Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Основные рабочие параметры насосовСтр 1 из 18Следующая ⇒
Лекция 11 ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ
Перемещение жидкостей в промышленности осуществляется гидравлическими машинами. Гидравлические машины, предназначенные для перекачивания капельных жидкостей, называются насосами.
Классификация насосов. Элементы насосной установки Насосы можно классифицировать по разным признакам: – по принципу действия; – по виду подводимой энергии, когда жидкость проходит – по назначению; – по роду перекачиваемых жидкостей; – по типу привода и т. д. По принципу действия насосы подразделяются на объемные Объемные насосы. В объемных насосах энергия и давление повышаются в результате вытеснения жидкости из замкнутого пространства телами, движущимися возвратно – поступательно или вращательно. К этой группе относятся поршневые, инжекторные, диафрагменные, ротационные (винтовые, шестеренные, пластинчатые, аксиально- и радиально-поршневые и др.) насосы. Динамические насосы. В динамических насосах энергия и давление жидкости повышаются за счет центробежных сил или сил инерции. К этой группе относятся лопастные (центробежные, осевые, вихревые) Классификация насосов по основному виду энергии, которая подводится к жидкости в насосе: - насосы, в которых энергия подводится в основном в виде энергии давления: поршневые, плунжерные, диафрагменные, ротационные, монтежю, гидравлический таран; - насосы, в которых энергия подводится в основном в виде кинетической энергии: лопастные, струйные; - насосы, в которых изменяется энергия положения: газлифты (эрлифты), сифоны, водоподъемники. В механических насосах механическая энергия двигателя превращается в энергию перекачиваемой жидкости. В немеханических насосах энергия газа (газлифт, монтежю) или жидкости (струйные, таран гидравлический) в энергию перекачиваемой жидкости. В начале всасывающей трубы устанавливается сетка 6 с обратным клапаном 7. Сетка служит для грубой очистки жидкости, поступающей Элементы насосной установки.Насосная установка (рис. 6.1) состоит из насоса 1, всасывающей трубы 4, соединяющей насос с питательным баком 2 и нагнетательной трубы 5, соединяющей насос с напорным баком 3. К всасывающей трубе присоединен вакуумметр 9, к нагнетательной линии – манометр 10. Насос соединен трубами всасывания и нагнетания при помощи монтажных задвижек 8.
Рис. 6.1. Схема насосной установки Высота всасывания отсчитывается от уровня свободной поверхности жидкости в питательном баке до оси насоса. Высота нагнетания – от оси насоса до уровня свободной поверхности Для нормальной работы насоса необходимо: и (6.1) где и – давление на свободной поверхности в питательном Основные рабочие параметры насосов Основные рабочие параметры насосов: напор, подача, мощность, КПД и всасывающая способность. Подача или объемная производительность насоса – объемное количество жидкости, подаваемой насосом в нагнетательную трубу Напор насоса Н – это удельная энергия, отнесенная к единице веса, приобретенная жидкостью в результате прохождения через насос. Полный напор жидкости на входе обозначим через , на выходе – : (6.2) В этих уравнениях – скорости на линиях всасывания Напор насоса найдем как . Тогда из уравнений (6.2) определим напор, развиваемый насосом: (6.3) Величины и могут быть определены манометром Преобразуем уравнение (6.3), выразив её через параметры насосной установки. Для этого запишем уравнение Бернулли для сечений 0–0 и 1–1, а также 2–2 и н–н (рис. 6.2). Из них найдем , и подставим в уравнение (6.3). В результате получим (скорости изменения положения свободных поверхностей в питательных и напорных баках пренебрежимо малы по сравнению со скоростями движения жидкости в трубопроводах): (6.4) Согласно уравнению (6.4) напор, развиваемый насосом Н, расходуется на преодоление противодавления , на подъем
Рис. 6.2. Схема насосной установки
В случае равенства давлений в питательном и напорном баках уравнение упрощается и принимает вид: (6.5) Уравнение (6.4) для напора насоса записано через параметры насосной установки. Поскольку параметры насоса и сети одинаковы , уравнение (6.4) может быть принято за уравнение сети трубопроводов. Определим мощность и КПД насоса (рис. 6.3). Весовую подачу насоса можно подразделить по формуле: (6.6) Тогда полезная мощность насоса будет определена как: (6.7) Рис. 6.3. Схема мощностей и КПД насоса Мощность на валу насоса превышает на величину всех энергетических потерь, имеющих место в процессе преобразования энергии внутри насоса. Эти потери обычно учитываются полным КПД насоса : (6.8) Потери энергии в насосе принято расчленять на три составляющих: гидравлические, объемные и механические: (6.9) 1. Гидравлические потери обусловлены потерей напора при движении жидкости в самом насосе DH и учитываются с помощью гидравлического КПД : (6.10) 2. Объемные потери связаны с потерей энергии вместе с утекающей жидкостью в количестве и учитываются с помощью объемного КПД : (6.11) 3. Механические Потери мощности на механическое трение в подшипниках, сальниках и др. учитывается с помощью механического КПД : (6.12) Величина представляет собой мощность, затрачиваемую насосом в рабочей полости насоса, и называется индикаторной мощностью. Произведение представляет собой индикаторный КПД насоса : (6.13) Мощность, подведенная к редуктору, определяется: (6.14) Мощность, подведенная к двигателю, определяется: (6.15) Установочная мощность двигателя берется с запасом: (6.16) где – коэффициент запаса мощности. Значение меняется от 1,1 Определим КПД насосной установки : (6.17) Тогда установочная мощность двигателя определяется: (6.18) Всасывающая способность будет рассмотрена позже для каждого вида насоса в отдельности.
Лопастные насосы Центробежные насосы Среди лопастных насосов центробежные насосы являются наиболее распространенными. Рассмотрим устройство и принцип действия центробежных насосов (рис. 6.4). Центробежный насос состоит из рабочего колеса 1, корпуса 2, приводного вала 3, всасывающего 4 и нагнетающего 5 трубопроводов. В центробежном насосе передача энергии от электродвигателя потоку жидкости осуществляется при помощи рабочего колеса
Рис. 6.4. Схема центробежного насоса
В дальнейшем кинетическая энергия, полученная жидкостью, преобразуется в потенциальную (энергию давления) в спиральной камере (улитке) насоса, поперечное сечение которой постепенно увеличивается
а) б) в) г)
Рис. 6.5. Схемы рабочих колес центробежных насосов: а – одноступенчатый; б – многоступенчатый; в – с односторонним подводом жидкости; г – с двусторонним подводом жидкости
Центробежные насосы перед пуском необходимо заливать прокачиваемой жидкостью, так как разрежение, создаваемое при вращении рабочего колеса в воздушной среде, недостаточно для подъема жидкости Центробежные насосы различают по: – числу ступеней (рис. 6.5, а); – способу подвода жидкости к колесу (рис. 6.5, б); – величине создаваемого напора H и подачи ; – назначению и по другим признакам.
|
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-05-10; просмотров: 284. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |