42. Основные технические показатели насосов.

Основными параметрами насосов являются производительность, напор и мощность. Производительность или подача Q (м³/с) определяется объёмом жидкости, подаваемым насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени.

Напор Н (м) - высота, на которую может быть поднят 1 кг перекачиваемой жидкости за счёт энергии, сообщаемой ей насосом.

Полезная мощность N_п, затрачиваемая насосом на сообщение жидкости энергии, равна произведению удельной энергии Н на весовой расход жидкости γQ:

Nп = γQН = ρgQН

где ρ (кг/ м³) – плотность перекачиваемой жидкости,

γ (кгс/ м³) – удельный вес перекачиваемой жидкости.

Мощность на валу:

N_e=Nп/η_н = ρgQН/η_н

где η_н – к.п.д. насоса.

Для центробежных насосов η_н – 0,6-0,7, для поршневых насосов – 0,8-0,9, для наиболее совершенных центробежных насосов большой производительности - 0,93 – 0,95.

Номинальная мощность двигателя

N_дв = N_e / η_пер η_дв = N_п / η_н η_пер η_дв,

где

η_пер - к.п.д. передачи,

η_дв - к.п.д. двигателя.

η_н η_пер η_дв - полный к.п.д. насосной установки η, т.е.

η = η_н η_пер η_дв = Nп / Nдв

Установочная мощность двигателя Nуст рассчитывается по величине Nдв с учётом возможных перегрузок в момент пуска насоса:

Nуст = βNдв

где β – коэффициент запаса мощности.

43.Объёмные насосы. Основные сведения.

В объемных насосах взаимодействие рабочего органа с жидкостью происходит в замкнутых объемах (рабочих камерах), которые попеременно сообщаются с полостями всасывания и нагнетания. При работе насоса такая камера сначала заполняется жидкостью из полости всасывания, затем она отсоединяется от полости всасывания и соединяется с полостью нагнетания. Когда рабочая камера соединена с полостью нагнетания, происходит вытеснение жидкости. Далее она вновь соединяется с полостью всасывания. Этот процесс повторяется многократно. Рабочий орган, обеспечивающий заполнение камеры жидкостью, а потом ее вытеснение, называют вытеснителем.

У объемного насоса может быть одна или несколько рабочих камер объемом Wk. Общее число рабочих камер ( Z ) определяет рабочий объем насоса ( Wo ). Под рабочим объемом Wo понимают максимальное количество жидкости, которое насос может подать за один цикл работы. Циклом работы для большинства объемных насосов является один оборот его вала. Следует иметь в виду, что у некоторых насосов каждая рабочая камера за один оборот вала может совершить две или более подачи жидкости. Число таких подач называется кратностью работы насоса ( k ). Таким образом, для большинства объемных насосов рабочий объем может быть определен по формуле

Wo = k*Z*Wk

Рабочий объем Wo является важнейшим параметром насоса. Он во многом определяет его габариты и эксплуатационные показатели: подачу жидкости, полезную и потребляемую мощности. Необходимо отметить что на практике применяются также насосы с переменными рабочими объемами. Такие насосы принято называть регулируемыми, а изменения рабочего объема насоса в процессе его работы — регулированием насоса.

Первым из этих свойств является герметичность. Так как практически у всех объемных насосов рабочая камера в любой момент времени соединена или с полостью всасывания, или с полостью нагнетания, то эти полости всегда изолированы друг от друга. Поэтому всасывающий и напорный трубопроводы также разделены.

Герметичность позволяет обеспечить значительное разрежение во всасывающей полости насоса. Это приводит к подъему жидкости во всасывающем трубопроводе перед началом нагнетания. Отмеченное свойство называют самовсасыванием.

Объемные насосы отличаются также жесткостью характеристики, т. е. увеличение давления насоса, вызванное сопротивлением в напорном трубопроводе, приводит к весьма небольшому уменьшению его подачи. Следует также отметить, что эти насосы не требуют высоких скоростей для получения больших давлений и могут перекачивать жидкости существенно большей вязкости, чем динамические насосы.

Кроме указанных свойств, отличающих объемные насосы от динамических, необходимо отметить также их существенный недостаток — неравномерность подачи. Эти насосы нагнетают жидкость отдельными объемами (порциями). Число таких порций за один оборот вала зависит от конструкции насоса — числа рабочих камер и кратности их работы, но всегда подача объемного насоса носит в той или иной степени пульсирующий характер. По характеру движения рабочего органа все объемные насосы разделяются на две группы: возвратно-поступательные (поршневые) и роторные.

Возвратно-поступательные насосы имеют два отличия, которые во многом определяют их свойства и параметры. Первым из них является неподвижность рабочей камеры относительно корпуса насоса. Второе отличие — наличие впускного и выпускного клапанов, которые служат для соединения рабочей камеры с полостями всасывания и нагнетания.

Роторные насосы имеют подвижные рабочие камеры, и у них отсутствуют клапаны. Соединение этих камер с полостями всасывания и нагнетания обеспечивается за счет их переноса от одной полости к другой и обратно.