Гидрогазодинамика. nchti_Рузанова_Гидрогазодинамика_уч_пособие (1). Гидрогазодинамика учебное пособие

• Название: Гидрогазодинамика учебное пособие
• Анкор: Гидрогазодинамика
• Дата: 11.05.2021
• Размер: 1.56 Mb.
• Имя файла: nchti_Рузанова_Гидрогазодинамика_уч_пособие (1).docx
• Тип: Учебное пособие; #203801
• страница: 15 из 17

25. Основные рабочие параметры ПН

К основным рабочим параметрам ПН относятся напор (H), объемная подача (Q), мощность (N), КПД (η), предельная высота всасывания (H_вс).

Напор – механическая энергия, приобретаемая единицей веса жидкости при прохождении ее через насос.

Соотношение для напора насоса можно получить с использованием уравнения Бернулли:

(105)

– общее гидравлическое сопротивление трубопровода.



Рис.32. Трубопровод

При равенстве диаметров всасывающего и нагнетательного потоков:



где h_п – общее гидравлическое сопротивление трубопровода. Напор насоса можно определить так же по показателям приборов:

(106)

Объемная подача (производительность) – объем жидкости, подаваемой насосом в касательную линию за единицу времени.

Действительная объемная подача меньше теоретической:

 – для ПН простого действия;

– для ПН двойного действия;

  – для ПН тройного действия.

Действительная подача ПН меньше теоретической по трем причинам:

1. 
   утечки жидкости через неплотности;
   
2. 
   запаздывание открывания и закрывания клапанов;
   
3. 
   наличие в жидкости газовых или паровых пузырьков.
   

Мощность:

1. 
   Полезная мощность насоса N_п – мощность, затрачиваемая на повышение давления в жидкости.
   

, где – весовой расход жидкости; Q –действительная объемная подача; Н – напор насоса

2. 
   Мощность на валу насоса Nв больше полезной:
   

 (105)

где η_Г - гидравлический КПД; η_М - механический КПД, η_v – объемный КПД.

3. 
   Номинальная мощность двигателя больше мощности на валу.
   

; (106)

где η – КПД насосной установки; η_ДВ – КПД двигателя; η_ПЕР – КПД передачи; η_Н – КПД насоса, η_v – объемный КПО.

4. 
   Установленная мощность больше номинальной.
   

(107)

где B – коэффициент запаса мощности.

Н_ВС – предельная высота всасывания насоса пропорциональна давлению в применяемой емкости р₁ и обратно пропорциональна давлению во всасывающей линии насоса. Давление на всасывании должно быть не меньше давления насыщенности пара жидкости при температуре всасывания.

26. Устройство и принцип действия центробежного насоса (ЦБН)

Центробежный насос состоит из колеса с лопатками, сидящего на валу внутри улиткообразного корпуса.

Схема ЦБН:



Рис.33. ЦБН

Жидкость из всасывающего патрубка 1 поступает в рабочее колесо 4, вращающееся на валу внутри корпуса 3. Центробежной силой жидкость выбрасывается из криволинейных каналов между лопатками 4 в канал переменного сечения между рабочим колесом 2 и корпусом насоса 3. Далее жидкость попадает в нагнетательный патрубок 5. В центральной части колеса создается разрежение, обеспечивающее непрерывный и равномерный подсос жидкости.

При движении через рабочее колесо и спиральную камеру часть кинетической энергии жидкости переходит в потенциальную энергию давления (за счет расширения каналов между лопастями и спиральной камеры). Т.е. скорость жидкости уменьшается, а давление растет.

Перед пуском ЦБН заливают перекачиваемой жидкостью.

Напор одноступенчатых ЦБН (с одним рабочим колесом) обычно не превышает 50 м; напор многоступенчатых ЦБН (с несколькими колесами в одном корпусе) обычно не превышает 20 МПа.

Рабочее колесо образуют два диска, соединенные между собой лопатками:

1 – сплошной диск; 2 – диск с отверстием для входа перекачиваемой жидкости.

Лопасти делят пространство между дисками на ряд криволинейных каналов, расширяющихся от центра к периферии.

Давление жидкости в ЦБН увеличивается в 2 этапа:

1. 
   при движении ее через расширяющиеся криволинейные насосы в колесе;
   
2. 
   в большей степени давление жидкости увеличивается при прохождении через расширяющийся спиральный канал между колесом и корпусом. Это соответствует следствию из уравнения Бернулли (скорость падает, а давление растет).
   

Производительность ЦБН пропорциональна числу оборотов, ширине и наружному диаметру рабочего колеса, но обратно пропорциональна числу и толщине лопастей.