Совместная работа поршневого насоса и трубопровода
| |
| Рис. 8.9. График совместной работы поршневого насоса и трубопровода |
Задача по определению напора (давления), создаваемого поршневым насосом, и полезной мощности его решается графически совместным построением характеристики насоса и трубопровода. Это выполнено на рис. 8.9 для частот вращения п1, п2, п3, п4 при условии п1< п2< п3< п4.
Создаваемые насосом напоры и подачи соответственно равны H 1, H 2, H 3, H 4 и Q 1, Q 2, Q 3, Q 4 .
Полезные мощности насоса для каждой подачи
На рис. 8.9 нанесены ординаты кривой N П=f(Q).
Эта кривая дает представление об изменении полезной мощности в зависимости от подачи (и частоты вращения) поршневого насоса; это характеристика полезной мощности.
Форма ее зависит от гидравлических свойств трубопровода, присоединенного к насосу.
Если трубопровод обладает малым гидравлическим сопротивлением и насос преодолевает в основном статический напор, то характеристика полезной мощности получается почти прямой линией. При отсутствии статического напора в сети характеристика полезной мощности является кубической параболой вида NП=an3.
Мощность на валу поршневого насоса изменяется при изменении частоты вращения вала, потому что изменяются полезная мощность и КПД насоса. Полный КПД насоса имеет наибольшее значение при оптимальной частоте вращения.
Отклонение частоты вращения от оптимальной вызывает уменьшение КПД.
Изменение КПД при регулировании поршневого насоса может быть установлено только при испытании его.
|
|
|
Когда значения КПД в пределах допустимых для данного насоса изменений частоты вращения известны, то по значениям полезной мощности могут быть определены соответствующие мощности на валу. Штриховая кривая, показанная на рис. 8.9 и построенная в пределах подачи от Q1 до Q3, дает представление о характере изменения мощности насоса. Это характеристика мощности насоса.
Слайд 16
Допустимая высота всасывания
Анализируя работу поршневого насоса с кривошипно-шатунным механизмом, можно видеть, что наиболее низкое давление получается в самой верхней точке полости всасывания в тот момент, когда поршень изменяет направление движения (начинает всасывающий ход). В этот момент поршень движется с наивысшим ускорением и на значение давления в цилиндре оказывают существенное влияние силы инерции жидкости, движущейся за поршнем безотрывно.
Давление в цилиндре с учетом влияния сил инерции при всасывании определяется уравнением одномерного неустановившегося движения
где р0 — давление на поверхности всасываемой жидкости;
H ВС — расстояние по вертикали от поверхности всасываемой жидкости до верхней точки полости цилиндра;
|
|
|
hBC —потери напора во всасывающем тракте;
рИН — понижение давления, обусловленное инерцией неравномерно всасываемой жидкости.
Скорость жидкости в сечении W ВС м2, полости всасывания
Ускорение всасываемой жидкости
По изложенному в § 8.3 
. Следовательно,
Слайд 17
Сила инерции неравномерно всасываемой жидкости
где LBС — длина полости всасывания с неравномерным движением.
Очевидно,
Подставляя в последнее w = p × n /30, получаем
По уравнению (8.20)
Наименьшее значение рВС достигается в начале хода всасывания при х = 0 (см. § 8.3).
Отрыв поршня от жидкости (явление кавитации) происходит при понижении давления в полости всасывания до давления насыщенного пара рНПпри данной температуре жидкости.
Поэтому полагаем в уравнении (8.20)
где 20 000 Н/м2 — запас давления, обеспечивающий безотрывность поршня от жидкости.
Получаем допустимую высоту всасывания
Отсюда ясно влияние различных факторов на допустимую высоту всасывания поршневого насоса. Особое значение имеет частота вращения вала насоса, влияющая на допустимую высоту всасывания через инерционные силы и гидравлические сопротивления полости всасывания.
|
|
|
Увеличение частоты вращения существенно понижает допустимую высоту всасывания поршневого насоса.
Допустимая высота всасывания при температуре воды до 303 К обычно не превышает 6 м.
Дата добавления: 2023-01-08; просмотров: 30; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!