Рабочие параметры насоса

1. Подача (производительность) — количество жидкости, подаваемое насосу в нагнетательную линию за единицу времени. Она может быть выражена в объемных, массовых и весовых единицах.

2. Напор насоса — приращение полной удельной энергии жидкости внутри насоса. Он может быть выражен через показания измерительных приборов и через параметры питательного и приемного баков.

Напор, выраженный через показания измерительных приборов, называется манометрическим напором.

Напор, выраженный через параметры питательного и приемного баков, называется требуемым напором.

Посредством уравнения Бернулли можно получить следующее:

3. Мощность насоса. Различают полезную мощность и затраченную мощность.

Полезная мощность насоса — энергия, сообщаемая потоку жидкости внутри насоса за единицу времени.

Затраченная мощность насоса (или мощность на валу насоса) — энергия, необходимая для привода, большая полезной мощности на величину полного КПД насоса.

4. КПД насоса учитывает всевозможные потери, связанные с перемещением жидкости внутри насоса.

,

Объемный КПД насоса учитывает утечки жидкости через неплотности в элементах насоса.

(DQ — утечки внутри насоса)

Гидравлический КПД учитывает гидравлические потери внутри насоса, определяется по эмпирическим формулам.

(Н — напор, DH — гидравлические потери)

Механический КПД учитывает механические потери в элементах привода насоса (опорах, сочленениях и т.д.).

(N — мощность на валу, DN — потери мощности на механическое трение).

Поршневые насосы

Принцип действия и типы насосов. По числу всасываний или нагнета­ний, осуществляемых за один оборот кривошипа или за два хода поршня, поршневые насосы делятся на насосы простого и двойного дейст­вия. В зависимости от конструкции поршня различают собственно порш­невые и плунжерные (скальчатые) насосы.

НаРис.1,а показана схема простейшей установки поршне­вого насоса, подающего жидкость из расходного сосуда 6 в при­емный сосуд 8. Насос состоит из цилиндра 1, внутри которого движется возвратно-поступательно поршень 2, и двух клапанов — всасывающего 3 и нагнетательного 4, Снизу к цилиндру присоединена всасывающая труба, сверху — нагнетательная. При движении поршня слева направо (из левого крайнего положения в правое крайнее положение) в цилиндре создается разрежение, вследствие чего всасывающий клапан 3 поднимается и жидкость из сосуда 6 по всасывающей трубе 5 устремляется в цилиндр, наполняет его и движется за поршнем. При обратном ходе поршня (справа налево) в цилиндре создается избыточное давление, всасывающий клапан опускается, нагне­тательный клапан поднимается, и жидкость из цилиндра вытес­няется поршнем по нагнетательному трубопроводу 7 в сосуд 8. Таким образом, при многократном возвратно-поступательном движении поршня, осуществляемом при помощи шатунно-кривошипного механизма, жидкость попеременно всасывается из со­суда 6 и нагнетается в сосуд 8.

а б

Рис. 1.Схема простейшей установки поршневого (а) и плунжерного (б) насосов

Так как надежное уплотнение поршня при давлениях нагнетания выше 0,4—0,6 МПа связано с конструктивным усложнением и недоступно наблюдению, то при более высоких давлениях поршень заменяют сплошным или полым плунжером 2' (скалкой). Последний движется внутри цилиндра, не касаясь его стенок, и уплотняется с помощью сальника 10 в месте выхода из цилиндра, доступном для наблюдения. Будучи в изготовлении и конструктивно более простым, плунжерный насос при том же диаметре цилиндра требует для вытеснения одинакового объема жидкости большей длины хода, чем поршневой.

Длина пути поршня между двумя его крайними положениями называется ходом поршня. За один полный оборот насосного вала 9 поршень совершает, следовательно, два хода. Рассмотренный насос за один полный оборот вала один раз всасывает жидкость (при ходе слева направо) и один раз нагне­тает ее (при ходе справа налево); он называется насосом про­стого действия.

Основными достоинствами поршневых плунжерных насосов являются высокий к. п. д. и возможность подачи незначительных объемов жидкостей, в том числе высоковязких под любым заданным давлением. Однако неравномерность подач наличие легко изнашиваемых клапанов, сложность соединений двигателем, тихоходность, а следовательно, большие размеры масса существенно ограничивают области применения поршневых и плунжерных насосов в химической промышленности.

Лекция 10 Устройство и работа центробежного насоса. Основное уравнение лопастного колеса. Характеристики центробежных насосов. Совместна характеристика насоса и сети; выбор рабочих точек насоса