Основные параметры насосов

Основные сведения и некоторые замечания

Определение. Насосом называется гидравлическая машина, в которой под­водимая извне энергия (механическая, электрическая) преобразу­ется в энергию потока жидкости.

Насосным агрегатом называют насос, двигатель и устройство для передачи мощности от двигателя к насосу, собранные в еди­ный узел.

В основу классификации по принципу действия положены различия между насосами в механизме передачи подводимой из­вне энергии потоку жидкости, протекающей через них.

По прин­ципу действия насосы можно условно разделить на две группы: динамические и объемные.

1.1. Динамические насосы.

В динамических насосах жидкость приобретает энергию в ре­зультате силового воздействия на нее рабочего органа в рабочей камере. К этой группе относят следующие насосы:

лопастные (центробежные, диагональные и осевые), в кото­рых постоянное силовое воздействие на протекающую через на­сос жидкость оказывают обтекаемые ею лопасти вращающегося рабочего колеса;

вихревые, в которых постоянное силовое воздействие на про­текающую через насос жидкость оказывают вихри, срывающиеся с канавок вращающегося рабочего колеса;

струйные, в которых постоянное силовое воздействие на про­текающую через насос жидкость оказывает подводимая извне струя жидкости, пара или газа, обладающая высокой кинетиче­ской энергией;

вибрационные, в которых силовое воздействие на протекаю­щую через насос жидкость оказывает клапан-поршень, соверша­ющий высокочастотное возвратно-поступательное движение.

1.2. Объемные насосы.

В объемных насосах жидкость приобретает энергию в резуль­тате воздействия на нее рабочего органа, периодически изменяю­щего объем рабочей камеры.

К этой группе относят:

поршневые и плунжерные, в которых периодическое силовое воздействие на протекающую через насос жидкость оказывают поршень или плунжер (длина его цилиндрической части много больше его диаметра), совершающие возвратно-поступательное движение в рабочей камере;

роторные, в которых периодическое силовое воздействие на протекающую через насос жидкость оказывают поверхности шес­терен или винтовых канавок, расположенных на периферии вра­щающегося ротора.

К основным энергетическим параметрам любого насоса отно­сят следующие величины:

подачу Q — объем жидкости, проходящей через насос в еди­ницу времени (л/с; м³/с; м³/ч);

напор Н — приращение удельной механической энергии жид­кости, протекающей через насос (м),

, (1)

где P₁, P₂ — давление жидкости в сечениях до и после насоса;

υ₁, υ₂ — скорость жидкости в тех же сечениях;

р— плотность жидкости;

z — расстояние по вертикали между точками замера p₁ и р₂;

g— ускорение свободного падения;

мощность N — потребляемая насосом мощность. Полезная мощность насоса — это мощность, сообщаемая насосом перека­чиваемой жидкости:

N_n = Qp = QpgH, (2)

где р — давление, развиваемое насосом.

Полезная мощность насосного агрегата — это мощность, со­общаемая рабочей среде насосным агрегатом:

N _Н = N _a η_дв η_пер , (3)

где N_a — потребляемая мощность насосного агрегата (опреде­ляется путем измерения энергии, подводимой от дви­гателя);

η_дв η_пер — коэффициент полезного действия двигателя привода и передачи от двигателя к насосу.

Коэффициент полезного действия ηесть отношение полезной мощности N_П к потребляемой мощности насоса и учитывает поте­ри энергии в насосе:

(4)

КПД насосного агрегата — это отношение полезной мощности насоса к мощности насосного агрегата:

η_а = .

Кавитационный запас насоса Δh характеризует кавитационные качества насоса и представляет превышение удельной энер­гии на входе в насос над удельной энергией, соответствующей дав­лению насыщенных паров жидкости при температуре перекачки:

Δh = , (5)

где р_S — давление насыщенных паров жидкости.

Расстояние по вертикали от уровня жидкости в емкости до оси горизонтальных насосов, оси поворота лопастей вертикальных осевых насосов, оси напорного патрубка вертикальных центро­бежных насосов, верхнего положения поршня вертикальных порш­невых насосов называют геометрической высотой всасывания h_B.

Коэффициент быстроходности насоса или удельная быстро­ходность — это частота вращения модели ротора, геометрически подобной насосу, которая создает напор, равный 1 м при подаче 0,075 м³/с.

Благодаря высокой экономичности, надежности, удобству экcплуатации, малым габаритным размерам лопастные насосы на­шли широкое применение в различных отраслях промышленно­сти, том числе и в нефтяной. Классифицируют их по различным признакам: характеру движения жидкости в проточной части на­соса, конструкции, назначению и т. д.

Лопастные насосы подразделяют:

по форме рабочего колеса — на центробежные, диагональные и осевые;

по расположению вала насоса — на горизонтальные и наклон­ные;

по числу рабочих колес — на одноступенчатые и многоступен­чатые;

по напору — на низконапорные (H < 20 м), средненапорные (H = 20 60 м) и высоконапорные (Н > 60 м);

по роду перекачиваемой жидкости и назначению.

В нефтяной промышленности, в том числе и в транспорте нефти и нефтепродуктов, наиболее распространены насосы цент­робежные, одноступенчатые с двусторонним входом жидкости к рабочему колесу.

Дата добавления: 2014-11-29