Prečo je v čerpadle vzduchová komora. Piestové kvapalinové čerpadlo. Vodné trubky. Otázky na konsolidáciu
Zhrnutie lekcie
Položka : fyzika.
Miesto vyučovacej hodiny v štruktúre výchovno-vzdelávacieho procesu: Hodina podľa učebných osnov.
Téma hodiny podľa učebných osnov: Piestové kvapalinové čerpadlo Inštalatérstvo
Číslo lekcie: 43.
Forma hodiny: kombinovaná hodina.
Cieľ: Rozšíriť u žiakov porozumenie predmetu štúdia fyzikálnej vedy, pestovať u žiakov zvedavosť. Vysvetliť princíp činnosti piestových kvapalinových čerpadiel, oboznámiť žiakov s ich praktickou aplikáciou.
Ak pracuje na vstupnom signáli, môže byť potrebné kalibrovať dávku a meniť jej dávku podľa merania. Po spustení čerpadlo beží na požadovaný prietok, kým signál stop nezastaví prevádzku alebo podobne. Ak sa problém s úrovňou produktu alebo podobná situácia niekedy spustí a upozorní operátora, ak sa produkt minie, systém sa môže tiež vypnúť alebo poskytnúť vyššiu úroveň alarmu, aby sa zabránilo neskoršiemu spôsobeniu problému neupravenou vodou alebo kvapalinou.
Úlohy: Oboznámiť sa s predmetom štúdia.
Etapy lekcií
Čas, min.
Metódy a techniky
Aktualizácia znalostí.
Rozhovor, odpovede na otázky
Učenie sa nového materiálu
Rozprávka učiteľa, rozhovor, poznámky na tabuli a v zošitoch.
Zobraziť animáciu, diagramy
Formovanie zručností a schopností
Riešenie kvalitatívnych úloh, lúštenie krížovky, odpovedanie na otázky žiakov
Funkciou je, že dávkovacie čerpadlo je navrhnuté tak, aby bolo spoľahlivé, takže po správnom nastavení by sa malo o seba postarať samo a nevyžaduje veľké množstvo vstupov. Na čo používate dávkovacie pumpy? Dávkovacie čerpadlá majú široké uplatnenie v mnohých priemyselných odvetviach. To siaha od úpravy vody, poľnohospodárstva, priemyslu, výroby, medicíny, potravín a baníctva. Typicky sú dávkovacie čerpadlá inštalované na vstrekovanie produktu do prúdu vody alebo kvapaliny, aby sa vyvolala chemická alebo fyzikálna reakcia.
Zhrnutie
Správa učiteľa
Úloha na tabuli
Piestové kvapalinové čerpadlo. Vodné trubky.
Ľudstvo nemôže existovať bez vody. Voda je hlavnou zložkou našej potravy. Spotrebiteľmi vody sú priemysel, energetika, poľnohospodárstvo a doprava. Sanitárne vybavenie bytov je založené na využívaní vody (prítomnosť vaní, spŕch, kanalizácie, vykurovacích systémov atď.).
Môže to byť také jednoduché, ako pridanie kyseliny alebo žieraviny do vody, aby sa pH dostalo do požadovaného rozsahu, alebo pridanie chlóru na zabitie baktérií. Môžu byť tiež použité pre iné produkty, ako sú flokulanty, na stuhnutie kvapaliny alebo zmenu jej vlastností.
Dávkovanie možno použiť aj na dávkovanie chemikálií do toku produktu. To sa dá použiť pri výrobe, ako je získanie pravidelnej konzistencie lepidla alebo prísady pri výrobe drevovláknitých dosiek, aby sa zabezpečila stabilná kvalita soľanky na výrobu mäsa. Dávkovacie čerpadlá možno použiť aj pre vysokotlakové a vysokoteplotné aplikácie, ako je dávkovanie náplne do kotla s inhibítorom korózie alebo vodného kameňa alebo katalyzátorom v náplni taviacej pece.
Inžinierske stavby, ktoré slúžia na zásobovanie obyvateľstva vodou, ako aj továrne, továrne a pod Inštalatérstvo. V Čeľabinsku bol pred prvou svetovou vojnou vybudovaný vodovod. Pozostával z ôsmich vodných búdok a 26 odbočiek do domov bohatých občanov. Dnes je vodovod oveľa komplikovanejší, dĺžka vodovodu sa už meria v tisíckach kilometrov.
Ako nainštalujete dávkovacie čerpadlá? Pretože komponenty dávkovacieho systému sú také dôležité, spôsob ich konfigurácie je tiež dôležitý pre celkovú prevádzku. Najprv sa musíte uistiť, že všetky komponenty sú kompatibilné s dávkovaným produktom aj s dodávaným prúdom. Veci ako vysoká odolnosť proti korózii, vysoký tlak a vysoká teplota si vyžadujú špeciálne diely, aby veci nepraskli, neroztopili sa alebo nekorodovali.
Keď je všetko kompatibilné, mali by ste si vybrať dobré miesto pre bod dávkovania. Treba si uvedomiť, že musí byť umiestnený tak, aby bol výrobok dobre premiešaný a neovplyvňoval ostatné časti potrubia, t.j. ak je umiestnený pred ventilom alebo vodomerom, tak tieto časti môžu byť predčasne skorodované, nesprávne odčítané alebo majú dizajn - od vodného kameňa alebo nánosu.
Voda sa odoberá z riek, nádrží, jazier alebo z podzemia. Niekedy treba vodu dodávať z diaľky. Napríklad pre Moskvu sa časť vody odoberá z Volhy cez kanál dlhý 128 km.
Voda odobratá zo zdroja, kým sa dostane k spotrebiteľovi, prechádza cez zariadenia na úpravu vody (prvé takéto zariadenia u nás boli postavené v roku 1888 v Petrohrade). Potom pomocou čerpacie stanice vyčistená voda sa dodáva do mestskej vodovodnej siete, do tovární, chovov dobytka atď.
Po výbere dávkovacieho bodu musí byť čerpadlo správne nainštalované. Toto musí byť umiestnené v blízkosti zdroja energie alebo stlačeného vzduchu, aby fungovalo, zvyčajne v blízkosti alebo pod dávkovacím bodom, aby sa zabránilo nasávaniu a chránené pred vodou, prachom, slnkom alebo teplom.
Ďalším faktorom, ktorý je potrebné zvážiť, je obal produktu. Závisí to od samotného produktu, koľko sa dávkuje a koľko je potrebné v pumpe skladovať. Ak je čerpadlo ťažko prístupné alebo je ponechané zapnuté dlho, je potrebné skladovať veľké množstvo produktu. Ak nie, potom môže byť interval údržby kratší a nádoba menšia, ale spracovanejšia. Ďalšou metódou, ktorú treba zvážiť, najmä ak má výrobok obmedzenú trvanlivosť, je, ak sa uskutoční na mieste.
(NRK) Naša krajina má obrovské zásoby vody. Skvelé sú aj v Čeľabinskej oblasti. Je ťažké neobdivovať krásu južných Uralských jazier, nádrží, lomov a riek. (Snímka číslo 3). Hlavným vodným zdrojom Čeľabinska je rieka Miass. Tok rieky Miass je regulovaný nádržami Argazinskoye a Shershnevskoye.
Ľudská činnosť je silným faktorom ovplyvňujúcim kvalitu vodných zdrojov. Tento vplyv môže byť priamy (výstavba vodnej elektrárne, odber vody na zavlažovanie a pod.) a nepriamy prostredníctvom iných zložiek prírody (klíma, pôda, vegetácia a pod.). Takže iracionálne odlesňovanie vedie k úbytku vodných zdrojov. Znečistenie vody je vážny problém. Vyčerpanie vodných zdrojov v dôsledku straty ich kvality je väčšou hrozbou ako ich kvantitatívne vyčerpanie. Spolu s výstavbou výkonných moderných čistiarní, zavádzaním uzavretých cyklov využívania vody v priemysle je potrebné dosiahnuť znižovanie spotreby vody predovšetkým zlepšovaním výrobných technológií a znižovaním strát.
Tým sa získa základná chemikália alebo prísada ako pevná látka a potom sa premení na konzistentný roztok s vodou a dávkovaním. Pre túto metódu sú vysoké kapitálové náklady na vybavenie, ale v situáciách s vysokou priepustnosťou a ak existujú úspory nákladov, môže to byť opodstatnené. Príkladom toho je výroba polymérov na úpravu vody alebo výroba soli s chlórnanom.
Vzhľadom k tomu, dávkovanie proces používa niektoré skôr nebezpečné chemických látok, ďalším dôležitým faktorom je bezpečnosť pre operátorov, koncových užívateľov a životné prostredie. Toto by ste si mali prečítať, aby ste zistili kompatibilitu komponentov.
V súčasnosti sú tieto problémy relevantné pre Čeľabinsk aj Čeľabinskú oblasť: ochrana jazier, riek, výstavba moderných zariadení na úpravu priemyselné podniky a verejné služby v osadách.
Schéma vodovodného zariadenia je znázornená na obrázku v učebnici a na plagáte (Snímka číslo 4). Pomocou čerpadla 2 sa voda dostáva do veľkej vodnej nádrže umiestnenej vo vodárenskej veži. Z tejto veže boli položené potrubia pozdĺž mestských ulíc v hĺbke asi 2,5 metra, z ktorých idú do každého jednotlivého domu špeciálne vetvy končiace kohútikmi. Tieto kohútiky nemôžu byť umiestnené nad hladinou vody v nádrži vodárenskej veže, inak sa k nim voda nedostane.
Ak sa toto všetko zváži, systém by mal byť efektívny a bezpečný. Jedným z hlavných kľúčov dávkovania je, že ak budete rezať zákruty, veci nebudú fungovať tak, ako by mali, a znížia sa náklady, bezpečnosť a výkon.
V tomto článku sme sa pozreli na systémy dávkovacích čerpadiel, ich komponenty, ako čerpadlá fungujú a ako sú správne nastavené. Tieto veterné turbíny sa používajú v rozvojových krajinách na čerpanie vody, voda sa využíva buď ako pitná voda alebo na zvýšenie poľnohospodárskej produkcie. Tento príspevok však neuvádza použiteľnosť, výhody a nevýhody konkrétneho vodného čerpadla prevzatého z jedného konkrétneho projektu. Skôr objasňuje niektoré pojmy vhodných technologických vín, ktoré nemusia nevyhnutne existovať.
otázka:
Prečo sa k nim nedostane voda? (Komunikačné nádoby).
Voda sa do nádrže vodárenskej veže dodáva pomocou čerpadiel. To je zvyčajne odstredivé čerpadlá s elektrickým pohonom. Budeme uvažovať o princípe fungovania iného čerpadla - takzvaného piestového čerpadla kvapaliny. Vynález čerpadla patrí do staroveku. Prvé piestové čerpadlá sa objavili niekoľko storočí pred naším letopočtom. e. v krajinách staroveká kultúra. Piestové čerpadlo bolo dobre známe v starovekom Grécku a Ríme. Podľa zdrojov dvojvalcové požiarne čerpadlo vynašiel starogrécky mechanik Ktesibius (asi 2 - 1 storočie pred Kristom) (Snímka číslo 5).
Vzhľadom na tradičné používanie veterných čerpadiel a najnovší vývoj v tejto oblasti možno rozlíšiť štyri rôzne typy použitia: čerpanie pitnej vody pre ľudí, pitná voda pre zvieratá, zavlažovanie a odvodňovanie. V prípade veterných čerpadiel, ktoré v súčasnosti fungujú v rozvojových krajinách, sa väčšina používa na čerpanie pitnej vody pre ľudí a zvieratá. Zavlažovanie a odvodňovanie pôdy sa väčšinou obmedzuje na historické príklady, ako je zavlažovanie na Kréte a odvodňovanie v Holandsku.
Nové pokusy o využitie veterných čerpadiel na zavlažovanie často zlyhali kvôli extrémnej zložitosti tejto aplikácie. Vodný zdroj zohráva rozhodujúcu úlohu pri uspokojovaní dopytu po vode. Dôraz by sa mal klásť na zabezpečenie toho, aby dopyt neprevyšoval ponuku. Po druhé, umiestnenie zdroja ovplyvňuje premenu dostupnej energie. Hydraulická energia sa reguluje podľa nasledujúceho vzorca.
Už predtým sme zistili, že voda v sklenenej trubici stúpa za piestom pod atmosférickým tlakom. (Snímka číslo 6). Na tom je založená činnosť piestových čerpadiel.
(Snímka číslo 7)Čerpadlo sa skladá z valca, vo vnútri ktorého sa hore a dole pohybuje piest, tesne priliehajúci k stenám - 1. Ventily - 2 sú inštalované v spodnej časti valca a v samotnom pieste, ktoré sa otvárajú iba nahor. Keď sa piest pohybuje nahor, voda pod pôsobením atmosférický jav vstupuje do potrubia, zdvihne spodný ventil a nasleduje piest. Keď sa piest pohybuje nadol, voda pod piestom tlačí na spodný ventil a ten sa uzavrie. Súčasne sa pod tlakom vody otvorí ventil vo vnútri piestu a voda prúdi do priestoru nad piestom. Pri následnom pohybe piestu nahor s ním stúpa aj voda nad ním, ktorá sa vylieva do výstupného potrubia. Súčasne za piestom stúpa nová časť vody, ktorá sa pri následnom spustení piestu objaví nad ním.
Pri rovnakom množstve energie tak môže veľké množstvo vody vystúpiť len na krátku vzdialenosť alebo malé množstvo vody môže vystúpiť do značnej výšky. V dôsledku nízkeho toku veternej energie na jednej strane a veľkosti veterných rotorov na strane druhej je dostupná energia obmedzená. Pre rozvojové krajiny sa však doteraz našli prakticky len veterné čerpadlá s priemerom rotora 2 až 10 metrov.
Je možné definovať tri skupiny podmienok zdvíhania a priradiť ich rôznym aplikáciám. Pitná voda na ľudskú spotrebu sa môže hromadiť len veľmi hlboko podzemná voda. Povrchová voda je z hygienických dôvodov nevhodná na použitie ako pitná voda pre ľudí a pre výšku zdvihu menšiu ako 20 metrov je použitie ručných čerpadiel hospodárnejšie.
Teraz sa pozrime na fungovanie čerpadla s pomocou animácie. (animácia).
Snímka číslo 9).Cvičenie.
Vysvetlite činnosť piestového čerpadla vzduchovej komory. Akú úlohu zohráva toto čerpadlo? vzduchová komora?
Pitná voda pre dobytok si vyžaduje viac čerpania, preto je zaujímavé aj použitie veterných čerpadiel aj pre výšky pod 20 metrov. V prípade povrchových vôd vo všeobecnosti nie je potrebné čerpať energiu, pretože k vode možno priviesť hospodárske zvieratá.
Zavlažovanie si vyžaduje veľké množstvo vody, takže zvyšovanie podzemnej vody pomocou veterných čerpadiel z hĺbky viac ako 20 metrov na účely zavlažovania je neekonomické. Drenáž je potrebná z dôvodu príliš vysokej hladiny podzemnej vody alebo pri odvodňovaní močiara s nízkou nadmorskou výškou menšou ako 5 metrov.
Úloha.
Určiť minimálny tlak Vodárenské vežové čerpadlo, ktoré dodáva vodu až do 6 metrov.
Vzhľadom na to:
ρ = 1000 kg/m3
Riešenie:
Pomocou vzorca určíme tlak v stĺpci kvapaliny
p \u003d 1000 kg / m3 x 9,8 N / kg x 6 m \u003d 5880 Pa.
Cvičenie. Vyriešte krížovku.
Zhrnutie lekcie.
2) Odpovedzte na otázky na konci odseku;
Graf 1: Rozdelenie požiadaviek, podmienky zdvíhania a typ čerpadla. Rôzne druhyčerpadlá možno rozlíšiť podľa spôsobu ich fungovania. Každý typ má oblasť použitia, pre ktorú je ideálny. Pre optimálne využitie dostupnej veternej energie je potrebné zvoliť typ čerpadla, ktorý je najvhodnejší pre podmienky zdvíhania. Vzhľadom na technické možnosti vedie výber pohonu veterného rotora k nasledujúcej klasifikácii typov čerpadiel pre opísané podmienky zdvíhania.
Pri zdvíhaní malých množstiev do značných výšok je najvhodnejším typom objemové čerpadlo, ako je piestové veterné čerpadlo tradične používané na amerických farmách. Ale keďže oscilačný systém piestového čerpadla je spojený s mnohými problémami, ponúka alternatívu k čisto rotačnému systému s rotačným čerpadlom typu „mono-lift“. Tieto rotačné čerpadlá, ktoré sú tiež kategorizované ako objemové čerpadlá, sú v rozvojových krajinách už v manuálnej prevádzke pre všeobecné výšky do 150 metrov.
3) Vykonajte cvičenie 22 (1.2.).
Otázky na posilnenie:
1. Kde a na čo sa voda používa?
2. Z akých prvkovje vodovodný systém?
3. Povedzte nám o zariadeníInštalatérstvo.
4. Prečo vodovodné batérie v domoch nefungujúnad hladinou vody v nádrži vodárenskej veže?
5. To istéJe tam nejaký tlak vodovodné kohútiky na rôznychpodlahy? Od čoho to závisí?
Neexistujú však žiadne údaje o možnom použití tohto typu čerpadla v kombinácii s veternými rotormi. Existuje množstvo ďalších vylepšení klasického piestového čerpadla pre druhú sadu stredných bežných podmienok zdvíhania hlavy. Ide o piestové čerpadlá so vzduchovými komorami pre priamy pohon cez veternú turbínu. Alternatívou je aj použitie rotačného objemového čerpadla, aby sa predišlo problémom spôsobeným dynamickým zaťažením oscilačného systému.
Tam, kde veľké množstvo vody stúpa v relatívne nízkych nadmorských výškach, sú účinné iba odstredivé čerpadlá. Tento typ čerpadla prenáša energiu do vody vychyľovaním prietoku. To zaisťuje voľný prietok, vďaka čomu je tento typ čerpadla necitlivý na nečistoty vo vode. Preto sú odstredivé čerpadlá obzvlášť vhodné pre drenážne projekty.
6. Popíšte princíp činnostipiestové kvapalinové čerpadlo.
Koroplyasová Galina Vasilievna
V piestovom čerpadle, ktoré čerpá kvapalinu, sú pracovné komory striedavo naplnené kvapalinou a posunuté v dôsledku zväčšenia alebo zmenšenia ich objemu. Piestové čerpadlá pozostáva z mechanických a hydraulických častí.
Graf 2: Optimálne systémy veterných čerpadiel pre rôzne aplikácie. Špecifikácia optimálneho systému veterného čerpadla. Vyššie uvedené klasifikácie sa týkajú mechanického spojenia medzi veterným rotorom a čerpadlom. Vzhľadom na technicky sofistikovanejšiu alternatívu elektrickej spojky možno odstredivé čerpadlá použiť pre všetky tri zdvíhacie sektory, pretože potom môžu efektívne pracovať pri požadovanej rýchlosti otáčania. K dispozícii je široká škála osvedčených priemyselných odstredivých čerpadiel.
Hydraulická časť slúži na premenu mechanickej energie piesta alebo piestu na mechanickú energiu kvapaliny.
Mechanický je určený na premenu pohybu vstupného článku pohonu na vratný pohyb piestu alebo piestu.
Protozoa piestové čerpadlo (ryža. 1.1. A) pozostáva z valca 4, piestu 5 spojeného pomocou tyče 6 s hnacou časťou čerpadla 7, sacím 2 a výtlačným 1 ventilom umiestneným vo ventilovej skrini 3.
Priestor ohraničený piestom, stenami valca a ventilovou skriňou sa nazýva pracovná komora čerpadla. Objem pracovnej komory je určený polohou piesta: minimum zodpovedá ľavej krajnej polohe piesta a nazýva sa objem mŕtveho priestoru, maximum zodpovedá krajnej pravej polohe piesta. Rozdiel medzi maximálnym objemom a objemom mŕtveho priestoru sa nazýva užitočný objem pracovnej komory.
Keď sa piest pohybuje doprava (sací zdvih), objem pracovnej komory sa zväčšuje a tlak v nej klesá. Čerpaná kvapalina pôsobením atmosférického tlaku otvára sací ventil a plní pracovnú komoru. V tomto čase je vypúšťací ventil zatvorený. Počas sacieho zdvihu je teda pracovná komora pripojená k saciemu potrubiu a izolovaná od výtlačného potrubia.
O opačný kurz piestu v pracovnej komore sa vytvorí tlak, ktorý prevyšuje tlak vo výtlačnom potrubí, otvorí sa vypúšťací ventil a kvapalina v objeme zodpovedajúcom užitočnému objemu pracovnej komory sa vytlačí.
Počas vstrekovacieho zdvihu pracovná komora čerpadlo pripojený k výtlačnému potrubiu (ventil 1 otvorený) a izolovaný od sacieho potrubia (ventil 2 zatvorený).
Jedna z možností dizajnu jednočinné čerpadlo je piestové alebo skalné čerpadlo (obr. 1.1.6). Keď sa piest 8 pohybuje vo valci 4, objem pracovnej komory sa mení, v dôsledku čoho je kvapalina nasávaná do pracovnej komory alebo z nej vytláčaná cez ventily 2 a 1, ako v jednočinnom čerpadle.
Dvojčinné čerpadlá(obr. 1.1. c) umožňujú zvýšiť rovnomernosť podávania bez výrazného skomplikovania konštrukcie. Čerpadlo má dve pracovné komory - vľavo a vpravo od piestu 5, dve ventilové skrine 3, z ktorých každá má sací 1 a výtlačný 2 ventil. Sacie a tlakové potrubie je spoločné pre dve komory.
Keď sa piest pohybuje doľava, kvapalina zo sacieho potrubia vstupuje do pravej dutiny a kvapalina v ľavej dutine prúdi do výtlačného potrubia. Keď sa piest pohybuje doprava, dochádza k nasávaniu v ľavej dutine a vstrekovaniu sprava, t.j. každá komora funguje ako jednočinné čerpadlo.
Diferenciálne čerpadlo(obr. 1.1. d) má tiež dve komory. Ľavá komora má sacie 2 a výtlačné ventily I, pravá pomocná komora nemá ventily. Pri pohybe piestu 5 doprava dochádza k nasávaniu v ľavej komore - kvapalina prúdi cez sací ventil 2 zo sacieho potrubia do ľavej pracovnej komory. V tomto prípade je vypúšťací ventil 1 uzavretý a kvapalina vytlačená z pravej pomocnej pracovnej komory vstupuje do vypúšťacieho potrubia. Pri pohybe piesta doľava je kvapalina vytláčaná cez výtlačný ventil 1 do pomocnej komory 9, ktorej objem sa zväčšuje, a zvyšok kvapaliny ide do výtlačného potrubia. Bez ohľadu na smer pohybu piestu sa teda dodáva kvapalina.
Membránové čerpadlá(obr. 1.1. e, f, g) sa líšia od uvažovaných štruktúr prítomnosťou membrány 10, ktorá spolu s puzdrom a ventilmi tvorí pracovnú komoru čerpadla.
Prevádzka membránového čerpadla(obr. 1.1. e, c) je podobná prevádzke jednočinného čerpadla: keď sa piest 8 pohybuje doprava, objem pracovnej komory sa mení, membrána sa ohýba, čerpaná kvapalina vstupuje do pracovnej komory cez sacieho ventilu. Pri pohybe piestu doľava sa objem pracovnej komory zmenšuje a čerpaná kvapalina je vytláčaná cez tlakový ventil do výtlačného potrubia.
V závislosti od konštrukcie čerpadla existujú "pasívne" a "aktívne" membrány. V prvom prípade (obr. 1.1. e, f) je membrána určená len na oddelenie čerpanej kvapaliny a kvapaliny, ktorá prenáša energiu z plunžera. V tomto prípade je pokles tlaku cez membránu minimálny a je spôsobený energetickými stratami v dôsledku jej deformácie. V druhom prípade (obr. 1.1. g) prenáša membrána silu z tyče 6 na kvapalinu a je pod tlakom vyvíjaným čerpadlom. Nízka pevnosť membrán a ich nízka únavová pevnosť predurčujú použitie „pasívnych“ membrán v čerpadlách pracujúcich pri vysokých tlakoch a malom počte zdvihov a „aktívnych“ membrán v čerpadlách, ktoré poskytujú nízke tlaky s veľkým počtom zdvihov (ICE palivové systémy).
Obr.1.1. Schémy piestového čerpadla
Načítava...
