготовлять шпиндель вентиля относительно большего сечения. Соединение К. вентиля со шпинделем д. б. подвижным, для того чтобы была обеспечена правильная посадка К. на седло и чтобы в момент открытия и закрытия К. он не вращался вместе со


Фиг. 7.

шпинделем. Конструктивное выполнение соединения К. со шпинделем изображено на фиг. 5 и 6. При больших давлениях или при больших размерах К., для облегчения открытия венти.ля предусматривается разгрузка К. при помощи перепуска; для этого вентиль выполняется или с небольшим дополнительным перепускным вентилем (фиг. 8)

или со сиециальн. вспомогательным клапаном б, который открывается раньше открытия главного К. в вентиля (фиг. 9). Конструкция вентиля с разгружен-ньвм К. изображена на фиг. 10; в этой конструкции



Фиг. 8,

Фиг. 9.

К.выполнен в форме конуса и седло клапана имеет два седла с уп.тотняющими кольцами а и Ь, которые после их установки на место развальцовываются,

К., действующие автоматически. К. насосов. Работа автоматическ. К. насоса схематически представлена на фиг. 11. При вращении шейки коленчатого вала Z но кривой АБС поршень К движется влево. К. S под действием давления атмосферы приподнимается и ЛгИДКОСТЬ ПО всасывающей трубе R поступает в насос.При обратном движении поршня силой давления поршня на засосанную в насос жидкость всасывающий К. S прижмется к своему седлу, нагнетательный к.тапан D откроется, и жидкость из насоса перетечет в подающую трубу. На фиг. 12 изображена индикаторная диаграмма GHIK давления в цилиндре и кривая высоты подъема всасывающего и

нагнетательного К., в зависимости от пути S, пройденного поршнем. К. насосов выполняются тарельчатыми (фиг. 13) (плоские и конические), шаровыми (фиг. 14) и кольцевыми (фиг. 15). Площадь свободного прохода Шарового К. определяется из ур-ия:

f-Tidh sin 6 , где д обыкновенно равняется 45°; диам. шарового К. выполняется равным 1,4-l,5d, . Для увеличения свободного прохода К. насосов осуществляют в виде групп независимо действующих клапанов. Многокольцевые К.


Фиг. Ю.



встречаются двух систем: седла всех К. расположены в одной плоскости (фиг. 16) или седла расположены одно над другим (фиг. 17).


Фиг. и.

IJl.

ход асасывамия

1 1

Плотность соприкосновения рабочей поверхности К. осуществляется: 1) выполнением К. из эластичного материала который хорошо


Фиг. 12. гход поршня-*.

езШПвсас. клапан диаграмма hmax ; подъема клапанов . j >;

)! клапан

прилегает к седлу, напр.гз кожи или резины; такие К. хорошо работают при небольших давлениях и холодной воде; 2)тщатель-



Фиг. 13.

Фиг. 14.


НОЙ обработкой тарелок К. и поверхности седла; чем тоньше ширина рабочих поверхностей седла и К. тем легче они м. б.хорошо пришлифованы друг к дру-1 1 I гу; при этом необходимо обеспечить правильную посадку К., чтобы не было перекоса, для чего служат особые направ.тяющие; 3) специа.Дьными вспомогательными приспособле- ПИЯМИ; примером может

Фиг. 15. служить изображенный на фиг. 16 К. системы Фериис: давление на К. воспринимается непосредственно металлич. поверхностью седла, а плотность закрытия достигается специальными кожаными или. резиновыми кольцами, помещенными в те-

ле К. так, что края кожаных колец (фиг. 18), прижимаясь к верхнему краю седла, осуществляют полную герметичность закрытия. Для того чтобы края кожаных колец не оказывали сопротивления проходящему потоку, кольца выпрессовываются специальным прессом так. обр., чтобы их края всегда


Фиг. 16.

Фиг. 17.

Фиг. 18.

ВО время работы К. были приподняты кверху, как это и изобралсено па правой стороне фиг. 18. Материалом для изготовления седла служит бронза, т.к. черные металлы ржавеют, благодаря чему нарушается плотность закрытия. При соленой воде или при воде, содержащей кислоты, необходимо предусмотреть меры для предотвращения образования 1альванических пар, электрический ток которых быстро разрушает седло и клапан.

Законы движения автома-тическ. К. могут быть определены из схемы фиг. 11. Пренебрегая конечной длинойша-туна, мол-сно считать, что количество воды d<9, засосанное за время dt двюкения поршня К с площадью сечения ¥, будет равно dQ = F с dt = Fu sin (р dt,

где с - скорость движения поршня, и - ок-рулсная скорость кривошипа, -угол поворота кривошипа. Обозначая через v скорость движения потока, проходящего через свободный проход К., вводя коэф. истечения jii и учитывая, что --

своб. проход клапана /= Ш sin dj, где I-длина среднего периметра свободного прохода, h-высота под-


--* /7утб nopuJHV

Фиг. 19.

ема клапана и Ь- угол образующей конусной поверхности седла, псчучим из условия непрерывности потока

F с Fu sin <р iivl sin <5,

fivl sin 1

максимальный подъем клапана h =

Чпах ,1 sin

так что h=h a sin ср.

Диаграмма движения (хода) К. в зависимости от yr.Tia (р поворота кривошипа и от хода Si поршня изображена на фиг. 19. Наиболь-



шая площадь свободного прохода /, а. клапана получается при 9? = 90°:

В мертвых точках h=0, т. е. К. должен точно открываться и закрываться в мертвых точках. Обозначая через секундный

расход воды и учитывая, чтог* = м/ск,

где п-число об/м полл,им:

60 Ц V

Для того чтобы клапан насоса правильно работал, он доллсен и.ли обладать достаточным весом или быть правильно нагружен действием пружины. Если площадь тарелки К. равна /i см, то при его работе, т. е. когда К. открыт, жидкость под К. будет находиться

под давлением Ь=10 , м водяного столба, Ji

гдеР (в кг)-нагрузка на К. Так как кинетич. энергия К. незначительна, то можно считать,что сила Р слагается из силы К, зависящей от степени сжатия пружины и веса G клапана при уд. весе материала К. у и жидкости у{.

P = Jf-bG(l-;); для водяного насоса при Ух = 1 сила

Под действием давления Ъ жидкость вытекала бы из отверстия в тонкой стенке со скоростью V =V2gb, где д-ускорение силы тяжести. В действительности, благодаря специальной форме свободного прохода К. и В.ПИЯНИЮ самого К. и соседних с ним частей, скорость проходящего через К. потока fiv будет отличаться от теоретически возмол-

ной и будет равняться

fiv= /Zp.v = fip у2дЪ, где fip -определяемый опытным путем нагрузочный коэф. истечения. Проходящее за время dt через К. количество воды равно: dQ = f fip-Vdt.

Если коэф. ftp известен, то необходимая для К. нагрузка м. б. определена из ур-ия:

Скорость движения клапана определяется из уравнения:

dh 7 d<p , л-п

dt Р dtax W COS (р ;

следовательно скорость движения автоматическ. К. изменяется по косинусоиде и наибольшую скорость К. имеет при <p = Q или 180°, т. е. в момент открытия и закрытия. В


о - 90° 180°

Угол поворота нривошипа

действительности движение К. отступает от выведенного вьппе теоретически благодаря следуюпщм причинам: К. при его движении сам действует подобно поршню, скорость

потока, проходящего через щель к.яапана, fiv не является величиной постоянной, шатун имеет конечную длину и наконец в движущемся столбе жидкости могут образоваться колебательные движения. Вследствие этих явлений происходит запаздывание момента


Фиг. 21.

открытия и закрытия автоматич. действующего К. и это запаздывание увеличивается с увеличением числа оборотов кривошипа. На фиг. 20 сплошными кривыми изображены действительные подъемы К. при различных числах оборотов кривошипа в зависимости от угла его поворота; пунктирной линией нанесены пути К. по синусоиде. Крутой подъем кривой при открытии указывает на наличие удара, сила которого увеличивается при увеличении чисяа оборотов. Учитывая указанные причины, действующие на работу К., величину его подъема определяют из ур-ия:

/vl sin fwl sin Й1

со cos

nvl sin i5i

И действительная скорость двгокения К.

К = tt = пах ( > COS гр + . 0)2 Sin ср).

Скорость клапана Vg в момент его закрытия с углом опоздания хр будет равна:

(О COS (180° + V) 4-o)2sin(180° +V)] ;

iivl sin<5i

при малом угле v* можно считать

= - llr

2npvl sindi

в момент закрытия кинетическая энергия К.

массы М, будет равна

так как от этой

величины зависит сила удара при закрытии клапана, то стремятся выполнять К. возможно более .легкими. Проф. Бонин (Benin) считает, что

MvH , лг G, Q,n \

9fAVb.l sin <5i/

3600

I* Sin* <>,

Vboisii

где -поправочный коэфициент-и С определяют опытньш путем, -секундный рас-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152