Учебн. пособие по СВМ с тит стр.. Судовые вспомогательные механизмы, системы и устройства
 Скачать 6.42 Mb.
|
|
14 давление равняется атмосферному к ), а скорости на свободной по- верхности цистерн (V к ≈ V а ≈ 0), потребляемый сетью напор будет опреде- ляться высотой подъема жидкости и гидравлическими сопротивлениями трубопровода системы, т. е. с к п т н т 1.5. Вакуумметрическая высота всасывания Кроме полного напора важнейшей характеристикой насосной установ- ки (рис.1.4) является вакуумметрическая высота всасывания, или всасы- вающая способность насоса. Если положить V a = 0, то геометрическая высота всасывания насоса Н в.с , м, определиться из выражения = Z Z = Из этого выражения следует, что геометрическая высота всасывания насоса увеличивается с повышением давления Р а на свободной поверхно- сти приемной емкости, с уменьшением скорости жидкости V в и гидравли- ческого сопротивления h п.т в приемном трубопроводе, с понижением дав- ления во всасывающем патрубке насоса Р в , нижний предел которого огра- ничивается давлением насыщенного пара перекачиваемой жидкости Р н Если давление жидкости в приемной части насоса упадет до давления Р н , при котором происходит вскипание жидкости, то произойдет срыв ра- боты насоса (кавитация в насосе). Поэтому рабочая вакуумметрическая высота всасывания не должна превышать допустимых значений: Н в с доп Р а Р н п т (1.6) Величина представляет превышение (запас) удельной энергии пото- ка жидкости при входе в насос по сравнению с удельной энергией, соот- ветствующей давлению насыщения пара перекачиваемой жидкости при перекачке жидкости. Обозначив через ср такое значение запаса удельной энергии, при ко- тором начинается срыв всасывания, можно представить условие обеспече- ния нормальной работы насоса в виде ср , где коэффициент запаса ( . Величина ср зависит от типа насоса. Если жидкость перекачивается из закрытой емкости, в которой давление над свободной поверхностью равно давлению насыщенных паров (Р а = Р н ), то в этом случае насос дол- жен работать с подпором, т. е. размещаться ниже уровня жидкости. В по- добных условиях на судах работают конденсатные и питательные насосы. В процессе эксплуатации вакуумметрическая высота всасывания может 15 изменяться, однако она не должна превышать допустимого значения Н в с доп , приводимого в паспорте насоса или ТУ на его поставку. 1.6. Регулирование и совместная работа насосов Насос и внешняя сеть образуют единую систему. Как было отмечено ранее, устойчивая работа системы возможна при равенстве объемной про- изводительности насоса Q объемному расходу жидкости в сети Q с и равен- стве напора Н, создаваемого насосом, напору Н с, потребляемому сетью. В процессе эксплуатации гидравлической сети ее режим работы может изменяться. При изменении режима работы системы "насос – сеть" проис- ходит нарушение материального и энергетического балансов. Для их вос- становления требуется изменение характеристики насоса (ХН) или харак- теристики сети (ХС), а может быть – и той и другой одновременно. 1.6.1. Регулирование работы насоса Процесс изменения напорных характеристик сети и насоса с целью обеспечения необходимой подачи принято называть регулированием. По принципу действия различают количественные и качественные способы регулирования. Они применяются в зависимости от конструктив- ного исполнения насоса и возможности изменения числа оборотов его приводного двигателя. 1.6.1.1. Количественный способ регулирования применяется для насосов, имеющих приводной двигатель, работающий с и про- изводится изменением характеристики сети (ХС) (рис. 1.7). а) б) Рис. 1.7. Способы регулирования работы гидравлической сети изменением ее характеристики: а) регулирование подачи путем изменения характеристики сети дроссельным клапаном б) регулирование подачи частичным перепуском жидкости (байпасирование подачи) Регулирование может быть осуществлено дросселированием задвиж- 16 кой (рис. 1.7а), установленной на нагнетательном трубопроводе (наиболее распространенный способ), или дросселированием задвижкой, установ- ленной на всасывающем трубопроводе, а также частичным перепуском жидкости из нагнетательного трубопровода во всасывающий (рис. 1.7б). Рассмотрим сущность некоторых способов регулирования. Дросселирование потока жидкости лучше производить в напор- ном трубопроводе, так как такой процесс в приемном трубопроводе связан с опасностью возникновения кавитации. В судовых условиях регулирование дросселированием на нагнета- тельном трубопроводе осуществляется наиболее просто ипозволяет применять двигатели с нерегулируемым числом оборотов. Оно осу- ществляется дроссельным клапаном. Каждому положению клапана соответствует определенная ХС и соответственно своя точка пересе- чения с характеристикой насоса (ХН). В этом случае энергетический баланс гидравлической системы выразится уравнением , где - сопротивление дроссельного клапана, соответствующее данной подаче насоса. При таком способе преодолевается сопротив- ление не только сети, но и дроссельного клапана (рис. 1.7а). Дроссельное регулирование осуществляется при помощи клапана, установленного на напорной линии насоса обычно вблизи от него. По мере закрытия клапана происходит искусственное увеличение сопро- тивления и соответствующее уменьшение подачи. Каждому положе- нию тарелки клапана соответствует новая характеристика сети (штриховые кривые на рис. 1.7а). Равновесие системы наступит, ко- гда напор насоса где –переменное сопротивление клапана. Изменяя положение дроссельного органа, а следовательно и можно получить любую подачу от Q, соответствующую полному от- крытию, до нуля, когда клапан полностью закрыт. Это неэкономич- ный способ регулирования, так как в дроссельном органе теряется часть напора, создаваемого насосом. Поскольку при таком способе регулирования полезно используется в сети только напор , то КПД установки будет меньше КПД насоса · Чтобы повысить КПД насосной установки, напорная характери- стика насоса при таком способе регулирования должна быть наибо- лее пологой. Чем больше статический напор в общем значении напора сети, тем меньше потери напора в клапане для данной подачи и тем выше КПД насосной установки. При этом более целесообразно при- менять тихоходные насосы. При работе нескольких насосов на один трубопровод процесс ре- гулирования каждого из них рациональнее производить последова- |