Свежие комментарии

Водокольцевые насосы

Как-то так получается, что вся история технологий была завязана на давление. То ли давление повышенное, как в паровой машине, то пониженное, как во всяких вакуумных насосах.
И почему-то так получается, что многие простые вещи были придуманы много позднее того времени, когда они были бы реально нужны.

Одна из таких вещей — кольцевой насос, который хотя и не без недостатков, но сложностью не отличается…

ris1_200_vodokolcevie

Рис. 1. Схема водокольцевого ва­куум-насоса: 1 — рабочее колесо; 2 — корпус.

Первый патент на водокольцевой насос был выдан в 1903, в Германии — в Siemens-Schuckert.
Принцип действия непрост и нетривиален, а вот конструкция — крайне проста. Именно непонимание как его можно сделать и тормозило изобретение такого вида насоса.

Сам насос состоит из круглого барабана, в которой установлено рабочее колесо с лопатками. Когда колесо начинает вращаться, то вода под действием центробежной силы прижимается к стенкам барабана, образуя кольцо. Вся хитрость насоса в том, что ротор установлен не по центру, он сдвинут в сторону (на картинке — вариант, когда сдвинут вверх). В результате под колесом образуется серповидное пространство. И это серповидное пространство получается разделенным лопастями рабочего колеса на ячейки разного объема. Когда ячейка с краю серповидного пространства, то объем ее мал, но при движении растет — в этот момент она может засасывать воздух. Когда она внизу — объем максимален, но колесо проворачивается, объем ячейки опять уменьшается и воздух в ней сдавливается. Собственно, это весь принцип работы. Такой насос может одновременно отсасывать газы и подавать сжатый газ в емкость, где давление выше атмосферного.

Как понятно из схемы — рабочее колесо нигде не касается стенок барабана. С торцов также есть зазор, который герметизируется водой. Никаких клапанов, никакой притирки деталей. Даже сальники уплотнения вала колеса смазываются водой. Нет трущихся частей — нет износа. Нет трущихся частей — нет смазки для этих частей, нет смазки — нет паров масла, которые попадут в сжимаемые газы. Да само отсутствие маслонасоса дорого стоит! Как результат — долгое время автономной работы и на редкость хорошая надежность.
Так как нет поршней — нет скачков давления, все очень стабильно.

Кроме того — из-за жидкостного поршня сжатие идет изотермическое (то есть газ не нагревается), что очень и очень важно при сжатии того же ацетилена или углекислого газа. Но вместо газа греется вода, поэтому жидкость должна циркулировать.

Далее — водокольцевой насос не чувствительный при попадании в него газа с твердыми частицами. Эти частицы под действием центробежных сил попадают в воду, прижимаются к стенкам, а потом просто выносятся вместе с уходящей жидкостью (то есть песок и сажа не накапливаются внутри конструкции насоса). Поэтому эти насосы легко справляются с очень загрязненными газами (например, с колошниковыми), при этом на выходе газ получается очищенным.

Если в газе есть водяные пары, то они поглощаются водяным кольцом и производительность насоса только возрастает.
Если в газе есть водорастворимые фракции (например аммиак из газов пиролиза) то произойдет поглощение этих газов, фактически — очистка газа от аммиака.


mtrm-f
Водокольцевые насосы используются для создания разрежения в закрытых сосудах и системах трубопроводов. С помощью их можно транспортировать сыпучие материалы по трубопроводам, отсасывать пыль и вредные газы от технологического оборудования и др. Как правило, используются в качестве вакуумного насоса низкого вакуума 90—95% (80—40 мм рт.ст.). При двухступенчатых моделях возможно довести до 10 мм рт.ст. При замене жидкости (с более высокой точкой кипения) и охлаждении откачиваемого воздуха возможно довести ещё до более высокого вакуума. Водокольцевые насосы использовались для форвакуума в ТОКАМАК-15.

Водокольцевые насосы могут работать также на нагнетание как компрессоры. При работе в режиме воздуходувки мощность насоса и расход воды несколько возрастают.


ris2_250_vodokolcevie

Рис. 2. Схема обвязки водокольцевого вакуум-насоса: 1 — вакуум-насос; 2 — водоотделительный бачок.


Итак, что мы имеем?
Имеем насос, который состоит из барабана с двумя торцевыми крышками. Движущаяся часть одна — ротор, точность изготовления которой неважна. Как и точность изготовления барабана. Мусор внутри барабана не накапливается, смазки для трущихся частей не надо. В общем для попаданца этот вариант насоса/компрессора реальнее чем поршневой. Его возможно изготовить даже до паровозов. Идеальный вариант?

Ну что же, теперь посмотрим на недостатки, которые есть продолжение достоинств.
Представим, что мы сделали водокольцевой насос в 15 веке или даже во времена Римской Империи, ведь технологии для самого насоса уже были. Мы имеем:

1. Так как насос основан на том, что вода под действием центробежной силы будет разогнана по стенкам, то требуется достаточно большое количество оборотов. 90% современных водокольцевых насосов работает на 1500 оборотов в минуту (в некоторых моделях доходит до 3000 об/мин). Есть несколько моделей с 250 оборотов, но… диаметр этого насоса 3.5 метра и чтобы раскрутить такую массу воды, требуется 400 кВт. Все как всегда — чем меньше насос в диаметре, тем нужна меньшая мощность для того, чтобы раскрутить «карусель», но при этом большие обороты. Зависимость почти прямая.
В древности мы будем иметь и дефицит мощности, и дефицит оборотов. Собственно, даже для паровой машины 250 оборотов это уже слишком много, а тут еще и 400 кВт необходимо. Конечно, мощности водяного колеса вполне достаточно, чтобы раскрутить водокольцевой насос насос диаметром сантиметров 80, но там нужно эти самые 1500 оборотов в минуту! Будем мастерить редуктор для водяного колеса? Тут впору изобретать паровую турбину…

2. Так как у нас принцип действия основан на центробежной силе, то количество оборотов должно быть очень стабильным. Если ротор насоса будет время от времени притормаживать, то водяное кольцо легко может разрушится, вода опадет, насос выпустит воздух и закрутится очень легко, получится рывок. Потом водяное кольцо восстанавливается, опять рывок привода — рывок колеса, остановка. Это все я пишу для желающих подключить водокольцевой насос к ветряной мельнице, которая зависит от скорости ветра, а ветер часто дует порывистый, который мало заметен для классического водоотливного механизма 17 века, но очень неприятен для водокольцевого насоса. Такие вопросы решаются тяжелыми маховиками, но я плохо представляю, как будет стартовать ветряная мельница с маховиком. Ну и опять-таки вопрос редуктора.

3. Если у нас редуктор — то редуктор повышающий. То есть эти несчастные три киловатта нам нужны при 1500 оборотов. А мы ее имеем при куда меньших оборотах. При этом соотношение мощность-количество оборотов прямое, насколько мы повышаем обороты, настолько больше нам нужна мощность… Что у нас там есть кроме водяного колеса?

Вывод такой — для водокольцевого насоса нужна паровая машина киловатт на двадцать с качественным повышающим редуктором. То есть во времена Древнего Рима мы использовать водокольцевой насос не сможем. Однако, и начало 20-го века для кольцевого насоса — это слишком поздно. Попаданец имеет больше ста лет, во времена которых эта технология могла бы быть использована. И будет очень странно, если попаданец пропустит такую великолепную возможность!

64 комментария Водокольцевые насосы

  • kraz

    Для o.volya: я переписал статью, можете сравнить что было и что получилось.

    • o.volya

      Земля и небо. Получилось прекрасно.

        • Alexander Shulman

          Хорошая статья для понимания процесса: http://vakuum-ceh.ru/vodokolcevoj-vakuumnyj-nasos-princip/
          Хочу сказать что суть в том, чтобы сделать засасывающие отверстия и подающие правильной формы. Это не просто. В первой иллюстрации к статье отверстия прорисованы, а в остальных нет и поэтому не понятен принцип.

        • dan14444

          Стоит упомянуть в статье, что прямым конкурентом сего девайса является тромпа, у которой движущихся частей вообще нет и конструкция много проще…

          Так что в варианте «запитать от плотины» — так себе решение. Для мобильных паровиков и т.п., где удельная мощность важна, ну и для сильноабразивных аэрозолей — другой разговор.

  • vashu1

    >> Именно понимание как его можно сделать и тормозило изобретение такого вида насоса.

    Тормозило наверно НЕпонимание 🙂

    >> Вывод такой — для водокольцевого насоса нужна паровая машина киловатт на двадцать с качественным повышающим редуктором.

    Или водяное колесо. 20 киловатт c него снять можно.

    >> Движущаяся часть одна — ротор, точность изготовления которой неважна. Как и точность изготовления барабана.

    А откуда воздух то качается? Я так понял дырки в торце. Если между барабаном и ротором метр то воздух свободно перетекает между камерами, уничтожая разницу давлений. В общем минимальная подгонка и кожанные прокладки-юбочки.

    Вообще неплохо. Надо бы наверно забацать инструкцию по написанию статей, жалко только желающих ею воспользоваться в заметных количествах не наблюдается. Даже у меня в 10 раз меньше статей чем у краза. 🙁

    • kraz

      >>наверно НЕпонимание

      Спасибо, поправил.

      >>Или водяное колесо. 20 киловатт c него снять можно

      А сколько оборотов у водяного колеса? И какая мощность будет после повышающего до 1500 оборотов редуктора?

      • vashu1

        >> А сколько оборотов у водяного колеса?

        Немного меньше чем у паровой.

        >> И какая мощность будет после повышающего до 1500 оборотов редуктора?

        Подымаем требования до 30? О чем разговор?

        • kraz

          >>Подымаем требования до 30? О чем разговор?

          Разговор о конкретных расчетах.
          Для того, чтобы эффективно разогнать воду в кольцо, нам нужно хотя бы 3 киловатта при тысяче оборотов. Хочу увидеть какое водяное колесо будет это крутить.

          • vashu1

            И что же мешает водяному колесу с 20 лс выдавать 3 киловатта после редуктора?

            • Йож

              Редуктор не нужен, можно просто направлять поток воды аод давлением по внутренней поверхности колеса.

              Это проще, надёжнее и эффективнее.

              • vashu1

                Скорость порядка 4-5 м/с, да, в принципе от гидротарана запитать можно, да даже поток от водопадика сойдет. Хотя есть в этом что-то извращенное, запитывать один насос от другого 🙂

                • Тарас

                  > Хотя есть в этом что-то извращенное, запитывать один насос от другого

                  Это так конструкторы электростанций обычно извращаются: запитывают обмотки возбуждения одного генератора от другого генератора же.

            • kraz

              Это надо считать. Это вы защищаете, поэтому именно от вас я жду расчета.

              • vashu1

                Колесо 20 лошадей, КПД редуктора 20%, на выходе 4 лошади. 1 лошадь — 750 Ватт, итого 3 кВт. И 20% это с большим запасом.

                • kraz

                  Это какого редуктора КПД 20%? С двух оборотов в минуту до полтыщи?
                  И прикиньте что будет с крутящим моментом, мы рискуем вообще ни разу не провернуть барабан.

                  • vashu1

                    Для современных редукторов КПД для таких показателей больше 90%, и даже для попаданца потерять больше 4/5 мощности на 3-4 промежуточных валах это надо постараться.

                    Основное сопротивление тут дает вода, а у нее трения покоя нет.

                    • kraz

                      А ничего, что там будет ступеней пять? Сделанных по технологии водяного колеса?

                    • vashu1

                      А на паровой машине 4. Есть кардинальное отличие?

                  • Тарас

                    >И прикиньте что будет с крутящим моментом, мы рискуем вообще ни разу не провернуть барабан.

                    Крутящий момент есть отношение мощности к скорости. Если водяное колесо имеет эти самые 20 лошадей при 2-х оборотах в минуту, то и момент у него вполне достаточен, чтоб и покрыть сопротивление мультипликатора, и на выходе мультипликатора с 20% к.п.д. иметь 3 лошади при полутора тысячах в минуту. Но обычно к.п.д. выше. В 5 раз 96% — вполне достижимо, две ступени дадут в 25 раз и 92%, при трёх будет в 125 раз и 88%, при четырёх уже в 625 и 85%, при пяти ступенях имеем повышение в 3 125 раз и 82%. Нам надо 1500 оборотов в минуту, значит на входе можно иметь 29 оборотов в час. Это какой же двигатель так тормозит то?

          • «Хочу увидеть какое водяное колесо будет это крутить.»
            Турбина Фурнерона, 1837 год: колесо диаметром 1 фут дало 45кВт, 2300 rpm. Правда, в Вики не указан напор.

            • kraz

              О! 1837 год — подходит, вполне можно сделать. Собственно и от паровой машины можно. И в статье это и написано.

              • Сядьте покрепче: по данным археологов горизонтальные турбины использовались как минимум с третьего века нашей эры, на территории современного Туниса (Chemtou и Testour) и, возможно, ещё раньше — в будущем Константинополе.
                Надо думать, конструкция колеса была самая примитивная, и КПД, соответственно, совсем никакой, но сам факт!

      • Йож

        Разговор о киловаттах и оборотах имеет немного смысла, пока не определен критичный параметр: диаметр колеса.
        Больше диаметр — больше центробежная сила, меньше обороты.

        Откуда берутся эти «хотя бы 3 киловатта при тысяче оборотов» — решительно непонятно.

        • kraz

          3 киловатта на 1500 оборотов (и на 70 см диаметра) — это современные данные таких насосов, то есть это оптимальное соотношение.

          • Йож

            ? Оптимальное _для чего?_
            Для электромоторов удобно иметь высокие обороты (электромашины с ростом оборотов легчают, дешевеют и до какого-то предела повышают КПД). В нашей инженерной культуре электромотор — чуть ли не эксклюзивный поставщик механической энергии для насосов. 1500 и 3000 об/мин очень «естественная» и удобная частота для электромашин переменного тока, но больше нникакой магии в эти числах нет.

            А если у нас источник энергии — падающая вода, так и оптимизировать нужно под другие параметры. Логичнно, нет?

            • kraz

              Оптимальное, чтобы водяное кольцо закрутилось и насос вообще заработал как требуется.
              Напоминаю — чем крутить тут второстепенное, тут вопрос что происходит внутри барабана насоса.

              • Йож

                a=v^2/r; v=2Пr/n
                Нам требуется, чтоб v^2/r было бы больше (просто «больше», не «много больше»), чем g.
                При барабане 1м это несколько оборотов в секунду.

                А остальное — требования КПД, размеров, производительности, стоимости, удобства, инженерных возможностей, экономической эффективнооти и т.п., но никак не функционирования.
                Если интересует «что происходит внутри барабана насоса», то высокие обороты не нужны.

                • Йож

                  Ну, то бишь, первыые сотни оборотов в минуту.
                  И как уже было помянуто выше, собссно, обороты не есть самоцель, они нужны для получения скорости воды. Если у нас на входе вода со скоростью в десяток-другой метров в секунду (а первичный носитель энергии с плотины на реке — он какой-то такой), то у нас есть всё, что нужно.

                  Барабаны (и наружний, и внутренний) раскручиваются сами, нам не нужно отдельное водяное колесо. Вы начинаете танцевать от того, что и с какими харектеристиками есть сейчас, откуда и берутся странные и ненужные требования вроде оборотов.
                  А нужно танцевать от того, что доступно и что хочется получить.

                  • kraz

                    Ух ты! Барабаны сами раскручиваются! Может тогда заменим барабаном вообще гребное колесо? А что, вода сама кругами будет ходить и сама насасывать! Кстати, статья про вечный двигатель тут есть, если чего.

                    Блин, сотню оборотов… при диаметре метр… чес слово, вот даже комментить не хочется и формулы искать тоже. Из рогатки на Луну не пробовали? 🙁

                    • Йож

                      Ну так да, от набегающей воды. Причём тут вечные двигатели?

                      А чего тут комментить, если даже формулы из физики за 4=й класс «искать» надо?
                      Ладно, фиг с ними, с формулами. Детское ведёрко на верёвочке 50см, туда чуток водички и покрутить. Очень наглядно. Сразу можно видеть, сколько примерно оборотов за секунду то ведёрко делает.

                      Вот жалко, в школах нынче такое не проделывают, теряется, блин, у людей в голове понимания, что физика — это не бумажки с закорючками, это реальные законы реальной природы.

                    • kraz

                      Вода не течет в ведерочке. Вы попробуйте лопаточной помешать водичку в кастрюльке боком поставленной, ага.
                      А еще лучше — подайте хоть воду из шланга под давлением, чтобы вода делала ровный круг, да при этом еще и лопасти почти до стенки вращала (неровный не надо, вакуума не будет).
                      Очень плохо что сейчас такие вещи не различают, одни закорючки.

                      И, кстати, КПД такого насоса — 0.15.
                      Я подозреваю, что при 400-500 оборотов такой насос уже будет пытаться работать — только вот сосать откажется. А все остальное да.

                    • Йож

                      Кстати, подумалось, что при вертикальной оси барабана даже требование «больше g» — необязательно. Желательно, но не шибко-то.

                    • Йож

                      _Подвесить_ кастрюльку (дать ей свободно вращаться) и подать воду из шланга так, чтоб делала ровный круг? Не проблема совершенно. Просто подождать, пока она раскрутится.

                      Если барабан фиксировать, то, конечно, он будет тормозить трением быстро текущую воду. Если подвесить барабон на подвесе, то он из-за того же трения раскрутится до скорости воды и перестанет тормозить. Ну элементарно же.
                      Это конструктивно всё резко упрощает (хотя бы по тому же трению — между быстрой водой и неподвижной землёй появляется ещё один «подшипник», причём неплохой, если барабан изнутри загладить восковым покрытием.

                      Неровного при нескольких сотнях об/мин не будет. Основная мощность подводится к лопастям внизу, где вода прижимается к барабану ускорением 2 с лишним g. Правда, это уже физика не за 4-й класс.

                    • kraz

                      Вы статью читали про принцип действия насоса? Или будем топить урановые ломы в ртути?
                      Вы понимаете, что введение вращающегося барабана усложнит конструкцию настолько, что проще другой принцип действия подтянуть, который будет давать КПД поболее 0.15?

                    • Йож

                      Да знаю я, как водокольцевой насос устроен. Масляные форвакуумники много где стоЯт.
                      Нет, не понимаю. Нет, не настолько.

                      Но пусть даже настолько, пусть даже он фиксирован, пусть потери на трение и всё такое. Можем мы получить воду с достаточной скоростью на входе, с водовода после плотины? Да, конечно. Так в чем беда-то? По самой идее насоса воду нужно разгонять и так, и так. Ну так на кой чёрт делать это сложной механикой, которая получает энергию… от движения воды? 🙂

                      С оборотами у Вас всё проянилось? С формулами разобрались? 🙂
                      Зачем Вам там высокие обороты, объяснить можете?

                    • kraz

                      Кроме водокольцевого есть другие типы насосов, я тут их потихоньку повспоминаю, там есть насос где идут струи воды — это другая тема.
                      И это даже не тот инжектор, который тут уже описан, человечество много всего придумало и вы не сможете никого поразить «усовершенствованиями». Все, что можно в этом деле уже придумано. А чего нет — значит в реальности работать будет плохо.

                      >>Можем мы получить воду с достаточной скоростью на входе, с водовода после плотины?

                      Скорость мы можем получить, мы не можем получить ламинарный поток, вода будет разбрызгиваться и набирать в себя кучу пузырьков воздуха — какой уж тут насос?

                      >>С оборотами у Вас всё проянилось? С формулами разобрались?

                      У меня тут несколько другие формулы, графики производительности насоса. Похоже, что насос со 100-200 оборотами вообще сосать не будет никак. Ну то есть производительность на уровне ртутно-капельного.
                      Я посмотрел, у меня пару книг есть, может завтра скрины с графиками выложу.

                    • Йож

                      Понимаю, что Вы хотите сказать, но никто в наше время и не ставит задачу получить высокое или низкое давление используя энергию непосредственно падающей воды. Разумеется, что и оптимальная конструкция будет иной.

                      Ну, не-ламинарность означает лишь большие потери на трение. «Разбрызгивание» — это всё-таки не то, для него условия нужны.
                      Низкий КПД может быть приемлим, особенно, если вспомнить полный коэффициент использования гидроресурсов в то время (водяное колесо на примитивной плотине с иощным обходным водосбросом, присобаченое к мехам, которые и работают-то не всё время…

                      Нет. Зависимость производительсности от оборотов для какого-то уже имеющегося насоса (который задуман работать в других условиях) — это не то…

                    • kraz

                      Тут не имеет значение, наше ли это время. Принцип или действует или нет.
                      А низкий КПД помноженный на низкую мощность и на высокие потери, плюс никакая надежность… Адская смесь.
                      Тут никакой полный коэффициент использования гидроресурсов не поможет.

                      А так да — сейчас водокольцевые применяются, потому что им все равно что сосать. Есть преимущества.

                    • Йож

                      А ещё его либо используют в таком виде, либо нет. 🙂
                      Я могу сходу привести несколько примеров из техники, когда некие давно известные технические решения лучше того, что у нас есть, но тем не менее не применяются в силу исторических причин.

                      Почему «никакая надёжность»-то? Как раз-таки надёжность выше (причём, намного), ибо исключаем лишнюю машинерию. В мире ненадёжных машин упрощение машины с исключением промежуточных звеньев — почти всегда хорошо.

                    • kraz

                      Давайте эти примеры! Мне нужен материал для статей.

                    • Сергей Александров

                      «Почему «никакая надёжность»-то? Как раз-таки надёжность выше (причём, намного), ибо исключаем лишнюю машинерию.»

                      Не всегда. Взять, к примеру, паровой двигатель и паровую турбину. Турбина проще, но требует более продвинутых технологий, которые появились только к концу 19 века.

                    • Тарас

                      >Ух ты! Барабаны сами раскручиваются! Может тогда заменим барабаном вообще гребное колесо? А что, вода сама кругами будет ходить и сама насасывать! Кстати, статья про вечный двигатель тут есть, если чего.

                      В центробежном фильтре вода крутится сама, для этого подающий патрубок по касательной у края, а отсасывающий в центре вдоль оси и всё. Песок тяжелее воды и центробежной силой относится к краю. Ну у дна он может и соберётся в центре вертикальной циркуляцией воды, но на самом верху относится к краю и гораздо эффективней, чем просто оседает вниз, тем более если его приносит потоком, то в тех же условиях он нифига не оседает.

      • Тарас

        >А сколько оборотов у водяного колеса? И какая мощность будет после повышающего до 1500 оборотов редуктора?

        Да практически та же. Мультипликатор понижает не мощность, а момент, мощность же теряется на разности между сотней и к.п.д. Но это нарезка зубьев, причём, не треугольных, а эвольвентных, подшипники качения для всех валов, масло. И масло не подсолнечное. А у Вас по условию даже паровой машины ещё нет. И весь этот механизм не часовой, а достаточно мощный. А прямой привод нельзя, так так нет быстроходных двигателей. Даже во времена паровозов будут проблемы с повышением как минимум по началу, а прямой привод всё ещё нельзя. Вот в 1832-м уже можно, всё необходимое для коллекторного двигателя уже есть, перемотайте на нужную частоту, или сделайте по мощнее, чтоб справился с четырёхметровым монстром. Да, кстати, а если уж связываться с монстрами, то почему бы не заюзать центробежный? Какие то разряжения двухметровый центробежник потянет и прямо на газе, только раскрутить до нужной частоты.

      • Тарас

        То есть 1834-м.

  • o.volya

    между барабаном и ротором минимальный зазор. Более того в некоторых можелях вода подается вдоль одной ступицы вала и напором прижимает ротор к противоположной крышке кожуха.
    А вообще то вот тысячи картинок для понимания http://clck.ru/8wLpM

  • Shurik09

    Спасибо было очень интересно.

  • Сергей Александров

    Честно говоря, не понял один момент: как не дают воде попасть в отводную трубу?
    К тому же, здесь говорится, что число оборотов должно быть очень большим (в принципе, это очевидно). Но для этого необходимы подшипники. А это уже хайтек. Да и зазор между барабаном и ротором должен быть минимальным.

    • kraz

      Отводная труба находится ближе к центру кольца, откуда вода отжимается центробежной силой.
      А с подшипником — это да. Но тут можно и на подшипнике скольжения сделать.

      • Сергей Александров

        Подшипник скольжения на таких оборотах? Это должен быть очень качественный подшипник.

  • Сергей Александров

    Кстати, насос можно расположить горизонтально. Тогда не обязательно, чтобы вода была кольцом, будет параболой. Все равно будет работать, а обороты снизятся…

    • Йож

      Именно так. 🙂 Причём, снизятся вплоть до нуля (с последствиями для степни сжатия и производительности, но обороту могут быть любыми).

  • Sergio

    С точки зрения привода для насоса с высокоскоростными оборотами запросто подойдет паровое изобретение Герона Александрийского. Плавный разгон, стабильные обороты и вероятно примерно 1500 об/мин. Так что полагаю, в Древнем Риме он как раз возможен 🙂

    • vashu1

      Читайте статью о турбине. Героновская поделка не выдает заметной мощности.

      • Sergio

        Ну вопрос-то в принципе, а не масштабе.Большой эолипил или 5-10 совокупных паровиков вполне раскрутят насос. А турбина наоборот слишком мощна для насоса вменяемых размеров, поэтому и не применялась долгое время.

      • Тарас

        >Читайте статью о турбине. Героновская поделка не выдает заметной мощности.

        Почему я и называл этот вариант пародийно-попаданческим.

  • Sergio

    И у рабов, и у насоса — свои преимущества. Рабы могут сделать все, но почему-то от их услуг отказались ближе к средневековью.

  • Тарас

    > Нет трущихся частей — нет смазки для этих частей,

    А вал колеса?

    >нет смазки — нет паров масла, которые попадут в сжимаемые газы. Да само отсутствие маслонасоса дорого стоит!

    Вода испаряется гораздо лучше масла.

  • Тарас

    >Его возможно изготовить даже до паровозов. Идеальный вариант?

    И чем колесо крутить будем? Даже во времена паровозов доступные скорости тех же паровозных паровых машин не достаточны. Этот насос доступен после электродвигателей. Если по пародийно-попаданчески, то после турбины Герона. Ну можно ещё от нормальной турбины закрутить, но это уже замена одно двигателя другим.

  • Тарас

    >Кроме того — из-за жидкостного поршня сжатие идет изотермическое (то есть газ не нагревается), что очень и очень важно при сжатии того же ацетилена или углекислого газа. Но вместо газа греется вода, поэтому жидкость должна циркулировать.

    При парциальном давлении углекислого газа в 1 атм он растворяется в рамном с собой объёме воды. Поэтому сжимать и откачивать его водяным поршнем не эффективно: сжатый будет растворяться в воде, а в сторону вакуумного патрубка из этой же воды испаряться.

  • Тарас

    >Если в газе есть водорастворимые фракции (например аммиак из газов пиролиза) то произойдет поглощение этих газов, фактически — очистка газа от аммиака.

    Только если это примеси. Такой насос очень не терпит больших парциальных давлений водорастворимых газов.

  • Тарас

    >Кстати, подумалось, что при вертикальной оси барабана даже требование «больше g» — необязательно. Желательно, но не шибко-то.

    А вот фиг. При меньшем центростремительном ускорении получаем параболоид на дне.

  • Тарас

    >Если барабан фиксировать, то, конечно, он будет тормозить трением быстро текущую воду. Если подвесить барабон на подвесе, то он из-за того же трения раскрутится до скорости воды и перестанет тормозить. Ну элементарно же.
    Это конструктивно всё резко упрощает (хотя бы по тому же трению — между быстрой водой и неподвижной землёй появляется ещё один «подшипник», причём неплохой, если барабан изнутри загладить восковым покрытием.

    Вы предлагаете раскрутить корпус насоса? А патрубки? Скользящим вводом давления? Или неподвижная крышка и уплотнитель по краю?

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>