Учебн. пособие по СВМ с тит стр.. Судовые вспомогательные механизмы, системы и устройства
 Скачать 6.42 Mb.
|
|
49 распространяться по камере смешения, но эжектор продолжает работать устойчиво. Срыв работы эжектора происходит при распространении кави- тационной зоны в область IV. Наступление срывного режима работы ха- рактеризуется резким падением напора даже при незначительном умень- шении давления на входе при постоянной подаче эжектора. 1.10.3. Характеристики струйных насосов Рабочими характеристиками струйного насоса называют зависимости напора Н и от суммарной подачи Q с = Q + Q P при постоянных значениях Н + Н Р (рис. 1.32). Рис. 1.32. Рабочие характеристики струйного насоса при Н + Н Р = const Рис. 1.33. Безразмерные характери- стики струйного насоса Напор насоса Н падает с увеличением суммарной подачи Q с . Коэффи- циент полезного действия достигает наибольшего значения при опреде- ленной относительной подаче q = Q/Q P , значение которой возрастает при увеличении геометрического параметра насоса где и соответственно площадь цилиндрической части камеры сме- шения (сечение 2–2) и площадь сопла в сечении с–с. Расход рабочей среды Q P = С р.с. ·f с на режиме Н + Н Р = const изменяется в довольно узких пределах, несколько возрастая при увеличении Q с (здесь С р.с – скорость рабочей среды на выходе из сопла). Рис.1.34. Зависимость L К /d 2 = ƒ(k) Безразмерными характеристиками струйного насоса принято считать за- висимость относительного напора h и КПД от относительной подачи q (рис. 1.33). Эти характеристики оста- ются неизменными для геометрически подобных струйных насосов, работа- ющих в автомодельной области при Re 10 6 . Они заменяют все множе- ство размерных рабочих характеристик данной серии геометрически подобных насосов. 50 Примечания. – форму сопла и входа в камеру смешения рекомендуется принимать в ви- де сходящихся по длине коноидальных насадков; – длину камеры смешения определяют по данным экспериментальных ис- следований, представленных в виде зависимостей L К /d 2 = ƒ(k) (рис. 1 34); – отдаление выходного сечения сопла с–с от входа в цилиндрическую ка- меру смешения ухудшают КПД насоса. 1.11. Вихревые насосы 1.11.1. Устройство, принцип действия Вихревые насосы представляют собой особую группу динамических насосов, в которых передача энергии жидкости осуществляется силами трения и инерции. В этих насосах жидкость перемещается по периферии рабочего колеса в тангенциальном направлении. Их применяют при малой подаче и боль- шом напоре. Схема вихревого насоса представлена на рис. 1.35. В корпусе 2 вихревого насоса (рис. 1.35а) размещается рабочее колесо 7, жестко закрепленное на валу 6. Колесо представляет собой диск с выфрезерованными или отлитыми заодно с ним с обоих торцов радиаль- ными лопатками 5, разделенными перегородкой 4. Корпус насоса снабжен всасывающим 3 и нагнетательным 1 патрубками. Стенки его прилегают к торцовым поверхностям рабочего колеса с малыми осевыми зазорами " г " (не более 0,2–0,3 мм). Рис.1.35. Схема вихревого насоса: а) вихревой насос с закрытым каналом; б) вихревой насос с открытым каналом Периферийная часть колеса, на которой находятся лопатки, размещает- ся в кольцевом канале "а", образованном корпусом насоса. Канал заканчи- вается нагнетательным патрубком 1. Для входа жидкости в межлопаточ- ные каналы в стенке корпуса сделано окно "б", расположенное в самом начале кольцевого канала. Начало этого канала и напорный патрубок отде- лены уплотняющей перемычкой 8, причем радиальный зазор " г " в ее об- ласти допускается приблизительно 0,2 мм. 51 Жидкость поступает в насос через всасывающий патрубок 3и далее через окно "б" направляется к основаниям радиальных лопаток. При вра- щении рабочего колеса в межлопаточных каналах ей сообщается механи- ческая энергия. Выходит жидкость из насоса через нагнетательный патру- бок 1. В кольцевом канале жидкость движется по винтовым траекториям и через некоторое расстояние опять попадает в межлопаточное простран- ство, где снова получает приращение механической энергии. Таким обра- зом в корпусе работающего насоса образуется своеобразное парное коль- цевое вихревое движение, от которого он и получил название вихревого. Многократность приращения энергии частиц жидкости приводит к тому, что вихревой насос при прочих равных условиях создает напор значитель- но больший, чем центробежный. Рассмотренный насос имеет закрытый канал и является самовсасывающим. На рис. 1.35б показан вихревой насос с открытым каналом. В корпусе 1 с боковым кольцевым каналом "а" постоянного сечения вращается рабо- чее колесо 2, представляющее собой диск с лопатками. Всасывающее "В" и напорное "Н" отверстия разделены перемычкой, которая примыкает к тор- цам и наружной цилиндрической поверхности лопаток и образует осевой " т " и радиальный " г " зазоры. Насосы с открытым каналом имеют меньшие габаритные размеры по сравнению с насосами с закрытым каналом при тех же параметрах. Кроме того, они обладают свойствами реверсивности потока при перемене направления вращения ротора. Вихревые насосы применяются при малых значениях n S , обычно не бо- лее 40. Коэффициент полезного действия этих насосов не превышает 50 %, что ограничивает область их использования. Важными преимуществами вихревых насосов являются простота конструкции, малые габаритные раз- меры и масса. На судах их широко используют в системах водоснабжения. В тех случаях, когда от насо- са требуется самовсасывание, применяют вихревые насосы с закрытым каналом. Характеристики вихревых на- сосов имеют большую крутизну (рис. 1.36). На рисунке показаны сравнительные характеристики H–Q, N–Q и –Qвихревого и центробежного насосов, постро- енные по результатам испытаний вихревого насоса с диаметром колеса 100 мм и центробежного Рис. 1.36. Сравнительные характеристики центробежного (пунктиром) и вихревого (сплошной линией) насосов колеса с диаметром колеса 150 мм при одной и той же частоте вращения (1750 об/мин). Использование вихревых насосов для обслуживания систем с пологими характеристиками неэкономично, так как при малых расходах жидкости в |