Теоретические основы
К основным параметрам центробежных насосов относятся величины, которые характеризуют работу насосов как гидравлических машин, а именно:
1. Производительность или подача;
2. Давление на входе и выходе насоса (напор на входе и выходе);
3. Полное давление, развиваемое насосом;
4. Полный напор, развиваемый насосом;
5. Коэффициент полезного действия;
6. Мощность;
7. Кавитационный запас насоса;
8. Критический и допустимый кавитационные запасы насоса;
9. Допустимая высота всасывания насоса;
10. Коэффициент быстроходности насоса.
Подача или производительность насоса – количество жидкости, подаваемое насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени. Различают производительность массовую M и объемную Q. Между собой они связаны соотношением
(2.1)
где плотность жидкости
Полное давление, развиваемое насосом рассчитывается по формуле:
(2.2)
где и - давление на входе и выходе насоса, Па; и - скорость жидкости на входе и выходе, м/с; g – ускорение свободного падения; и - геодезические отметки манометров, которыми измеряют давления и .
Полный напор, развиваемый насосом, определяется при помощи формулы 2.2 и на основе известного соотношения между давлением и напором
(2.3)
где Н – полный напор, развиваемый насосом.
Поскольку центробежные насосы одновременно являются механизмом и гидравлической машиной, то их работа оценивается с помощью нескольких коэффициентов полезного действия: - гидравлический КПД; - объемный КПД; - механический КПД;
|
|
С помощью оцениваются потери гидравлической энергии (потери напора) в проточной части насоса. С помощью оцениваются объемные потери энергии в насосе, возникающие в результате утечек и протечек жидкости в уплотнениях. С помощью оцениваются потери энергии в узлах трения насосов (подшипниках концевых уплотнителях).
Общий КПД насоса равен:
(2.4)
Применительно к насосам различают несколько видов мощности:
- полезная мощность:
Nпол = ; (2.5)
- мощность, потребляемая насосом:
; (2.6)
- мощность насосно-силового агрегата:
NНСА = , (2.7)
где ηдв – КПД двигателя; ηпер – КПД механической передачи между двигателем и насосом.
Кавитационный запас насоса – это избыток удельной энергии жидкости на входе в насос над удельной энергией насыщенных паров жидкости:
, (2.8)
где Рs – давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости.
Критический кавитационный запас насоса – это минимальный избыток удельной энергии жидкости на входе в насос над удельной энергией насыщенных паров жидкости, при котором в насосе не возникает кавитации.
Допустимый кавитационный запас насоса:
∆h доп = к ∙∆h кр (2.9)
|
|
где к – коэффициент запаса, принимаемый в размере 1,1-1,35; ∆h кр – критический кавитационный запас.
Допустимая высота всасывания насоса - это максимальная высота, на которую насос может поднять жидкость во всасывающем трубопроводе над уровнем жидкости в резервуаре откачки, при которой в насосе не будет кавитации:
, (2.10)
где Р0 - давление над уровнем жидкости в резервуаре откачки; hвс - потери напора во всасывающем трубопроводе.
Рассчитанное по формуле 2.10 значение H S может быть как положительным, так и отрицательным. Положительное значение свидетельствует о том, что насос в данной ситуации обладает самовсасывающей способностью и может поднять жидкость во всасывающем трубопроводе над уровнем её в резервуаре откачки, но на высоту не более рассчитанного. Отрицательное значение H S свидетельствуют об отсутствии у насоса самовсасывающей способности. Для придания насосу работоспособности в данном случае на его входе необходимо поддерживать напор не менее рассчитанного отрицательного значения H s взятого по абсолютной величине (подпор).
Коэффициент быстроходности насоса определяется формулой:
, (2.11)
где n – номинальные обороты ротора, мин-1; Q и H –номинальная подача м3/с и номинальный напор, м (которые обычно определяются из маркировки насоса).
|
|
Коэффициент быстроходности насосов – это своеобразный критерий в зависимости от численного значения, которого насосы подразделяются на:
1. Тихоходные =40-80
2. нормальной быстроходности = 80-150
3. быстроходные =150-300
Дата добавления: 2015-12-16; просмотров: 28; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!