Классификация гидравлических машин

Гидравлическими машинами называются устройства, которые служат для преобразования механической энергии двигателя в энергию перемещаемой жидкости (насосы) или для преобразования гидравлической энергии потока жидкости в механическую энергию (гидравлические турбины). К гидравлическим машинам также относятся некоторые специальные устройства, служащие для подъема и перемещения жидкостей:

1. гидравлические тараны, работа которых основана на принципе использования давления, получающегося при гидравлическом ударе;
2. водоструйные насосы, в которых подъем и перемещение жидкости происходит за счет использования кинетической энергии струи;
3. эрлифты — устройства, в которых в результате нагнетания воздуха в скважины создается разность объемных масс в столбе эмульгированной поднимаемой жидкости и в массе жидкости, окружающей этот столб.

В пищевой промышленности применяются, главным образом, гидравлические машины, служащие для подъема, перемещения или нагнетания капельных жидкостей, т.е. насосы. По условиям технологии пищевых производств приходится перекачивать не только несжимаемые капельные жидкости и суспензии, но также различные газы и воздух, которые относятся к сжимаемым жидкостям. Насосно-компрессорное оборудование, применяемое в различных отраслях пищевой промышленности, а также различные условия транспортирования жидкостей и газов на отдельных станциях пищевых производств требуют большого разнообразия типов гидравлических машин, используемых на практике.

Поэтому классификацию применяемых гидравлических машин, исследование теоретических положений, относящихся к отдельным типам этих машин и рассмотрение рациональных методов подбора и эксплуатации гидравлических машин целесообразно произвести применительно к принципу их действия и условиям работы на отдельных станциях пищевых производств. По принципу действия основными типами гидравлических машин, применяемых в пищевой промышленности для транспортирования капельных жидкостей и жидких суспензий, являются центробежные и поршневые насосы. Центробежные машины создают давление и осуществляют транспортировку капельных жидкостей и жидких суспензий, главным образом, за счет работы центробежных сил, возникающих при вращении лопастных рабочих колес. К этому типу машин относят и осевые пропеллерные насосы, в которых перемещение жидкости происходит, главным образом, за счет действия подъемной силы, возникающей на лопастях пропеллерного колеса.

Поршневые машины работают на принципе вытеснения жидкости из насосных цилиндров рабочими органами, называемыми поршнями или плунжерами. В этих насосах происходит непосредственная передача давления жидкости. По этому же принципу работают ротационные (коловратные) насосы. По производственному назначению в промышленности насосы подразделяются в зависимости от свойств перекачиваемой жидкости и особенностей технологических процессов, обслуживаемых насосами. Такое подразделение оправдывается различными конструкциями насосов для перекачки, например, чистой холодной воды и горячих конденсатов; жидких соков, а также сусла и концентрированных сиропов; сатурационных соков с небольшим содержанием твердой фазы и густых заторов. По этому признаку насосы, применяемые в пищевой промышленности, условно подразделяются на следующие группы:

• водяные насосы для подачи воды: холодной (водокачки); горячей конденсатной; барометрической; промоиной; жомо-прес-совой и др.;
• продуктовые насосы для подачи: свекловичного и фруктовых соков, сусла, пива, молока, а также густых сиропов, клерс-сов, паток и др.;
• насосы для подачи суспензий: сатурационных соков и известкового молока сахарных заводов; дрожжевого и крахмального молока, а также заторов, бражек, сахарных утфелей и др.

К этой же группе условно относятся насосы для подачи гидросмесей: соко-стружечной; свекло-водяной; зерно-водяной и др. Для различных технологических и сантехнических целей применяют нагнетатели воздуха и газов. В зависимости от давления, создаваемого нагнетателями, они подразделяются на:

• вентиляторы, которые создают давление до 15 кПа;
• воздуходувки или газодувкн, создающие давление до 200 кПа;
• компрессоры, создающие более высокое давление, обусловливающее изменение термодинамических условий состояния воздуха или газов.