Винтті сораптың жұмыс жасау принципі

Винтті сорап бірінің ішіне бірі орналасқ ан екі геликоидты тісті берілістен тұ рады (11.8 сурет).

Ротор - жылжымалы iшкi бө лшек, бір батуы бар геликоид болып табылады, яғ ни, қ арапайым бұ рандалы бет болып қ ұ растырылғ ан. Ол берiктiгi жоғ ары жә не тозуғ а қ арсы тұ ру ү шiн қ атты металлдық жiкпен гальваникалық жамылғ ымен қ апталады.

Ротор штангалардың бағ анасымен жалғ астырылады жә не онымен айналады, бұ л бағ ана жоғ ары беттен айналма қ озғ алыс жасайды.

Ротор берiктiгi жоғ ары, арнайы токарь қ ондырғ ысында ө нделген цилиндрлiк болат қ ұ бырдан дайындалады. Токарь қ ондырғ ысында ө нделгеннен кейін, электрохимиялық ө ң деу кө мегiмен оғ ан қ атты металдан гальваникалық жамылғ ысы қ апталады, ә детте хром металы қ олданылады.

12.8 - сурет. Винтті сораптың қ имасы:

а — ротор; б — статор; в — жинақ талғ ан сорап;

1 — сорап корпусы; 2 — статор мен ротордың арасындағ ы қ уыс.

Қ азіргі таң да сораптың ә рбiр ү лгiсi ү шiн статордың бiр-ақ ө лшемi, ал ротордың бiрнеше ө лшемдерi бар. Сораптың ә рбiр ү лгiсi ү шiн диаметрлердiң сә л айырмашылығ ы болатын 14 роторларына дейiн болатын қ атары шығ арылады. Хром жамылғ ысының ә р тү рлi жуандық тарымен қ иыстырылатын диаметрлердiң бұ л қ атары керiлiстiң дә л реттеуiн қ амтамасыз етуге мү мкiншiлiк бередi. Барлық роторлар бiр пiшiлген дайындама заттарынан ө ндiрiледi: бұ рандалы бет ү здiксiз болуы керек. Бір жағ ының соң ы сору штангаларының бағ анасына қ осу ү шiн сыртқ ы бұ рандамен жабдық тандырылады. Роторлардың ұ зындығ ы ө неркә сiптiк ө ндiрiстерінде бар болат ұ зындығ ымен шектелген. Қ азіргі таң да механикалық ө ң деу кө мегiмен басын жә не бұ рандамасын қ оса есептегенде максимал ұ зындығ ы 9, 25м (30, 3 фут) болатын роторлар ө ндiрiледi.

Ә йтсе де, KUDU фирмасы берілісі жоғ ары тиімді сораптар алу мақ сатында ұ зындығ ы 12 м (40 фут) асатын роторлар пiсiруде, ө те табысты ә рекет жасауда. Сораптардың барлық ү лгiлерiндегi ротордың жалпы ұ зындығ ы статордың ұ зындығ ынан 45÷ 50 см-ге (1, 5 фут) асады. Бұ л ұ зындық тар ротор бір-біріне дұ рыс орналастырғ анда ротордың басы статордан асып тұ руы ү шін керек.

Статор - жылжымайтын сыртқ ы бө лшек, 2 батуы бар геликоид болып табылады. Ол эластомер тү ріндегі формада қ ұ йылғ ан болаттан жасалғ ан қ ұ бырғ а бекiтiледі жә не ол сорапты-компрессорлық қ ұ бырына қ осылады. Статор болаттан жасалғ ан қ ұ быр мен стерженнің аралығ ында жоғ ары температура мен қ ысымда серпiмдiлiк ө лшегiштiң жiберуiмен ө ндiрiледi. Стержень қ имасы статордың iшкi профилiнiң «негативі» болып табылғ ан екі кірісті роторғ а ұ қ сас. Болаттан жасалғ ан қ ұ бырдың iшкi бетiне эластомерді толтыру алдында арнайы желiм жағ ылады.

Эластомердің жоғ ары тұ тқ ырлы болуына байланысты, техникалық себептермен статорлар ең жоғ арғ ы ұ зындығ ы 3 м етіп дайындалады. Олар симметриялы, бастарындағ ы сыртқ ы бұ рамасы бірдей болып табылады. Ұ зындығ ы 3 метрден жоғ ары болатын сорап моделдері 2, 3 жә не 4 элементтен дайындалғ ан статор болып табылады.

Олар зауытта ерекше дә лдікпен жалғ астырылады: қ осулар ү шiн қ олданылғ ан жалғ ағ ыш муфталардың қ андай болмасын айналдырушы моментін еш уақ ытта қ оса тiркеуге болмайды.

Статордың кез-келген кө лденең қ имасында шең бер жатады, бұ л шең берлердiң орталық тарының ө сi ротордың айналу ө сi болып табылғ ан бұ рандалы сызық ү стiнде жатады. Ротордың кез-келген кө лденең қ имасында айналу ө стерi айналма қ има эксцентриситет деп аталатын «е» қ ашық тық қ а жылжытқ ан.

Статордың iшкi қ уысының кө лденең қ ималарының остері бiрдей, бiрақ салыстырмалы тү рде бiр-бiрiне бұ рылғ ан. Статор, бұ л қ ималардың l_c тең адымдарына дә л келедi. Статордың iшкi қ уысының қ имасы ротордың қ имасының радиусына тең екi жартылай дө ң гелек болып табылады, олардың орталық тары 4e қ ашық тық қ а бұ ралып қ озғ алғ ан. Ротордың айналуында ол меншiктi ө стi айналады; онымен бірге ротордың ө сi бiр уақ ытта 2e диаметрiмен дө ң гелек бойынша айналма қ озғ алысты жасайды (12.9 - сурет).

Оның барлық ұ зындық тары бойынша ротордың спирал тарамы статормен ү здiксiз байланыста болады; сонымен бiрге қ имасының ауданы 4e қ ашық тық тағ ы ротордың D диаметрiне тең, ал бұ л қ уыстың ұ зындығ ы статордың l_c адымына тең, ротор мен статордың аралығ ында қ уыс пайда болады.

12.9 - сурет. Винтті сораптың статоры мен ротордың кө лденең қ имасы

Бұ л қ уыстар ұ ң ғ ыманың шығ арылатын ө нiмiмен толтырылғ ан, жә не ө нiм ротордың бұ рылысында бiр айналымғ а оның ө стерiн бойлай lc қ ашық тығ ына ауысады.

Сонымен бірге, винтті сораптың нақ ты тә уліктік ө німі Q (м³/тә у) келесі ө рнекпен анық талады:

Q = 4eDl_c,

Q = 60·24·4eDl_cnŋ (12.7)

немесе

Q = 11520 eDl_cnŋ (12.8)

мұ ндағ ы е — эксцентриситет, м;

D — ротор диаметрі, м;

l_c — статор мен ротордың сә йкесінше адымы, м;

п — ротордың айналу саны, 1/мин;

ŋ — қ ондырғ ының беріліс коэффициенті, бірл.бө лігі.

Жоғ арыда бір винтті батырмалы сораптың негізгі ережесі қ арастырылғ ан, оның басты конструктивтi жетiспеушiлiгi ротор жұ мыс iстейтiн шығ ару жә не қ абылдауында қ ысымның тө мендеп кетуі есебінен ө стік кү штiң пайда болуы болып табылады.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Винтті сораптың жұ мыс жасау принципін тү сіндірің із?

2. Ротор мен статордың қ ызметтері қ андай?

3. Винтті сораптың нақ ты тә уліктік ө німі қ алай анық талады?

12.4.3. Штангалы винтті сорапты қ ондырғ ылардың

классификациясы

ВСШҚ ұ ң ғ ымалы жабдық тары СКҚ тізбегінен, сорап статоры жә не роторынан, штанг тізбегінен жә не СКҚ тізбегінің тө менгі бө ліктерінен тұ рады (кө мекші ұ ң ғ ымалы жабдық тары) [4].

СКҚ тізбегінің тө менгі бө лігіндегі жабдық тар ұ ң ғ ымаларды пайдалану шарттары бойынша келесі элементтер болуы мү мкін:

- фильтр (сү згі);

- газ жә не қ ұ м сепараторлары;

- динамикалық якорь (анкер);

- центратор;

- кері клапан;

- сорап тірегі.

Шетелдік жә не отандық практикада ВСШҚ кө птеген схемалары жә не типтік ө лшемдері белгілі, оларды тө мендегідей тү рде топтастыруғ а болады:

- жетек тү рлері бойынша: электр жетекті, кө лемдік гидрожетекті, газ қ озғ алтқ ышты қ ондырғ ыларғ а бө леді. Кең інен таралғ ан номинальды айналу жиілігі 1000 айн/мин айнымалы токты асинхронды электр жетекті ВСШҚ. Электрқ озғ алтқ ыш қ уаты 3÷ 100 кВт.

- жетектің кинематикалық схемасы бойынша ВСШҚ бір жә не екі сатылы трансмиссия болып бө лінеді. Бір сатылы трансмиссия ременді, шынжырлы немесе тісті берілістерден жасалуы мү мкін. Екі сатылы схемасы (бірінші саты-ременді беріліс, екінші саты-тісті беріліс) тез жү рісті жетекші қ озғ алтқ ышты қ олдануғ а мү мкіндік береді.

Бір сатылы ременді трансмиссиялы жетектер схемасы кең інен қ олданылып жү р. Ременді беріліс тү рі бойынша жетектер - сыналы ременді жә не тісті ременді болып бө лінеді.

Кө п жағ дайларғ а ВСШҚ қ арапайым, кө п қ атарлы сыналы ременді берілістер қ олданылады. Жетекші басты білігінің қ ұ рылысы бойынша бү тін жә не жартылай білік тү рінде жинақ талады.

Бү тін білікті жинақ шынық тырылғ ан штокпен бірге жасалынады жә не роторды тік бағ ытта реттеу мү мкіндігін азайтады. Сондық тан жетекші білік жартылай тү рінде жасалып, штокқ а қ осылады.

Жетекші қ озғ алтқ ыштың орналасуы бойынша қ озғ алтқ ыш осі тік жә не кө лденең орналасуы мү мкін. Қ озғ алтқ ыштың тік орналасуы бір сатылы ременді трансмиссияғ а қ олайлы, кө лденең орналасу (қ озғ алтқ ыш осі ұ ң ғ ыма осіне перпендикуляр орналасқ ан кезде) тісті конусты берілісті жетектер ү шін.

Жетекші біліктің жылдамдығ ын реттеу ә дістері бойынша ВСШҚ реттелетін жетекші қ озғ алтқ ышты (электрлі немесе гидравликалық) жә не трансмиссияның беріліс қ атынасы реттелетін жетектер болып бө лінеді.

Статордың бекітілу схемасы бойынша қ ұ бырлы (статор СКҚ тізбегінің соң ына резьба арқ ылы бекітіледі) жә не салынатын (статор штангы арқ ылы ротормен бірге тү сіріледі жә не СКҚ тізбегіне арнайы қ ұ лып кө мегімен бекітіледі) винтті сораптарғ а бө лінеді.

Шегендеуші қ ұ бырларғ а СКҚ тө менгі бө лігінің бекітілу схемасы бойынша еркін жә не якорлы жинақ тү рінде болады.

Сораптың кинематикалық схемасы бойынша екі вариантта жасалады: ішкі элементі айналатын (винтті) жә не сыртқ ы элементі айналатын (обойма).

Винтті айналатын типтік схема - конструктивтік жағ ынан да, пайдалану жағ ынан да қ арапайым, ә рі тиімді болып табылады.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Штангалы винтті сорапты қ ондырғ ының негізгі жабдық тары?

2. СКҚ тізбегінің тө менгі бө лігіндегі ұ ң ғ ыма жабдық тары пайдалану

шарттары бойынша қ андай элементтерден тұ ру керек?

3. Отандық практикада ВСШҚ қ алай топтастырады?