Общие сведения по насосному оборудованиюНасосы - гидравлические машины, которые преобразуют механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости, повышая ее давление. Разность давлений жидкости в насосе и трубопроводе обусловливает ее перемещение.Насосы поднимают жидкость на определенную высоту, подают ее на необходимое расстояние в горизонтальной плоскости или заставляют циркулировать в какой-либо замкнутой системе. Насосы являются одной из самых распространенных разновидностей машин. Их применяют для различных целей, начиная от водоснабжения населения и предприятий и кончая подачей топлива в двигателях ракет. Насосы применяют в гидропередачах, назначением которых является передача механической энергии от двигателя к исполнительному рабочему органу, а также преобразование вида и скорости движения последнего посредством жидкости. Гидропередача состоит из насоса и гидродвигателя. Насос, работающий от двигателя, сообщает жидкости энергию. Пройдя через насос, жидкость поступает в гидродвигатель, где передает механическую энергию исполнительному рабочему органу. По принципу действия различают насосы следующих типов: • В динамических насосах жидкость перемещается при воздействии сил на незамкнутый объём жидкости, который непрерывно сообщается с входом в насос и выходом из него. • В лопастных насосах энергия передаётся жидкости при обтекании лопастей вращающегося рабочего колеса насоса. - в центробежных насосах давление создается центробежной силой, действующей на жидкость при вращении лопастных колес. Жидкость движется от центра колеса к периферии. - в осевых насосах жидкость движется в направлении оси колеса при вращении в ней устройства типа гребного винта. • В насосах трения жидкость перемещается под воздействием сил трения. - в вихревых насосах в энергию давления трансформируется энергия вихрей, образующихся в жидкости при вращении рабочего колеса. - в струйных насосах перемещение жидкости производится движущейся струей воздуха, пара или воды. • В объемных насосах разность давлений возникает при вытеснении жидкости из замкнутого пространства телами, движущимися возвратно-поступательно или вращающимися. К машинам этого типа относятся поршневые и ротационные (шестеренчатые, пластинчатые и винтовые) насосы. - в поршневых, плунжерных, диафрагмовых насосах жидкость вытесняется телом, движущимся возвратно-поступательно. - в шестерённых, пластинчатых, винтовых насосах жидкость вытесняется телом, совершающим вращательные движения. Основные параметры насосовОсновными параметрами насоса любого типа являются производительность, напор и мощность. Производительность или подача, Q, (м³/сек) определяется объемом жидкости, подаваемой насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени. Напор Н (м) характеризует удельную энергию, которая сообщается насосом единице веса перекачиваемой жидкости. Этот параметр показывает, на какую величину возрастает удельная энергия жидкости при прохождении ее через насос, и определяется с помощью уравнения Бернулли. Напор можно представить как высоту, на которую может быть поднят 1 кг перекачиваемой жидкости за счет энергии, сообщаемой ей насосом. Мощностью насоса (мощностью, потребляемой насосом) называется энергия, подводимая к нему от двигателя за единицу времени. Мощность можно определить из следующих соображений. Каждая единица веса жидкости, прошедшая через насос, приобретает энергию в количестве Н, за единицу времени через насос протекает жидкость весом pgQ. Следовательно, энергия, приобретенная за единицу времени жидкостью, прошедшей через насос, или полезная мощность насоса: Nп = ρgQН Мощность насоса на валу N больше полезной мощности Nп на величину потерь в насосе, которые учитываются коэффициентом полезного действия насоса: N = Nп / ηн = ρgQН/ηн Величина механических потерь (потери на трение в подшипниках, в уплотнениях, трение поверхности рабочих колес о жидкость) оценивается механическим КПД ηмех, который равен отношению оставшейся после преодоления механических сопротивлений гидравлической мощности к мощности, потребляемой насосом. Объемные потери (потери энергии жидкости из-за разницы давлений на входе и выходе рабочего колеса, потери производительности при утечке жидкости через зазора насоса) оценивают объемным КПД ηv, равным отношению действительной производительности насоса Q к теоретической Qт. Гидравлические потери (потери на преодоление гидравлического сопротивления подвода, рабочего колеса и отвода, потери напора) оцениваются гидравлическим КПД ηГ, который равен отношению действительного напора насоса к теоретическому. Тогда КПД насоса равен: ηн = ηмех ηv ηГ Коэффициент полезного действия насоса характеризует совершенство конструкции и экономичность эксплуатации насоса и отражает относительные потери мощности в самом насосе. Для центробежных насосов КПД насоса ηн – 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 больше мощности на валу вследствие механических потерь в передаче от электродвигателя к насосу и в самом электродвигателе: Nдв = N / ηпер ηдв = Nп / ηн ηпер ηдв, где ηпер - к.п.д. передачи, ηдв - к.п.д. двигателя. ηн ηпер ηдв - полный к.п.д. насосной установки η, т.е. η = ηн ηпер ηдв = Nп / Nдв Полный КПД характеризует полные потери мощности насосной установкой. Установочная мощность двигателя Nуст рассчитывается по величине Nдв с учётом возможных перегрузок в момент пуска насоса: Nуст = βNдв где β – коэффициент запаса мощности
| |||||||||||