Характеристики объемных роторных насосов

Характеристикой насоса называют зависимость напора (или давления), создаваемого насосом, от его подачи (расхода) при постоянном числе оборотов.

Теоретическая подача объемного роторного насоса не зависит от давления (см. формулы (12.1), (12.9), (12.10), (12.12), (12.13)). Поэтому теоретическая характеристика объемного насоса – это прямая параллельная оси ординат (рис. 12.10).

Действительная характеристика объемного насоса отличается от теоретической за счет утечек перекачиваемой жидкости через зазоры между подвижными и неподвижными деталями. Жидкость перетекает из области нагнетания в область всасывания. Количество перетекающей жидкости пропорционально давлению и обратно пропорционально вязкости в некоторой степени

,

(12.14)

где А – константа, зависящая от конструкции насоса и величины зазоров.

Действительная подача насоса меньше теоретической на величину утечки, следовательно

,

(12.15)

где - объемный к.п.д. насоса.

Используя формулу (12.15), достаточно просто пересчитать характеристику насоса с одних условий работы ( ) на другие ( ).

Сначала пересчитываем начальные абсциссы характеристики (объемный расход пропорционален числу оборотов)

.

(12.16)

Затем определяет величину утечки при выбранном давлении

.

(12.17)

По найденным значениям и строится характеристика насоса для новых условий работы (см. рис. 12.10).

Рис. 12.10

Так как характеристика объемного ротора насоса обычно является очень крутой, то, уменьшение подачи насоса, например, вследствие увеличения сопротивления сети, вызывает весьма значительное повышение давления. Чтобы обезопасить насос и связанную с ним систему от чрезмерного повышения давления необходимо регулирующее устройство. Простейшее из таких устройств переливной (перепускной) клапан. Схема насоса с переливным клапаном и его характеристика показаны на рис. 12.11.

На участке клапан закрыт, так как давление невелико. Точка - это начало открытия клапана. Усилие, создаваемое давлением жидкости на торцевой поверхности клапана, равно здесь усилию пружины ( ).

Рис. 12.11

На участке подача жидкости в трубопровод равна

.

(12.18)