Параметри насоса

РОЗРАХУНОК ТА РЕГУЛЮВАННЯ НАСОСНОЇ УСТАНОВКИ

Робота будь-якої гідромашини характеризується її робочими параметрами. У насосів до основних параметрів відносять подачу, напір, частоту обертання вала, споживану потужність і к. к. д.

Подача. Подачею насоса Q називається об’ємна кількість рідини, яка подається в одиницю часу. Об’ємна подача позначається Q і вимірюється в м³/с (м³/год).

При усталеному режимі роботи насоса подача насоса Q повинна дорівнювати витраті рідини насосної установки Q_у:

. (22)

Напір насоса Напір насоса позначається буквою і вимірюється в лінійних одиницях. Напір можна представити як висоту, на яку здатна піднятися рідина за рахунок отриманої в насосі енергії.

Напір є питомою енергією, тобто відношенням повної енергії, яку одержує рідина в насосі, до величини її сили ваги.

Для визначення напору насоса скористаємося принциповою схемою насосної установки (рис.2).

Напір насоса

, (23)
де - повний напір на виході з насоса;

- повний напір на вході в насос.

Повний напір на вході в насос

. (24)

Знак (+) для насоса, у якого висота рівня середини вхідного перерізу вище горизонтальної осі обертання вала насоса.

Знак (-) для насоса, у якого висота рівня середини вхідного перерізу нижче горизонтальної осі обертання вала насоса.

Повний напір на виході з насоса

. (25)

Тоді згідно з рівнянням (22—24) напір насоса

, (26)

де і - висоти рівнів середини вихідного

і вхідного перерізів насоса, м;

і - тиск на виході та вході в насос, Па;

і - середні швидкості рідини на виході

та вході в насос, м/с;

g - прискорення вільного падіння, м/с².

- напір насоса, м.

Рівняння (24) і (25) наведені за умови, що площина відліку збігається з горизонтальною віссю обертання вала насоса.

За допомогою принципової схеми насосної установки (рис. 2) можна показати на що витрачається напір, який отримує рідина в насосі.

Визначимо характерні перерізи: перерізи І-І та ІІ-ІІ збігаються з вільними поверхнями рідини в приймальному і напірному резервуарах, перерізи 1-1 та 2-2 збігаються з вхідним і вихідним перерізами насоса.

Рівняння Бернуллі при усталеній течії реальної рідини у всмоктувальному трубопроводі для перерізів І-І і 1-1:

. (27)

Звідси повний напір на вході в насос

, (28)

де - втрати напору у всмоктуваль-

ному трубопроводі на ділянці І -1;

- тиск на рівні перерізу І-І.

Для перерізів 2-2 і ІІ-ІІ рівняння Бернуллі:

. (29)

де - втрати напору у напірному

трубопроводі на ділянці 2- ІІ;

- тиск на рівні перерізу ІІ-ІІ.

Рівняння (29) визначає повний напір на виході з насоса.

Після підстановки в рівняння (26) значення повних напорів із (28) і (29) та позначення (30) та (31)

, (30)

(31)

напір насоса визначається так:

. (32)

При порівнянні напору насоса (32) з виразом для потрібного напору насосної установки (1) бачимо, що

. (33)

Рівняння (33) визначає, що напір, який повинен створити насос (питома енергія, одержувана рідиною), буде витрачений на подолання різниці тиску в резервуарах, на піднімання рідини від рівня в приймальному резервуарі до рівня в напірному резервуарі і на подолання гідравлічних опорів в мережі насосної установки.

Визначення (33) можна поширити на всі випадки стійкої роботи насоса, сполученого з трубопроводом, і сформулювати у вигляді такого правила: при усталеній течії рідини в мережі насос розвиває напір, що дорівнює потрібному напору.

На рівності (33) ґрунтується гідравлічний розрахунок трубопровідної мережі з насосною подачею рідини.

Частота обертання (n). Під частотою обертання розуміють кількість повних обертів вала насоса за одиницю часу, виражених n, об/с; n, об/хв).

За одиницю часу в системі СІ взята секунда. За стандартом СЕВ 1052-78 допускається позначати n, об/с; n, об/хв.

При розрахунках використовується несистемна одиниця вимірювання частоти обертання – об/хв.

Дата добавления: 2015-05-08