Основные схемы насосов получают самое разнообразное конструктивное исполнение. Ниже приводится описание некоторых наиболее характерных конструкций насосов, главным образом, отечественного производства.
а) Приводные насосы. Насосы простого действия применяются для перекачки густых и вязких, загрязненных и химических жидкостей. Вертикальный плунжерный насос с шаровыми клапанами для вязких жидкостей конструкции завода «Процесс» приведен на рис. 93. Опорой всей конструкции у них является станина в виде колонки, к которой крепится цилиндр а, а к последнему с двух сторон клапанные коробки б. Все эти детали, а также плунжер в — литые из чугуна. Для уплотнения плунжера служит наружный сальник с мягкой набивкой. Клапаны стальные, их седла и втулки цилиндра бронзовые. Насос имеет ременный привод, который состоит: из приводного вала, рабочего и холостого шкивов, зубчатой передачи к валу насоса. Подобные по конструкции насосы для кислот выполняют из твердой резины— эбонита (американской фирмы Индиэн Роббер), а также из керамики.
Представленный на рис. 94 насос имеет диафрагму (эластичную перегородку) а из стали или резины, которая отделяет плунжер и цилиндр наноса от перекачиваемой жидкости. Полость А заполнена чистой водой; при движении плунжера давление жидкости заставит диафрагму прогибаться, за счет чего и осуществляется всасывание и нагнетание ее из камеры В. Стенки С ограничивают прогиб диафрагмы. Диафрагмовые насосы применяются для перекачки загрязненных, а также кислотных жидкостей. В последнем случае части насоса, соприкасающиеся с перекачиваемой жидкостью, делают или целиком из кислотоупорных материалов пли покрывают слоем свинца, резины и т. д.
В кислотных насосах Феррариса (рис. 95) плунжер отделен от кислоты слоем нейтральной и более легкой жидкости— обычно маслом. Чтобы не происходило смешения или образования эмульсии, поверхность раздела кислоты и масла в камере должна перемещаться с небольшой скоростью, поэтому число ходов поршня обычно не превышает 13—15 в минуту. Для пополнения маслом камеры а служит заливочная воронка в.
Насосы одноцилиндровые двойного действия (рис. 96) завода Ивтормаш, а также завода «Борец», им. Фрунзе и др. применяются для водоснабжения и других промышленных целей. В корпусе насоса а помещены тарельчатые всасывающие Кв, и нагнетательные Кн клапаны, один над другим. Осмотр и смена клапанов производятся- через люки. Насосный цилиндр присоединяется к раме р, которая имеет точеные цилиндрические направления для крейцкопфа б. Корпус и рама— литые из чугуна, поршень чугунный с бронзовыми уплотняющими кольцами, клапаны и их седла бронзовые, вал, шатун и шток стальные.
Привод насоса ременный; движение от шкива передается через зубчатую передачу к коленчатому валу. Крейцкопф имеет бронзовые вкладыши, и его направляющие смазываются посредством капельницы.
В условиях, когда жидкость должна поступать в насос из сильно разреженного пространства при незначительной высоте залива» завод им. Фрунзе строил насосы двойного действия без всасывающих клапанов. Цилиндр такого насоса (рис. 97) имеет в средней части окна О, через которые жидкость поступает в камеру А в период, когда поршень при движении вправо будет их открывать, при обратном движении поршня жидкость через те же окна поступает в камеру В. Для кислот американская фирма Hard Rubber изготовляет небольшие насосы двойного действия, у которых за исключением штока и пружин клапана все остальные детали выполнены из эбонита (рис. 98). Насос приводится в действие от электромотора через редуктор.
Штанговые насосы применяются для подъема жидкости из буровых и артезианских скважин малого диаметра (до 200 мм) глубиной до 100 м и более. Насос Н (рис. 99) опущен в скважину, диаметр которой определяется размерами обсадных труб О. Движение от двигателя посредством ремня передается приводному шкиву и затем через зубчатую передачу, колончатый вал, крейцкопф, штанги поршню насоса.
Последний движется в трубе Т. Для выравнивания нагрузки двигателя при прямом и обратном ходе штока и поршня эти насосы в большинстве своем выполняются как дифференциальные, и помимо этого для уравновешивания имеются балансирные, пневматические илигидравлические устройства. Дифференциальное действие получают путем установки вверху второго поршня п. Конструкция собственно насосной части в исполнении завода «Борец» приведена на рис. 100. Нагнетательный клапан кн помещен в поршне а. Седло всасывающего клапана с удерживается от перемещения трением кожаных уплотняющих манжет. Клапан и седло могут быть подняты вверх, не вынимая цилиндра Ц из скважины. Поршень а имеет бронзовую втулку и уплотнение помощью кожаных манжет.
Трехскалъчатые насосы имеют особое применение в условиях, когда необходима более равномерная подача жидкости (перекачка по длинным нефтепроводам и др.). Для небольших давлений до 12 ат эти насосы строятся как вертикальные; при больших — как горизонтальные.
Три цилиндра отлиты вместе в одном корпусе, который крепится к фундаментной плите. На последней часто располагается также электромотор для привода насоса через зубчатую передачу.
Приводные насосы четверного действия применяются как гидропрессовые, крекинг-насосы, нефтяные и судовые, а также для промышленных целей и водоснабжения при подаче больших количеств жидкости. В большинстве случаев их конструкция состоит из двух самостоятельных, но одинаковых насосов двойного действия, имеющих общий привод и опорную плиту. Завод им. Фрунзе подобную группировку насосов двойного действий с общим приводом осуществляет даже для четырех цилиндров.
б) Прямодействующие насосы в настоящее время строятся преимущественно как паровые горизонтальные дуплекс-насосы четверного действия с парораспределением системы Вортингтон. Конструкция подобного насоса небольших размеров приведена на рис. 101.
Два паровых и дваводяных цилиндра, связанные между собой промежуточной частью, называемой средником, выполнены в одной общей отливке. Поршень парового цилиндра и его кольца чугунные. Плунжер насосного цилиндра из чугуна или бронзы работает во внутреннем сальнике с мягкой набивкой. Тарельчатые клапаны, четыре всасывающих ка истолько же нагнетательных. Золотник з парового цилиндра плоский, коробчатого типа, по одному на каждый цилиндр, находится в общей золотниковой коробке а. Механизм управления движением золотников приведен на рис.102. На поршневом штоке А посажен кулачок В, который связан с рычагом С. Последний при своем качании будет двигать ось D кривошип Е,тягу F и шток G золотника. Золотник распределяет пар для поршня на поршневом штоке I.
Таким же образом поршневой шток приводит в движение золотник другого цилиндра с помощью системы рычагов (K, L, M, N, O). Впуск пара в цилиндр из золотниковой коробки производится по крайним каналам, выпуск по внутренним. В конце хода поршня вследствие перекрытия золотником выпускного канала в камере цилиндра, из которой происходил выпуск отработанного пара, образуется паровой буфер. Поршень останавливается и начинает обратное движение после некоторой паузы, величина которой регулируется положением золотниковой гайки (рис. 101). Смазка паровой части (цилиндров и золотников) производится специальными масленками. Этот тип прямодействующих насосов пользуется весьма большим распространением в качестве питательных насосов к котлам, насосов для нефти и обслуживания спринклерных установок, а также для водоснабжения (насосы заводов «Пролетарий», «Красный молот», им. Фрунзе и др.).
Для перекачивания нефтепродуктов и других жидкостей с температурой 400°С и выше применяются прямодействующие «горячие насосы». Схема жидкостной (собственно насосной) части такого насоса, построенного в США заводом Дау, приведена на рис. 103. Клапанная коробка — выносная, располагается выше насосного цилиндра и связана с ним трубами, каждая длиной от 2,5 до 3 м. Во время работы горячий продукт заполняет клапанную коробку и небольшой участок трубопроводов. Остальная часть трубопровода и цилиндр заполнены холодным продуктом. Поскольку жидкости сами по себе очень плохие проводники тепла, столб жидкости между коробкой и цилиндром является хорошим тепловым изолятором.
Ряд конструкций паровых прямодействующих насосовотличных от вышеописанных: 1) применением других систем парораспределения (системы Блек, Камерон, Вир и др.); 2) наличием особых компенсационных устройств или маховиков (паровые маховичные насосы); 3) наличием паровой машины с двойным и тройные расширением, в настоящее время почти утратили свое прежнее значение и могут встретиться только в старых установках, а в новых лишь в исключительных случаях.
