Ашық сабақ Поршенді сорап

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

М.ӨТЕБАЕВ АТЫНДАҒЫ ЖОҒАРЫ ЖАҢА ТЕХНОЛОГИЯЛАР КОЛЛЕДЖІ МКҚК

Ф-П-10/6.1

ӘДІСТЕМЕЛІК ТАЛДАМА

Өткізілу түрі: Лекция - семинар

Тақырыбы: Поршенді сорап

Орындаған оқытушы

Заурбеков М.Н.

Кафедра меңгерушісі

Байсалова А.Д.

^.

Шымкент, 2019ж

Пәні: «Сорғы-компрессорлық бекеттер»

Тобы: МГ-01-16

Сабақтың түрі: Лекция - семинар

Сабақтың тақырыбы: Поршенді сорап

Сабақтың мақсаты:          

Білімділік: Оқушыларға сорап түсінігін меңгерту тақырыпты өз бетінше түсінуге қолайлы жағдай тудыру, жаңа тақырыпты ұғындыру негізінде түсінік беру.

Тәрбиелік: Сабақ барысында студенттердің өзіне деген сенімін ояту, алғырлыққа, шапшаңдыққа үйрету, әдемілікті көре білуге, сезіне білуге тәрбиелеу, сөйлеу мәдениетін қалыптастыру.

Дамытушылық: Пәнінен алған білімдерін толықтыру, ой – өрістерін дамыту, өзіндік іс әрекетін, шығармашылығын, пәнге деген қызуғышылығын арттыру.

Оқыту әдісі: сұрақ-жауап, даралап оқыту, видеоматериалды көрсету әдісімен оқыту.

Сабақтың пәнаралық байланысы: Мұнай газ құбырларын салу және жөндеу, Мұнай газ құбырөткізгіштерін дәнекерлеу, Мұнай газ құбырларын пайдалану.

Сабақтатың көрнекілігі: видеоматериалдар, сызба қағаздары.

Әдебиеттер:

А) Негізгі әдебиеттер:

1. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. - М.: Энергия, 1977.-424 с.

2. Поляков В.Л., Скворцов Л.С. Насосы и вентиляторы. - М.: Стройиздат, 1990. - 336 с.

3. Рихтер Л.Д., Елизаров Д.П., Лавыгин В.М, Вспомогательное оборудование тепловых электростанций.-М.: Энергоатомиздат, 1987.-216 с.

4. Малюшееко В.В., Михайлов А.К. Энергетические насосы: Справочное пособие. -М.: Энергоизднт, 1981. - 200 с.

5. Малюшенко В.В., Михайлов А.К. Насосное оборудование тепловых электростанций. -М.: Энергия, 1975.-280 с.

6. Аэродинамический расчёт котельных установок (нормативный метод).-Л.: Энергия, 1977.-256 с.

7. Ядерные энергетические установки. Под общ. ред. Н. А. Доллежаля. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 629 с.

8. Марцинковекий В.А., Борона П.Н. Насосы атомных электростанций, -М.: Энергоатомиздат, 1987.-256 с.

9. Митенков Ф-М., Новинский Э.Г., Будов В.М. Главные циркуляционные насосы АЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 320 с.

Сабақтың барысы:

I . Ұйымдастыру кезеңі.

ІІ. Үй тапсырмасын сұрау

ІІІ. Студенттерді бағалау

ІV. Жаңа сабақтың жоспарын хабарлау

V. Жаңа сабақты түсіндіру

ҮІ. Жаңа сабақты қорытындылау

ҮІІ.Үйге тапсырма беру

Жоспары.

ІI. Үй тапсырмасын сұрау

Өткен сабақтарды қайталау барысында топтағы студенттерді 2 топқа бөлдік. Бірінші топ студенттеріне сораптардың түрлерін, механикалық қасиеттері, Жұмыс істеу принципі, сорапты қолданылатын жерлері туралы айтып өтті (оларға 10минут берілді).

Екінші топ студенттері ортадан тепкіш сорап туралы айтты. Ортадан тепкіш сораптың эксплуатациялық қасиеттері, қолдану аймақтары туралы қарастырды (Жауаптарын айтып берулеріне 10 минут уақыт берілді).

ІІІ. Студенттерді бағалау

Үй тапсырмаларына берген жауаптарына қарай қосымша сұрақтар қою арқылы бағалау

ІҮ. Жаңа сабақтың жоспары

Ү. Жаңа сабақты түсіндіру

Поршендік сорғылардың жұмыс істеу принциптері

Қ арапайым поршендік сорғы (сур.5.1) екі құбыры қосылған сору (всасывающий) цилиндрден тұрады: цилиндрдің камерасын 4 мен су қоймасын қосатын сорғы 7 және сығымдағыш(нагнетательная) 3. 4 камерада, оның көлемінің үлкеюінің нәтижесінде, поршень оң жаққа қарай жылжығанда босалу (разряжение) пайда болады. Сондықтан су, атмосфералық қысымның әрекет етуінен құбыр бойымен көтеріледі, сору қақпашаны (клапан) ашады да, цилиндрдің сол жағын толтырады. Осы кезде сығымдағыш (нагнетательная) 2 жабық болып қала береді. Поршень шектік оңды күйде (положение) болмағанша, цилиндр сумен толтырылады. Поршеннің (сол жаққа қарай) кері жүріс кезінде цилиндрде қысым пайда болып суырып алатын (выталкивающий) қақпа 2 ашылады және су сығымдағыш (нагнетательная) құбырға 3 суырып алынады.

Поршеннің бірнеше рет қайта – кіру қозғалыс кезінде су сорғының цилиндрі арқылы сығымдағыш (нагнетательная) құбырға және де әрі қарай керекті жерге сору (всасывающая) құбыр бойымен қозғалып жатады. Поршендік сорғыларыдың ерекшелігі – сығымдағыш (нагнетательная) жағына қарай поршеннің көмегімен сұйықтың мәжбүрлігінен суырылынып алынуы (выталкивание).

Сорғылардың поршені бу, электрлік қозғалтқыш, ішкі жану қозғалтқыштың көмегімен қозғалысқа келеді.

Поршендік сорғылардың жіктелуі

Құрымына, міндетіне және жұмыс шарттарына қарай поршендік сорғылар келесідей жіктелуі мүмкін.

І. Сорғы поршенінің бір қос жүріс (тура және кері) үшін берістердің (подача) санына қарай:

а) қарапайым (біртекті) қозғалысты сорғылар; поршеннің бір қос жүрісі кезінде сорғы бір рет сорады (всасывает)және бір рет сығымдайды (нагнетает) (сур. 5.1)

Қос қозғалысты сорғының схемасы

б)Қос қозғалысты сорғылар; поршеннің сол жаққа жүрісі кезінде поршеннің сол жағында сығымдану, ал оң жағында сору құбылыстары болып жатады. Поршеннің оң жаққа жүрісі кезінде – керісінше болады. Сөйтіп, бұл сорғылар поршеннің бір қос жүріс кезінде екі рет сорғыштайды және екі рет сорады (сур 5.2).

в)Үш қозғалысты сорғылар немесе құрылымдық сорғылар. Олар сұйығы бір сығымдағыш құбырға түсетін, қосылған үш қарапайым қозғалысты сорғылардан тұратын сорғылар болып табылады. (сур 5.3)

а) б)

Сурет – Үш қозғалысты плунжерлі тік сорғының схемасы: а) алдынан көрінісі; б)жанама жағынан көрінісі (вид сбоку),г )Төрт қозғалысты сорғылар.

Олар ортақ сору және ортақ сығымдағыш құбырлары бар, екі қос қозғалысты сорғылардан тұрады;д)Дифференциалды сорғылар (сур 5.4,а) . Олар сору жағында қарапайым қозғалысты сорғылар сияқты, ал сығымдағыш жағында қос қозғалысты сорғылар сияқты жұмыс істейді;

ІІ. Цилиндрдің орналасуына қарай:

а) цилиндрдің осі тік орналасқан, тік сорғылар (сур 5.4, б);

б) цилиндрдің осі көлденең орналасқан, көлденең сорғылар (сур 5.2)
ІІІ. Поршеннің құрылымына қарай:

а)поршені, тығыз сақиналы және манжетті диск түрінде жасалған өздік немесе меншіктік (собственно) поршендік сорғылар; дисктік поршень шашқыш (расточенный) цилиндрде жылжып жатады;

б)плунжерлі (скальчатые) сорғылар. Оларда поршень, созылған бос денелі цилиндр түрінде жасалған.

Сорғының схемасы: а)дифференциалды сорғы,б)өтуші поршенді сорғы

Қарапайым қозғалысты сорғылар

Поршендік сорғының қозғалыс принципінің сипаттамасына қарап, сору мен сығымдау құбылыстары периодты түрде болатындығын айтуға болады. Поршень, айналшықты (кривошипного) механизмінің көмегімен қозғалыс алады. Сондықтан ол бірқалыпсыз қозғалады, яғни осыдан алынатын сұйықтың қозғалысы өзі де бірқалыпсыз болады. Бұл поршендік сорғының кемшіліктердің бірі болып табылады.

Қарапайым қозғалысты сорғыда поршеннің бір қос жүрісі кезінде, яғни сорғының қозғалыс белдігі (вал) бір айналымында, сығымдағыш құбырға суырып алатын сұықтың көлемі келесіге тең болады:

Мұндағы F= - поршеннің қимасынның ауданы, м².

D –поршеннің диаметрі, м.

S – поршеннің оң және сол жақтағы қозғалмайтын нүктелердің (поршеннің жүріс) арасындағы қашықтық,м.

Келтірілген белдіктің бір минут ішінде n айналымында, сорғының теориялық өнімі,м³/сек:

Қарапайым қозғалысты сорғының нағыз өнімін келесі формуламен анықтауға болады:

Мұндағы, η₀ - сорғының көлемді пайдалы әсер коэффициенті немесе теориялық коэффициентімен салыстырғанда сорғы өнімінің азоюын ескеретін толу коэффициенті η₀=0,8÷0,9. Қою және тұтқыр (вязкие) сұықтарды алу кезінде көлемдік пайдалы әсер коэффициенті 5-10 % -тен аз болады.

Сорғы мен беретін сұықтың нағыз мөлшері теориялық мөлшерден қарағанда келесі себептерге байланысты аз болады:

1) сору және сығымдағыш қақпақшалары кешігумен ашылады және жабылады. Сору қақпақша кешігумен жабылған кезде (поршеннің сығымдағыш жүрісі кезінде) сұйықтың бір бөлігі сору құбырға кетуге үлгереді. Ал егер қақпақша кешігумен ашылса, (поршеннің сору жүрісі кезінде), онда сору басы кешігеді, демек поршеннің пайдалы жүрісі азаяды. Егер сығымдағыш қақпақша өз уақытында жабылмаса, (поршеннің сору жүрісі кезінде), онда сұйықтың бір бөлігі сығымдағыш құбыршадан цилиндрге қайтады.

2)Поршендер, майлықтар (сальники), сорғылардың қақпашалары және фланцтар тығыздықсыз болуы мүмкін. Бұның нәтижесінде сұықтың бір бөлігі сығымдағыш жағынан сору облысына қарай (поршеннің тығыздықсыздығы арқылы) және де одан кейін сорғы корпусының шегінен өтіп кетеді.

3)Ауа майлықтағы (сальниктағы) мен сору құбырдағы тығыздықсыздығы арқылы сорғының цилиндріне түседі. Ол цилиндрге сумен бірге ерітінді түрде және көпіршіктер түрінде түседі, ал сору құбылысы цилиндрдегі қ ысым сору қысымына түскенде ғана болады. Бұл жағдайда поршеннің пайдалы жүрісі де азаяды. Сорғы өнімімен қақпақшалардың өлшемдерімен сәйкеспеуінің нәтижесінде қақпаша талап етілетін сұйықтың көлемін жібере алады. Соңғы себебі, сорғының жөндеуінен кейін қақпаны дұрыс ауыстырмауының нәтижесінде пайда болуы мүмкін. Айтылған деффектілерден алғашқысы серіппенің дұрыс таңдауымен жойылады (устраняется). Ал екінші мен үшінші дефектер сорғының нашар құрастыруының, сапасыз тығыздаудың, сорғыға нашар күтім жасағанын нәтижесі болып табылады.

Қос қозғалысты сорғылар

Қос қозғалысты сорғыларда поршеннің екі жағында орналасқан екі сору және екі сығымдағыш қақпақшалар болады. (сур 5.2). Осыдан поршеннің екі жағының екеуі де жұмыс істейтіндігі анық . Поршеннің оң жаққа қозғалуы кезінде 1 сору қақпашасы ашылады және сұйық цилиндрдың сол қуысына түседі. Осы кезде 4 қақпа ашылады және сұйық цилиндрдың оң қуысынан сығымдағыш құбырға сорылады. Осы кезде 2 және 6 қақпалар сұықтың қысымының әркетінен жабық болады. Поршеннің сол жаққа қозғалуы кезінде 1 және 4 қақпалар (сол себептерден) жабылады, ал 2 және 6 ашылады. 6 қақпа арқылы сұық сорылады, 2 қақпа арқылы сығымдалады. Франц 3 құбыршаға бұратылады. Майлық (сальник) 5 сұықтың өтіп кеткенін ескерту үшін қызмет етеді. Поршеннің оң жаққа қозғалуы кезінде цилиндрден төмендегі көлеммен сұық шығарылады:

q₁=(F-f)S

Поршеннің сол жаққа жүрісі кезінде цилиндрден төмендегі көлеммен сұық шығарылады:

q₂=FSм³

Мұндағы F -поршеннің ауданы,м²;

f - поршень штогының қимасының ауданы,м².

Сорғы поршеннің бір қос жүрісі үшін:

q=q₁+q₂=FS+(F-f)S=(2F-f)S

Поршеннің n-ді жүрісі кезіндегі сорғының теориялық өнімі,м³/сек:

Сұйықтың ағып кетуін есептегенде қос қозғалысты сорғының нағыз өнімі, м³/сек:

формуласы қос қозғалысты сорғының өнімі сол өлшемді қарапайым қозғалысты сорғының екі еселенген өнімімен аз болатындығын көрсетеді. Өйткені шток жақтағы поршеннің ауданы қарама-қарсы жағынан аз болады.

Үш қозғалысты сорғы

Үш қозғалысты сорғылар (құрылымды сорғылар) ортақ буынды белдіктен қозғалысқа келетін қарапайым қозғалысты үш сорғылар болып табылады. Айналшықтар (кривошипы) бір – біріне қатысты 120° ауытқыған. Бұндай сорғыларда ортақ сору және ортақ сығымдағыш құбырлар болады.

Айналшықтардың бұндай орналасуның арқасында кез – келген кезде үш сорғының (цилиндрдың ) біреуі сұықты сорады, ал басқасы сығымдайды. Осының нәтижесінде берістің (подача) мөлшері де қос қозғалыстағы сорғыдан қарағанда үлкен болады. Сондықтан үш қозғалысты сорғының маховигінің мөлшерлері қос қозғалысты сорғының мөлшерлерінен аз болады.

Үш қозғалысты сорғының өнімі келесі формула бойынша анықталады, м³/сек:

Яғни жұмыстағы қарапайым қозғалысты үш сорғылардың біреуінің өнімінен үш еселенген өніміне тең болады.

Поршендік сорғының сипаттамасы

Сорғы сипаттамасы деп берілген айналым сан кезіндегі өніммен қысымының (напор) тәуелділігін айтамыз. Бұл тәуелділік график түрінде беріледі.

Поршендік сорғылардың өнімін есептейтін формулалар оның өршітуші (развиваемого) қысымнан аса тәуелді болмайды, бірақ ол сорғының берілген өлшемдерімен буынды белдіктің айналым санымен анықталады. Осыдан поршендік сорғының сипаттамасы қысымдардың тура және параллель осімен бейнеленеді. 5.5 суреттен көріп отырғанымыздай, n₁ айналым санына Q₁ өнімі сәйкес келеді, Q₁ кезінде қысым шамасы Н₁^I, Н₁^II, Н₁^III және т.б. болуы мүмкін. Бұл желідегі қарсы қысымға және қозғалтқыштың қуатына байланысты. n₂ айналым санына Q₂ өнімі сәйкес келеді, n₃ айналым санына Q₃ өнімі сәйкес келеді т.с.с. Поршендік сорғының өнімін тек сорғы қозғалтқыштың айналым санын реттеумен ғана өзгертуге болады.

Поршендік сорғының қуаты

Сорғымен өршітілген, қысым сорғыдағы 1 кг сұықпен жіберілген қуатына сан жағынан тең. Бір секунд ішінде сорғымен жіберілетін судың , килограммен өлшегенде мөлшері Q_у – ға тең.

Сондықтан сорғының пайдалы қуаты, кг/сек:

N_пол=QγH

Әр түрлі айналым сан кезіндегі поршендік сорғының сипаттамасы

Көтерменің (привод) қуаты келесі формуламен анықталады:

Мұндағы γ - айналатын сұйықтың сыбағалы (удельный) салмағы, кг/м³;

Q - сорғының өнімі, м³/сек;

Н - толық қысым,м;

Н - сорғылы қойылымның толық ПӘК-і кіші сорғылар үшін η=0,6, қазіргі ірі сорғылар үшін η=0,9 және одан да жоғары.

Қозғалтқыштың қуатының жіберілуі (передача) кезінде:

Мұндағы, К =1,1 ÷1,3 - қозғалтқыштың артық салмағы болған кезде қор (запас) коэффициенті(қуаты кішкентай сорғылар үшін қор үлкен алынады).

η_пер - жіберу (передача) ПӘК-і

Қуаты аттың күшімен көрсету үшін формулаға ауыстырғыш коэффициент 75 енгізіледі, өйткені аттың күші 75 кг м/сек тең.

VI Жаңа сабақты қорытындылау

Поршендік сорғылардың кемшіліктері мен артықшылықтары

Поршендік сорғыларда бір қатар артықшылықтары мен кемшіліктер бар. Бұл сорғыларды таңдау кезінде ескерту жөн.

Поршендік сорғылардың артықшылығы – керекті кезде, олар үлкен қысым кезінде сұйықты кішкентай мөлшермен беріп отыруға мүмкіндік жасайды.

Бұндай сорғыларда қысымның шамасы өнімге тәуелді болмайды; егер бір өнім кезінде қозғалтқышты сәйкес бір қуатқа қойсақ , онда кез – келген қысымнан(напор) өтуге болады. Бірақ жоғары қысымдар (напоры) машинаның бөлшектерінің төзімділігінің жоғары болғанын талап етеді.

Поршендік сорғылар алдын – ала құйылымсыз да (заливка) жұмысқа кірісе алады. Алайда бұның нәтижесінде сорғы цилиндрының төзуі мен қызуына, қуаттың артық шығындарына, сорғы цилиндрінде температуралық кернеулердің пайда болуына әкеледі.

Сонымен қатар, плунжерлі және дискті сорғылар бір қатар ерекшеліктерге ие. Мысалы, плунжерлі сорғыларда тығыздықты майлықтардың (сальниктер) сыртында орналасқандықтан, бұл плунжердің тығыздануын байқап отыруға және сальниктердің қатаюынан (подтягивание) пайда болған ағып кетуді жоюға мүмкіндік береді. Дискті поршенді, тығыздатылған манжетті немесе серіпімді металды сақиналы сорғылардан қарағанда бұл сорғыларда тығыздану жақсырақ болады.

Тығыздануы жақсы плунжерлі сорғылар үлкен биіктікте сұйықты көтеруде, демек үлкен қысымда (напор) қолданылады.

Плунжерлі сорғылардың кемшілігі – дискті сорғылармен салыстырғадағы (су жіберудің тең шама бергенде) мөлшерлері ірі болып табылады. Дискті сорғылардың артықшылығы олардың мөлшерлері мен салмақтары кішкентай болатындығында жатыр.

Дискті сорғылардың кемшілігі – олардың поршень мен штоктың тығыздалуы қиын қамтамасыз етілетіндігі. Сонымен қатар, тығыздайтын сақиналар мен тері манжеттерді ауыстыру үшін сорғны бөлуге тура келеді.

Ішкі беттің тозуына байланысты дискті сорғылардың цилиндрін үшкірлеу (растачивать) керек, ал бұл өте қымбат.

Дискті поршенді сорғыларда поршеннің бір жағынан сору екінші жағынан сығымдағыш сұйық ағып кетуі мүмкін. Сондықтан олар қысым (напор) аз керек болғанда ғана қолданылады.

Қарапайым және қос қозғалтқышты сорғыларды салыстырсақ бірдей ірі мөлшерлерде қарапайым қозғалысты сорғылардан қарағанда екіншісінің өнімі үлкен болады. Бірақ онда сорғылардың құрылымын күрделендіретін, қақпашалар саны екі есе көп болады.

Барлық поршендік сорғыларда бір қатар кемшіліктер болады:

1.Салмағы мен мөлшерлері үлкен әрі құны жоғары;

2.Штокты поршеннің қайта – түсудің қозғалысының нәтижесінде фундаментке бекітілген бекітпе қозғалады;

3.Сорғы мен көтерменің (привод) алатын ауданы үлкен болады;

4.Поршендік сорғылардың бөліктері (қақпалар және т.б) тез төзеді;

5.Қозғалтқыштан жіберу (передача) құрылғының құрылымын және оның қызмет етуін қиындатады;

6.Сұық сығымдағыш құбырға біркелкі түспейді.

ҮІІ.Үйге тапсырма беру

Өтілген жаңа материалды оқып келу. Кітаппен және лекциямен жұмыс жасау.