Учебн. пособие по СВМ с тит стр.. Судовые вспомогательные механизмы, системы и устройства
 Скачать 6.42 Mb.
|
|
38 системы уравновешивания разгрузочным диском ротор должен иметь возможность некоторого осевого перемещения. Расчет системы уравновешивания осевой силы разгрузочным диском заключается в выборе размеров диска, установлении перепада давления на диске и расхода жидкости через систему уравновешивания, определении размеров уплотнения перед диском и размеров трубки, отводящей жид- кость из камеры за диском. Уравновешивающее устройство с разгрузочным поршнем (рис.1.22д) работает аналогично рассмотренному устройству с разгрузочным диском. 1.8.8. Кавитация. Допустимая высота всасывания Сущность кавитации заключается в образовании разрывов сплошности (каверн) в тех местах потока, где давление снижается до значения, соот- ветствующего давлению насыщенного пара при данной температуре жид- кости. В таких местах происходит быстрое вскипание жидкости, причем пузырьки пара переносятся потоком в область более высоких давлений, где происходит их конденсация. Процесс конденсации совершается мгно- венно, и окружающая жидкость устремляется в образовавшиеся пустоты, что сопровождается сильными гидравлическими ударами и шумом. Сила гидравлического удара может достигать нескольких сотен атмосфер. Если пузырек пара в момент его полной конденсации находится на поверхности, ограничивающей поток, то удар приходится на эту поверхность, что при- водит к ее эрозионному разрушению. Местное понижение давления возникает при обтекании профиля лопа- сти колеса, при резких поворотах, при обтекании выступов и т. п. Общее падение давления может произойти вследствие увеличения высоты всасы- вания, возрастания температуры перекачиваемой жидкости, падения атмо- сферного давления Кавитация может возникнуть во всасывающем и напорном трактах, в местах срыва потока с поверхностей лопастей и регулирующих органов (задвижек, заслонок), при протекании жидкости через уплотнительные за- зоры, в зонах резкого поворота потока и приводит к образованию кавита- ционной эрозии, разрушающей насос. В первую очередь кавитационные разрушения возникают на вогнутой (тыльной) стороне лопасти рабочего колеса у входной кромки (рис.1.23, точка В). Кавитация сопровождается резким изменением характеристик насоса. На рис. 1.24 показано, как изменяются характеристики насоса при кавита- ции (штриховыми линиями проведены нормальные бескавитационные ха- рактеристики). Основным средством предупреждения кавитации, обеспечивающим нормальную работу центробежного насоса, является поддержание такого давления во всасывающем тракте, при котором кавитация не появляется. Предкавитационное состояние насоса определяется величиной кави- тационного запаса энергии ∆h, Дж/кг, представляющей собой превышение 39 энергии жидкости при входе в насос над удельной энергией, соответству- ющей давлению ее насыщенных паров Р н. Р вх С вх Р н где Р вх – давление жидкости на входе насоса, Па; С вх – скорость жидкости на входе насоса, м/с. Рис. 1.23. Зона начала кавитации в ЦН Рис.1.24. Изменение характеристик насоса при кавитации Начальная стадия кавитации в насосе определяется по критическо- му кавитационному запасу кр Обеспечение нормальной работы насоса (без изменения его энергетических и виброакустических параметров) определяется допустимым кавитационным запасом энергии доп . Он определяется по формуле доп К · кр где К – коэффициент запаса, принимаемый в пределах 1,15–1,30. Величина кр Дж/кг, определяется по формуле где С и w 1 – абсолютная и относительная скорости жидкости на входе ло- паток рабочего колеса ЦН; кр коэффициенты, принимаемые для условий, близких к без- ударному входу потока на лопасти: кр в зависи- мости от кавитационных качеств насоса. Геометрическая высота всасывания определяет режим работы насоса (рис. 1.25). Нормальная работа насоса может быть обеспечена толь- ко при допустимом значении , которая существенно зависит от темпе- ратуры перекачиваемой жидкости. Ее повышение уменьшает величину (рис. 1.26). Величина может быть положительной и отрицательной. В случае, когда жидкость перекачивается из закрытой емкости, давление в которой равно Р н , величина , м, становится отрицательной: вс доп ( Р а Р н доп ) · Отрицательная иначе называется подпором насоса. В этом слу- чае насос должен находиться ниже уровня жидкости в приемной емкости |