Воздуходувки

Турбовоздуходувки бывают одно-и многоступенчатыми. Одноступенчатые турбовоздуходувки развивают напор 3—6 м, многоступенчатые — 6 — 30 м. Многоступенчатые турбовоздуходувки изготовляют с числом ступеней не борее четырех, с односторонним (рис. 5.17) и двухсторонним всасыванием.

Корпус турбовоздуходувки чугунный литой с осевым разъемом состоит из секций, отделенных друг от друга перегородками (так называемыми диафрагмами). Внутри корпуса вращается рртор, состоящий из вала и насаженных на него рабочих колес. Вал ротора ступенчатой формы с утолщением от концов к середине (для удобства прессовой посадки колес на вал) изготовляют из углеродистой стали. Вал имеет две шарикоподшипниковые опоры (в некоторых конструкциях — три).

Рабочие колеса турбовоздуходув-ных машин, как правило, бывают закрытыми с лопатками, отогнутыми назад относительно направления вращения вала. Колеса с такими лопатками отличаются высоким гидравлическим КПД и обеспечивают широкую зону устойчивости работы. Для изготовления лопаток используют никелевую сталь, а дисков — хромомолибденовую (в менее ответственных случаях — высококачественную углеродистую сталь).

Турбовоздуходувки работают без охлаждения сжимаемого воздуха, так как при развиваемых давлениях температура воздуха повышается только до 170 — 200°С. Для турбокомпрессоров применение охлаждения является обязательным.

Смазка подшипников кольцевая, жидким маслом; масло заливается через сетку-фильтр, помещенную в верхней крышке корпуса подшипника. Масло в подшипниках охлаждается водой, подаваемой в нижнюю часть корпуса опоры подшипников. Расход воды на охлаждение составляет от 2,1 (для ТВ) до 20— 40 м³/ч (для нагнетателей типов 360 и 750).

В системах воздухоподачи может возникнуть неустойчивая работа (явление помпажа), так как характеристика турбовоздуходувки имеет западающий участок — зону неустойчивой работы (см. 17). Явление помпажа обусловлено рядом причин и крайне нежелательно при параллельной работе нескольких турбовоздуходувок. Нарушение постоянства рабочего режима системы особенно опасно ввиду резкого скачкообразного повышения давления в потоке и как следствие увеличения давления в воздухопроводе и в рабочих узлах установки.

Для защиты установок от помпажа заводы-изготовители поставляют противопомпажные устройства с выпускным клапаном, обеспечивающие автоматический сброс избыточного количества воздуха при достижении нагнетателем критической подачи.

Опыт эксплуатации турбовоздуходувок и нагнетателей показывает, что при постоянстве режима работы установок — потребителей воздуха — помпаж не наблюдается. Например, уровень воды в аэротенках, куда подается воздух, сравнительно постоянный, и поэтому объем и давление подаваемого воздуха не изменяются в больших пределах. Это создает для турбовоздуходувки или нагнетателя постоянный режим работы системы и при надлежащем выборе режимной точки работы исключает возможность возникновения помпажа. Институт Союзводоканал-проект применил ряд конструктивных узлов для нагнетателей 360-21-1, исключающих противопомпажные устройства: на основном нагнетательном воздухопроводе устанавливается задвижка, а также отвод с задвижкой для сброса воздуха в атмосферу.

Отечественная промышленность изготовляет турбовоздуходувки 15 типоразмеров с подачей 6000— 30000 м³/ч при напоре 1—8 м и нагнетатели 5 типов с подачей 1500—69000 м³/ч при напоре 1,3— 23,5 м; мощность электродвигателя 15 — 2350 кВт.

В реагентном хозяйстве станций водоподготовки и очистки питьевой воды применяют насосы типа НД.