Основные рабочие параметры насосов

Общие сведения

Лопастные насосы относятся к динамическим.

Увеличение энергии рабочей среды в них осуществляется путем воздействия гидродинамических сил в незамкнутой (постоянно сообщающейся со входом и выходом) рабочей камере. Динамические насосы делятся на лопастные, насосы турбулентного трения и струйные.

Лопастные насосы имеют рабочее колесо (ротор), снабженное лопатками, которые взаимодействуют с обтекающей их жидкостью в процессе вращательного движения.

Насосы турбулентного трения - это насосы, в которых увеличение энергии жидкости осуществляется силами турбулентного трения. Принцип действия их заключается в следующем: жидкость, попадая в рабочую камеру насоса, увлекается в круговое движение посредством своеобразного «трения», создаваемого интенсивным перемешиванием жидкости между межлопаточными ячейками рабочего колеса, под действием центробежных сил по периферии колеса возникает циркуляционное вихревое течение, которое и определило название насоса.

В струйных насосах увеличение перекачиваемого потока жидкости происходит за счет энергии струй рабочей жидкости.

Основными рабочими параметрами насосов (показателями их работы) являются подача, создаваемый напор (давление), потребляемая насосом мощность, коэффициент полезного действия (КПД) и вакуумметрическая высота всасывания.

Подача может быть объемной и массовой, или весовой.

Объемная подача – это объем подаваемой насосом жидкой среды в напорный трубопровод за единицу времени. Обозначается буквой и имеет размерность единицы объема к единице времени .

Массовая подача - это масса подаваемой жидкой среды за единицу времени .

Весовая подача - это вес подаваемой жидкости за единицу времени .

Теоретической подачей называют расход жидкости, поступающей в рабочую камеру. , т.к. часть количества жидкости расходуется на утечки.

Давление насоса определяется из зависимости, получаемой по уравнению Бернулли при наличии источника энергии (рисунок 2.1):

,

где и - давления на выходе из насоса и входе в него,

и - скорость жидкости на выходе из насоса и входе в него,

- ускорение свободного падения,

- плотность среды,

и – отметки центров сечений выхода из насоса и входе в него.

Рисунок 2.1

Учитывая малость значений и , получаем, что давление насоса - это разность давлений на выходе из насоса и входе в него:

.

Действительный напор насоса это разность удельных энергий жидкости на входе в насос из него. Напор насоса выражается в метрах столба перекачиваемой жидкости.

Сумма действительного напора и гидравлических потерь в насосе составит теоретический напор .

Потребляемая мощность насоса состоит из полезной мощности и мощности, потерянной на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе , на утечки жидкой среды через неплотности в насосе и на механическое трение деталей насоса .

Таким образом, .

Полезная мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости, равна

.

Сравнение полезной мощности с мощностью, учитывающей различные потери, позволяет найти коэффициенты полезного действия (КПД) насоса по видам потерь:

гидравлический , объемный ;

механический и общий КПД насоса

или .

Вакуумметрическая высота всасывания характеризует допустимый вакуум на входе в насос, при котором обеспечивается нормальная работа насоса.

Дата добавления: 2014-01-11