Войти
 Вид спереди российского кислородного подкачивающего насоса | |
| Использует | Повышение давления жидкости |
|---|---|
| Связанные элементы | Компрессор |
Малый бустерный насос для дыхательного газа с приводом от сжатого воздуха A бустерный насос - это устройство, которое увеличивает давление жидкости. Их можно использовать с жидкостями или газами, но детали конструкции будут различаться в зависимости от жидкости. Газовый бустер похож на газовый компрессор, но обычно представляет собой более простой механизм, который часто имеет только одну ступень сжатия и используется для увеличения давления газа, уже превышающего давление окружающей среды. Также изготавливаются двухступенчатые бустеры. Бустеры могут использоваться для увеличения давления газа, передачи газа под высоким давлением, зарядки газовых баллонов и продувки.
На новом В проектах строительства и модернизации бустерные насосы давления воды используются для обеспечения надлежащего давления воды на верхних этажах высотных зданий. Потребность в подкачивающем насосе может также возникнуть после установки устройства предотвращения обратного потока (BFP), которое в настоящее время является обязательным во многих муниципалитетах для защиты систем водоснабжения от загрязнений в здании, попадающем в систему водоснабжения. Использование BFP началось после принятия Закона о чистой воде. Эти устройства могут вызвать потерю 12 фунтов на квадратный дюйм и могут привести к неправильной работе верхних этажей. После того, как трубы эксплуатируются в течение длительного периода, на внутренних поверхностях может накапливаться накипь, что приведет к падению давления при протекании воды.
Бустерные насосы для бытового давления воды обычно представляют собой простые центробежные насосы с электрическим приводом и обратным клапаном. Это могут быть насосы с постоянной скоростью, которые включаются, когда давление падает ниже уставки низкого давления, и выключаются, когда давление достигает высокой уставки, или насосы с переменной скоростью, которые регулируются для поддержания постоянного выходного давления.
Насосы постоянной скорости включаются нормально замкнутым реле низкого давления и будут работать до тех пор, пока давление не поднимется, чтобы размыкать реле высокого давления. Они будут работать всякий раз, когда используется достаточно воды, чтобы вызвать падение давления ниже нижней уставки. Аккумулятор в восходящем трубопроводе снизит цикличность.
Насосы с регулируемой скоростью используют обратную связь по давлению для электронного управления скоростью двигателя, чтобы поддерживать достаточно постоянное давление нагнетания. Большинство приложений работают от сети переменного тока и используют инвертор для управления скоростью двигателя.
Установкам, обеспечивающим водой многоэтажные здания, могут потребоваться усилители на нескольких уровнях, чтобы обеспечить приемлемо постоянное давление на всех этажах. В таком случае независимые бустеры могут быть установлены на различных уровнях, каждый из которых увеличивает давление, создаваемое следующим более низким уровнем. Также возможно однократное повышение давления до необходимого максимального давления, а затем использование редуктора давления на каждом уровне. Этот метод будет использоваться, если на крыше имеется сборный резервуар с подачей в систему подачи самотеком.
Принцип работы газового подкачивающего насоса, используемого для повышения давления источника сжатого воздуха Повышение давления газа может использоваться для наполнения баллонов до более высокого давления, чем доступный источник газа, или для подачи добываемого газа под давлением выше линейного. Примеры включают:
Принципиальная схема типов газовых бустеров с пневматическим приводом. Сверху вниз: одноступенчатый, одинарный; одноступенчатый, двойного действия; двухступенчатые двойного действия. Газовые подкачивающие насосы обычно представляют собой поршневые или плунжерные компрессоры. Одноступенчатый бустер одностороннего действия представляет собой простейшую конфигурацию и включает цилиндр, способный выдерживать рабочее давление, с поршнем, который перемещается вперед и назад внутри цилиндра. Головка блока цилиндров снабжена портами подачи и нагнетания, к которым подсоединены шланги или трубы подачи и нагнетания, с обратным клапаном на каждом, ограничивающим поток в одном направлении от подачи к нагнетанию. Когда бустер неактивен, а поршень неподвижен, газ будет течь из впускного шланга через впускной клапан в пространство между головкой блока цилиндров и поршнем. Если давление в выпускном шланге ниже, оно будет вытекать в то место, к которому подключен выпускной шланг. Этот поток остановится, когда давление выровняется с учетом давлений открытия клапана.
После прекращения потока запускается усилитель, и когда поршень отводится вдоль цилиндра, увеличивая объем между головками цилиндров и днище поршня, давление в цилиндре упадет, и газ потечет через впускное отверстие. В обратном цикле поршень движется к головке блока цилиндров, уменьшая объем пространства и сжимая газ до тех пор, пока давление не станет достаточным для преодоления давления в выпускной линии и давления открытия выпускного клапана. В этот момент газ выйдет из баллона через выпускной клапан и порт.
Некоторое количество сжатого газа всегда будет оставаться в цилиндрах и пространствах головки цилиндров в верхней части хода. Газ в этом «мертвом пространстве» будет расширяться во время следующего такта впуска, и только после того, как его давление упадет ниже давления подаваемого газа, в цилиндр будет поступать больше подаваемого газа. Отношение объема цилиндрового пространства с полностью выдвинутым поршнем к мертвому пространству представляет собой «степень сжатия» усилителя, также называемую в этом контексте «степенью наддува». Эффективность усилителя зависит от степени сжатия, и газ будет передаваться только тогда, когда соотношение давлений между подаваемым и выпускаемым газом меньше, чем степень наддува, и скорость подачи будет падать по мере увеличения отношения давлений на входе и выходе.
Скорость подачи начинается с очень близкого к рабочему объему, когда нет разницы давлений, и постепенно снижается до тех пор, пока не перестанет происходить эффективная передача, когда степень давления достигает максимальной степени наддува.
Сжатие газа вызовет повышение температуры. Тепло в основном переносится сжатым газом, но компоненты бустера также нагреваются за счет контакта с горячим газом. Некоторые бустеры охлаждаются водяными рубашками или внешними ребрами для увеличения конвекционного охлаждения окружающим воздухом, но модели меньшего размера могут вообще не иметь специальных охлаждающих устройств. Устройства охлаждения повысят эффективность, но их производство будет дороже.
Бустеры, которые будут использоваться с кислородом, должны быть изготовлены из кислородосовместимых материалов и использовать кислородосовместимые смазочные материалы, чтобы избежать возгорания.
Небольшой переносной пневматический бустерный насос высокого давления для дыхательного газа Газовые бустеры могут приводиться в движение электродвигателем , гидравлика, воздух низкого или высокого давления или вручную с помощью рычажной системы.
Системы, приводимые в действие сжатым воздухом, обычно представляют собой системы с линейным приводом, в которых пневматический цилиндр напрямую приводит в действие поршень сжатия, часто в общем корпусе, разделенном одним или несколько уплотнений. Пневматический привод высокого давления может использовать то же давление, что и выходное давление, для приведения в действие поршня, а привод низкого давления будет использовать поршень большего диаметра для увеличения приложенной силы.
Обычное расположение бустеров с пневматическим приводом низкого давления состоит в том, что поршни бустера непосредственно соединяются с приводным поршнем на одной центральной линии. Цилиндр низкого давления имеет значительно большую площадь поперечного сечения, чем цилиндры высокого давления, пропорционально перепаду давлений между приводным газом и наддувом. Усилитель одинарного действия этого типа имеет цилиндр наддува на одном конце силового цилиндра, а усилитель двойного действия имеет цилиндр наддува на каждом конце силового цилиндра, а шток поршня имеет приводной поршень в середине и усилитель. поршня на каждом конце.
Кислородные ускорители требуют некоторых конструктивных особенностей, которые могут не потребоваться в ускорителях для менее реактивных газов. Необходимо обеспечить, чтобы приводной воздух, который может быть недостаточно чистым для безопасного контакта с кислородом под высоким давлением, не мог просачиваться через уплотнения в цилиндр усилителя, или чтобы кислород высокого давления не мог просачиваться в приводной цилиндр. Это можно сделать, обеспечив пространство между цилиндром низкого давления и цилиндром высокого давления, которое выпускается в атмосферу, и шток поршня герметизирован с каждой стороны, где он проходит через это пространство. Любая утечка газа из любого цилиндра через уплотнения штока безвредно улетучивается в окружающий воздух.
Особый случай для газовых ускорителей - это когда бустер использует один и тот же источник газа для питания бустера и в качестве газа для повышения давления.. Такая конструкция является расточительной по газу и наиболее подходит для использования в небольших количествах воздуха с более высоким давлением, когда уже доступны большие количества воздуха с более низким давлением. Эту систему иногда называют «бутстрапным» бустером.
Принципиальная схема одноступенчатого газового бустера двойного действия с электроприводом 
Вид сзади российского кислородного бустерного насоса 
Вид сбоку российского кислородного бустерного насоса Бустеры с электрическим приводом могут использовать одно- или трехфазный переменный ток моторный привод. Выходная мощность высокоскоростного вращения двигателя должна быть преобразована в возвратно-поступательное движение поршней с более низкой скоростью. Один из способов сделать это (Dräger и российские военные ускорители KN-3 и KN-4) - подключить двигатель к редуктору с червячным приводом с эксцентриковым выходным валом, приводящим в движение шатун, который приводит в движение двусторонний поршень через центральную цапфу.. Эта система хорошо подходит для усилителя двойного действия, либо с одноступенчатым наддувом за счет параллельно соединенных цилиндров с одинаковым отверстием, либо двухступенчатых цилиндров с разными отверстиями, соединенными последовательно. Некоторые из этих усилителей позволяют отсоединить шатун и установить пару длинных рычагов для ручного управления в аварийных ситуациях или при отсутствии электроэнергии.
Принципиальная схема одинарного двойного действия ступенчатый газовый бустер с ручным управлением рычагом Ручные бустеры были сделаны с конфигурацией, описанной выше, либо с одним вертикальным рычагом, либо с двусторонним горизонтальным рычагом в виде качелей, а также с двумя параллельными вертикально расположенными цилиндрами, очень похожими на рычаг -управляемые воздушные насосы для дайверов, использовавшиеся для раннего стандартной водолазной одежды, но с гораздо меньшим диаметром отверстия, чтобы два оператора могли создавать высокое давление.
Газовые ускорители высокого давления производятся Haskel, MPS Technology, Dräger и другими. Прочные и простые модели (КН-3 и КН-4) были изготовлены для Советских вооруженных сил, а лишние образцы сейчас используются техническими водолазами, поскольку они относительно недороги и поставляются с полный набор запчастей и инструментов.
