Высота всасывания насосов. Допустимое значение высоты всасывания

Способы уменьшения неравномерности подачи поршневых насосов

Вертикальные насосы

При определенных условиях (заглубленная НС, много агрегатов) может получиться, что целесообразнее использовать насосы не с горизонтальным, а с вертикальным расположением вала. Это позволяет сократить площадь и стоимость НС. В случае использования подземных источников применяют только вертикальные насосы. Чаще используются типовые ц/б вертикальные насосы типа В, к-е предназначены для подачи воды и аналогичных жидкостей с t < 35⁰С. Их подача – 1…35м³/с, напор – 15…110м, кпд<90%. По конструкции и назначению они аналогичны насосам типа К.

Маркировка: d_НВ – Q/H, где d_н – d напорного патрубка, мм.

Серийно изготавливают насосы 600В – 1,6/100 и 800В – 2,5/40. Остальные – по спецзаказу. Цифра I или II обозначает, что рабочее колесо обточено. Буква А в конце маркировки означает, что РК отличается от базового, буква О - что частота вращения РК отличается от номинального, буква М – в составе агрегата двухскоростной двигатель.

Теоретическая подача поршневого насоса определяется так: Q_T = 60 i F S n, м³/ч, где i – число действий насоса; F – площадь поршня; S – ход поршня; n – частота вращения кривошипа.

Действительная подача всегда меньше из-за запаздывания закрытия и открытия клапанов; пропуска жидкости через неплотности: Q_д = η_оQ_T, где η_о = 0,85…0,99 – объемный кпд насоса, зависящий от типа и размера насоса.

Для двухстороннего насоса Q_д = η_оS(2F-f)n, м³/мин; для строенного Q_д = 3η_оFSn, м³/мин; четверного действия Q_д = 2η_оS(2F-f)n, м³/мин. Эти зависимости позволяют определить среднюю подачу насоса. Неравномерность подачи оценивается отношением мгновенной максимальной подачи к средней K = Q_max/Q_ср. Для односторонних К=3,14; для двухсторонних К=1,57; для трехстороннего К=1,11; для дуплекса К=1,047.

Для уменьшения неравномерности подачи устанавливают воздушные колпаки на корпусе. Они аккумулируют избыток жидкости в период максимальной подачи и пополняют расход, когда подача ниже средней. Одну и ту же подачу можно получить при разных соотношениях S/D. Рекомендуемое соотношение S/D = 0,8…2.

ВВН – самый главный параметр при проектировании насосной установки. Она определяет высотное расположение насоса по отношению к отметке уровня воды в источнике. Неточность ее расчета приводит к ухудшению или полному срыву работы насоса. Она влияет на стоимость и размеры НС. Различают геометрическую и вакуумметрическую ВВН.

Геометрическая равна разности отметок двух горизонтальных плоскостей, одна из которых проходит через точку полости всасывания насоса с минимальным давлением, а вторая совпадает со свободной поверхностью воды в источнике. Чтобы насос смог засосать жидкую среду, находящуюся ниже отметки установки насоса, он должен на входе в РК создать вакуумметрическое давление P₁. Разность Р₁ и Р_атм в метрах столба жидкости и есть вакуумметрическая высота всасывания. Н_вак = (Р_атм-Р₁)/ρg. Различные типы насосов развивают различный вакуум. В каталогах указывается значение допустимой вакуумметрической высоты всасывания.

Запишем уравнение Бернулли для сечений свободной поверхности воды и оси насоса: Р_а/ρg + 0 + V_o²/2g = P₁/ρg + H_{геом вс} + V₁²/2g + h_вс. Пренебрегая V_o²/2g, получим: Р_а/ρg - P₁/ρg = H_{геом вс} + V₁²/2g + h_вс. Т.к. (Р_а - P₁)/ρg = Н_вак, то Н_{геом вс} = Н_вак - V₁²/2g - h_вс.

Н_вак ≤ Н_вак^доп(из каталога).

Теоретически при условии Р₁ = 0 и V₁ = 0, Н_{геом вс} = Р_атм/ρg. В реальных условиях предельная величина Н_{геом вс} уменьшается из-за явления кавитации.

Дата добавления: 2015-07-02