Автомобили для перевозки тех жидкостей

Машины для транспортировки жидкостей

В промышленности искусственных кож применяются самые разнообразные жидкости и пасты, что требует применения для их транспортировки насосов различных систем.

Процесс транспортировки по трубопроводной системе с насосом зависит в основном от следующих факторов, которые надо учитывать при выборе насоса:

массы или объема транспортируемой жидкости в единицу времени, т.е. расхода жидкости;

напора, т.е. высоты столба жидкости, образующегося за счет приращения энергии между всасывающим и напорным патрубками. При определении напора следует принимать во внимание подачу из открытого резервуара путем всасывания, подачу из закрытого резервуара (с избыточным давлением) путем всасывания, подачу самотеком из открытого или закрытого резервуара, подачу в открытый или закрытый (с избыточным давлением) резервуар;

склонности жидкости к кавитации, т.е. образованию в жидкости пузырьков пара при пониженном давлении. Чтобы кавитация не происходила, ни в одном месте системы давление не должно при соответствующей температуре быть равным давлению паров жидкости;

избыточного давления над точкой кипения при данной температуре, являющегося мерой всасывающей способности насоса;

производительности и коэффициента полезного действия насоса.

Коэффициент полезного действия насоса включает внутренний коэффициент полезного действия (гидравлический коэффициент полезного действия, потери в зазорах, трение шестерен) и механический коэффициент полезного действия (потери на трение подшипников, сальников).

Таким образом, на потерю напора оказывают влияние коэффициент трения трубопровода (зависит от числа Рейнольдса и шероховатости внутренней поверхности трубопровода), плотность жидкости, требуемая скорость течения жидкости, диаметр и длина трубопровода.

Ниже приводится описание важнейших видов насосов и областей их применения, причем объясняются только принципы действия насосов. Электроприводы с редукторами во внимание не принимаются.

Рис. 2.27. Одноступенчатый лопастный (центробежный) насос со спиральной камерой (улиткой)

Лопастный насос (рис. 2.27) наиболее часто применяется для подачи жидкостей. Существуют лопастные насосы

с радиальной, диагональной и аксиальной подачей жидкости, которые именуются соответственно радиальным, диагональным и аксиальным насосами. Радиальный лопастный насос подает жидкость перпендикулярно его валу, диагональный — под углом к валу, а аксиальный — параллельно валу (рис. 2.28).

У лопастных насосов лопасти рабочего колеса сообщают поступающей жидкости кинетическую энергию, которая в направляющем устройстве, например в спиральной камере (улитке) , превращается в основном в энергию давления. При этом подача жидкости осуществляется постоянно (без пульсации). Расход жидкости и напор зависят от частоты вращения и окружной скорости рабочего колеса. Напор 5в лопастных насосах не зависит от плотности жидкости. На производительность насоса оказывает большое влияние также вязкость жидкости: с увеличением вязкости напор и расход жидкости уменьшаются. Если снабдить насос несколькими расположенными последовательно рабочими колесами, то напор повысится, так как каждое рабочее колесо (ступень) передаст свою энергию перекачиваемой жидкости. Такие насосы называются многоступенчатыми лопастными насосами.

Лопастные насосы в стандартном исполнении сами не всасывают жидкость и при наличии воздуха или пара на рабочем колесе не перекачивают ее. Поэтому перед пуском насоса все трубопроводы должны быть заполнены жидкостью.

Лопастные насосы применяются главным образом в качестве пожарных насосов, питательных насосов котлов и конденсационных насосов, однако они используются также для перекачки сточных, канализационных вод и т.д. В химической промышленности и промышленности искусственных кож кислотный лопастный насос, выполненный из материала, стойкого к воздействию агрессивных сред, применяется для подачи растворителей.

Вихревые насосы (рис. 2.29) представляют собой

лопастные насосы специальной конструкции. Однако принципом действия они существенно отличаются от обычных лопастных насосов. Вихревые насосы являются самовсасывающими.

В корпусе вращается звездообразное рабочее колесо, причем со стороны всасывающего патрубка зазор небольшой, а с противоположной стороны — более широкий (боковой канал). Боковой канал проходит от всасывающего до напорного патрубка. При пуске насоса жидкость отбрасывается в боковой канал и напорный патрубок, а по всасывающему патрубку течет новая жидкость.

Такой насос хотя и требует предварительного заполнения жидкостью только корпуса, трубопроводы не обязательно должны заполняться.

Следует рассмотреть преимущества и недостатки вихревых насосов в сравнении с обычными лопастными насосами.

Преимущества: вихревые насосы сами удаляют воздух из всасывающих трубопроводов и подают жидкости, газы или их смеси непрерывно. В отличие от обычных лопастных насосов они пригодны для подачи малых количеств жидкости.

Недостатки: вихревые насосы подвержены воздействию абразивных компонентов и, таким образом, непригодны для перекачки сточных и канализационных вод. Они не обеспечивают большого расхода жидкости и характеризуются меньшим коэффициентом полезного действия, чем обычные лопастные насосы. Вихревые насосы неприменимы для подачи высоковязких жидкостей.

Шестеренные насосы (рис. 2.30) находят все большее применение в промышленности искусственных кож. В зависимости от конструкции шестеренные насосы могут применяться для подачи как низковязких, так и высоковязких жидкостей. Они работают по следующему принципу: две находящиеся в зацеплении друг с другом шестерни вращаются в корпусе. Зазоры между зубьями шестерен образуют вместе со стенкой корпуса напорные полости. При переходе жидкости от стороны всасывания к стороне нагнетания возникает, кроме того, закрытое пространство, именуемое камерой сжатия. Сжатая в ней жидкость отводится по стоку в камеру нагнетания. Подшипниковые опоры могут находиться как внутри, так и снаружи насосов.

Для субстанций, обладающих смазывающими свойствами, применяются насосы с подшипниками внутри, а для подачи жидкостей, лишенных таких свойств, — насосы с подшипниками снаружи.

При использовании шестеренных насосов для перекачки низковязких жидкостей расстояние между зубьями шестерен в зацеплении должно быть малым; чем больше это расстояние, тем большей вязкости жидкость можно транспортировать.

В промышленности искусственных кож шестеренные насосы применяются для подачи ПВХ-паст и полиуретановых растворов.

шестеренные насосы могут создавать очень высокое

давление и большой напор, поэтому трубопроводные системы необходимо снабжать предохранительными клапанами.

Ротационно — поршневые, или роторно-щелевые, насосы (рис. 2.31) используются для подачи как низковязких, так и высоковязких жидкостей, на которые высокие давления оказывают отрицательное влияние. Эти насосы не повреждают подаваемую жидкость. Два поршня встречно вращаются с одинаковой частотой. Фасонные выемки на поршнях образуют напорные камеры, в которых поступательно перемещается жидкость. Эти напорные камеры имеют относительно большую вместимость, благодаря чему осуществляется щадящая транспортировка жидкости без ее механического повреждения, и насос может работать с малой частотой вращения.

Данные насосы оснащаются, как правило, двигателями с редуктором, которые позволяют менять частоту вращения. Расход жидкости у этих насосов пропорционален частоте вращения. Ротационно-поршневые насосы применяются для подачи легко поддающихся деструкции жидкостей, таких, как латекс, пигментные пасты, эмульсии, дисперсии. Благодаря их способности сильно всасывать жидкости они могут применяться для подачи жидкостей из вакуума.

Описанные выше насосы подают жидкости Непрерывным потоком. Объемные, или поршневые (рис. 2.32), насосы, которые подают жидкость пульсирующим потоком, и являются самыми старыми видами насосов, но все еще занимают важное место в технике. Кроме того, появилась совершенно новая область их применения: дозирование жидкостей.

В поршневых насосах кинетическая энергия жидкости увеличивается совершающим возвратно-поступательное движение поршнем или в особых случаях эластичной мембраной. Поршень осуществляет всасывающий и нагнетающий ходы. Обратное течение жидкости предотвращается клапанами. Поток жидкости пульсирует. Эта пульсация уменьшается уравнительными камерами, всасывающим и нагнетательным воздушными колпаками.

Поршневые насосы — это самовсасывающие насосы, производительность которых практически не зависит от напора и в широком диапазоне не зависит от вязкости транспортируемой среды.

В воздушных колпаках находится воздух, который при каждом ходе сжимается и затем снова расширяется, когда жидкость проходит по трубопроводу. Кроме того, пульсацию потока жидкости можно еще уменьшить подключением одного или нескольких поршней, работающих в противофазе.

В промышленности искусственных кож в настоящее время поршневые насосы, прежде всего дозирующие, приобрели значение. Об этом еще будет идти речь в главе ’’Измере-ние расхода жидкости”.

Здесь следует остановиться на преимуществах и недостатках насосов с пульсирующей подачей жидкости в сравнении с насосами, подающими жидкость непрерывным равномерным потоком.

Преимущества: поршневые насосы являются самовсасывающими. Их производительность не зависит от напора. Эти насосы пригодны для подачи жидкостей под высокими давлениями. Они пригодны для жидкостей с вязкостью до 30 Па • с.

Недостатки: пульсация потока подаваемой жидкости требует дополнительных технических средств. Клапаны и воздушные колпаки усложняют конструкцию насоса. Для предотвращения разрушения, например в случае работы насоса при закрытой заслонке, требуются перепускные клапаны как предохранительные детали конструкции насоса.

Эксцентриковые червячные насосы (рис. 2.33) применяются для подачи экстремально вязких, но еще текучих сред жидкостей. У этих насосов винтообразный ротор вращается в статоре, имеющем форму двухзаходного полого винта. — Ход винтовой линии статора вдвое больше диаметра ротора. При вращении ротора между ним и стенкой статора образуются замкнутые полости, которые движутся поступательно в осевом направлении. Этот процесс можно сравнить с бесконечным ходом поршня. Вследствие этого возникает как эффект всасывания, так и эффект нагнетания. Статор, как правило, эластичен; в зависимости от назначения насоса статор может быть сделан из каучука, неопрена, силоксано-вого каучука, политетрафторэтилена и т.п. Ротор обычно выполнен из хромистой либо хромоникелевой стали.

Рис. 2.33. Эксцентриковый червячный насос (разрез вдоль оси) :
1 — ротор; 2 — статор

2.2. Краткая характеристика основных типов насосов

Эксцентриковые червячные насосы применяются прежде всего для подачи высоковязких жидкостей и паст, а также

суспензий, т.е. жидкостей с содержанием твердых веществ; в особых случаях они могут применяться для подачи порошков (если они обладают смазывающими свойствами). Эти насосы можно использовать для подачи высоковязких жидкостей и паст из бочек, т.е. в качестве бочечных насосов.

В табл. 2.2. приведены области применения различных типов насосов для подачи жидкостей.

Автомобили для перевозки тех жидкостей

Перевозка опасных грузов осуществляется исключительно автомобилями, специально оборудованными для этих целей.

Данные транспортные средства должны соответствовать действующим нормативным документам ДОПОГ, Техническому регламенту о безопасности колёсных транспортных средств и Правилам ЕЭК ООН № 105. Ознакомится с требованиями.

Данный тип транспортного средства может изготавливаться на базе следующих автомобилей: LADA Largus, Volkswagen Caddy, Renault Kangoo, ГАЗ-3302 «ГАЗель», Ford Transit, IVECO, ГАЗ-3309, ГАЗ-33081 «Садко», ГАЗ-33086 «Земляк», ГАЗ-33106 «Валдай», МАЗ, КамАЗ, MAN, Volkswagen и прицепной техники.

Комплектация транспортного средства:

В зависимости от рода перевозимого груза, его упаковки, от базового транспортного средства доработка ТС имеет отличительные характеристики

Основные требования, которые необходимо учесть при доработке любой базы транспортного средства:

• Установка биологической защиты между кабиной водителя и грузовым отсеком, где перевозятся радиационные материалы;
• Обшивка грузового отсека нержавеющей сталью с герметизацией всех стыков;
• Установка системы крепления груза;
• Перенос или защита глушителя с установкой искрогасителя;
• Защита топливного бака;
• Установка переключателя для размыкания электрической цепи вблизи аккумуляторной батареи, и в кабине водителя (степень защиты IP54);
• Установка сигнализации (звуковая и световая) на двери фургона;
• Установка плафонов во взрывозащищенном исполнении с защитой электропроводки в защитных кожухах;
• Установка заземлительной цепочки и контура заземления;
• Установка проблескового маячка желтого цвета на кабину транспортного средства;
• Установка огнетушителей типа «Допинг-2» в моторном отсеке;
• Установка системы пожаротушения «Допинг-2» в грузовой отсек, имеющая автономное питание от штатного аккумулятора и приводящаяся в действие из кабины водителя;
• Установка креплений под информационные таблички опасности перевозимого груза;
• Голографические знаки опасности;
• Огнетушители ОП-5;
• Набор инструмента для мелкого ремонта автомобиля;
• Аптечка «Автомобильная»;
• Знак аварийной остановки;
• Сигнал аварийной остановки;
• Знак «Въезд запрещен»;
• Буксировочный трос;
• Складная лопатка;
• Противооткатные упоры;
• Установка тахографа с блоком СКЗИ;
• Комплектация автомобиля аварийным комплектом оборудования;
• Индивидуальный прибор для отслеживания радиационного фона.

Примечание: возможно изготовление автомобиля по требованиям и техническому заданию Заказчика.

ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ПЕРЕВОЗЯЩИХ ОПАСНЫЕ ГРУЗЫ

1. Автомобили, систематически используемые для перевозки взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ, должны оборудоваться выпускной трубой глушителя с выносом ее в сторону перед радиатором с наклоном. Если расположение двигателя не позволяет произвести такое переоборудование, то допустимо выводить выпускную трубу в правую сторону вне зоны кузова или цистерны и зоны топливной коммуникации. На выходное отверстие выпускной трубы устанавливается искрогасительная сетка.

1. Топливный бак должен быть удален от аккумуляторной батареи или отделен от нее непроницаемой перегородкой, а также удален от двигателя, электрических проводов и выпускной трубы и расположен таким образом, чтобы в случае утечки из него горючего оно выливалось непосредственно на землю, не попадая на перевозимый груз. Бак, кроме того, должен иметь защиту (кожух) со стороны днища и боков.

1. Электрическое оборудование транспортных средств, перевозящих опасные грузы должно удовлетворять следующим требованиям:
   • номинальное напряжение электрооборудования не должно превышать 24В;
   • электропроводка должна состоять из проводов, предохраняемых бесшовной оболочкой, не подвергаемой коррозии и должна быть рассчитана таким образом, чтобы полностью предотвратить ее нагревания;
   • электросеть должна предохраняться от повышенных нагрузок при помощи плавких предохранителей (заводского изготовления) или автоматических выключателей;
   • электропроводка должна иметь надежную изоляцию, прочно крепиться и располагаться таким образом, чтобы она не могла пострадать от ударов и трения о конструктивные части автомобиля и была защищена от тепла, выделяемого системой охлаждения и отвода отработавших газов;
   • если аккумуляторы расположены не под капотом двигателя, то они должны находиться в вентилируемом отсеке из металла или другого материала эквивалентной прочности с изолирующими внутренними стенками;
   • автомобиль должен иметь приспособление для отключения аккумулятора от электрической цепи с помощью двухполюсного выключателя (или другого средства), который должен быть расположен как можно ближе к аккумулятору. Привод управления выключателем (прямого или дистанционного) должен находиться как в кабине водителя, так и снаружи транспортного средства. Он должен быть легко доступным и обозначаться отличительным знаком. Выключатель должен быть таким, чтобы его контакты могли размыкаться при работающем двигателе, не вызывая при этом опасных перегрузок электрической цепи;
   • запрещается пользоваться лампами, имеющими цоколи с резьбой. Внутри кузовов транспортных средств не должно быть наружных электропроводок, а электролампы освещения, находящиеся внутри кузова, должны иметь прочную оградительную сетку или решетку.

1. Автомобили, используемые для перевозки опасных грузов, должны быть оборудованы металлической заземлительной цепочкой с касанием земли на длине 200 мм и металлическим штырем для защиты от статических и атмосферных электрических зарядов на стоянке.

1. Транспортные средства (EX/III) должны проектироваться, изготавливаться и оборудоваться таким образом, чтобы взрывчатые вещества и изделия были защищены от опасности извне и от воздействия климатических условий. У автомобиля с кузовом типа фургон кузов должен быть полностью закрытым, прочным, не иметь щелей и оборудоваться соответствующей системой вентиляции в зависимости от свойств перевозимого опасного груза. Для внутренней обивки используются материалы, не вызывающие искр, деревянные материалы должны иметь огнестойкую пропитку. Двери или дверь должны оборудоваться замками. Конструкция двери или дверей не должна снижать жесткость кузова. В тех случаях, когда в качестве покрытия открытых кузовов используется брезент, он должен изготовляться из трудновоспламеняющейся и непромокаемой ткани и прикрывать борта на 200 мм ниже их уровня. Он должен прикрепляться металлическими рейками или цепями с запорным приспособлением.

1. Транспортное средство должно иметь сзади по всей ширине цистерны бампер, в достаточной степени предохраняющий от ударов. Расстояние между задней стенкой цистерны и задней частью бампера должно составлять не менее 100 мм (это расстояние отмеряется от крайней задней точки стенки цистерны или от выступающей арматуры, соприкасающейся с перевозимым веществом).

1. Трубопроводы и вспомогательное оборудование цистерн, установленные в верхней части резервуара, должны быть защищены от повреждений в случае опрокидывания. Такая защитная конструкция может быть изготовлена в форме усиливающих колец, защитных колпаков, поперечных или продольных элементов, форма которых должна обеспечить эффективную защиту.

1. Двигатель, приводящий транспортное средство в движение, должен быть оборудован и расположен таким образом, чтобы не представлять никакой опасности для груза с точки зрения его перегрева или воспламенения. В случае транспортных средств типов ЕХ/II и ЕХ/III должен использоваться двигатель с воспламенением от сжатия.

1. Транспортное средство должно быть оборудовано системой АБС категории 1 и износостойкой тормозной системой.

1. Механические транспортные средства категорий N2 и N3 должны быть оборудованы устройством ограничения скорости, соответствующим техническим требованиям измененных Правил № 89. Это устройство должно быть отрегулировано таким образом, чтобы скорость не могла превышать 90 км/ч с учетом технического допуска устройства.

1. Топливные обогревательные приборы можно устанавливать на транспортных средствах ЕХ/II и ЕХ/III только для обогрева кабины водителя или двигателя.

1. Автомобили, предназначенные для перевозки опасных грузов, должны иметь следующий исправный инструмент и оборудование:
   • набор ручного инструмента для аварийного ремонта транспортного средства;
   • огнетушители, лопату и необходимый запас песка для тушения пожара;
   • не менее одного противооткатного упора на каждое транспортное средство, размеры упора должны соответствовать типу транспортного средства и диаметру его колес;
   • два фонаря автономного питания с мигающими (или постоянными) огнями оранжевого цвета и должны быть сконструированы таким образом, чтобы их использование не могло вызвать воспламенение перевозимых грузов;
   • в случае стоянки ночью или при плохой видимости, если огни транспортного средства неисправны, на дороге должны устанавливаться фонари оранжевого цвета;
   • один перед транспортным средством на расстоянии примерно 10 м;
   • другой позади транспортного средства на расстоянии примерно 10 м;
   • аптечку и средства нейтрализации перевозимых опасных веществ.

В случаях, предусмотренных в условиях безопасной перевозки, транспортное средство комплектуется средствами нейтрализации перевозимого опасного вещества и средствами индивидуальной защиты водителя и сопровождающего персонала.

1. Транспортные средства должны оборудоваться номерными, опознавательными знаками и другими обозначениями в соответствии с требованиями, предусмотренными Правилами перевозки опасных грузов и ПДД.

1. Крепление таблиц системы информации об опасности на транспортных средствах должно производиться с помощью специальных устройств, обеспечивающих их надежную фиксацию.

Таблицы системы информации об опасности должны располагаться спереди (на бампере) и сзади автомобиля, перпендикулярно его продольной оси не закрывая номерных знаков и внешних световых приборов, а также не выступая за габариты транспортного средства.

1. Проблесковые маячки желтого или оранжевого цвета устанавливаются на транспортных средствах, осуществляющих перевозку взрывчатых веществ.

Проблесковые маячки всех цветов устанавливаются на крышу транспортного средства или над ней.
Способы крепления должны обеспечивать надежность установки на всех режимах движения транспортного средства.
Для грузовых автомобилей, допускается уменьшение угла видимости проблескового маячка до 180 градусов при условии видимости его со стороны передней части транспортного средства.

1. Транспортные средства, перевозящие опасные грузы, ни в коем случае не должны включать более одного прицепа или полуприцепа.