Cостав водоотливной системы

Классификация насосов по назначению.

Судовые насосы называют в соответствии с судовыми системами, которые они обслуживают. Так, различают насосы трюмных, аварийно-спасательных систем, систем, обеспечивающих санитарно-бытовые нужды экипажа и пассажиров, грузовых систем нефтеналивных судов, специальных судовых систем.

В зависимости от назначения судовой системы к обслуживающим ее насосам предъявляют специфические требования, что обусловливает большое разнообразие конструкций судовых насосов.

Насосным называют агрегат, состоящий из насоса и двигателя, приводящего его в действие. В качестве двигателей используют электродвигатели, турбины и двигатели внутреннего сгорания.

Насосный агрегат с комплектующим оборудованием, смонтированным по определенной схеме, называется насосной установкой.

В судовой практике широко используется классификация насосов по их назначению. В соответствии с этим различают насосы:

- судовых систем (осушительные, балластные, санитарные, пожарные и др.);

- систем судовых энергетических установок (топливные, масляные-охлаждающие);

- специального назначения (грузовые танкеров, грунтовые дноуглубительных снарядов и т.д.);

- гидроприводов.

. Классификация насосов по принципу действия.

Судовые насосы называют в соответствии с судовыми системами, которые они обслуживают. Так, различают насосы трюмных, аварийно-спасательных систем, систем, обеспечивающих санитарно-бытовые нужды экипажа и пассажиров, грузовых систем нефтеналивных судов, специальных судовых систем.

В зависимости от назначения судовой системы к обслуживающим ее насосам предъявляют специфические требования, что обусловливает большое разнообразие конструкций судовых насосов.

Насосным называют агрегат, состоящий из насоса и двигателя, приводящего его в действие. В качестве двигателей используют электродвигатели, турбины и двигатели внутреннего сгорания.

Насосный агрегат с комплектующим оборудованием, смонтированным по определенной схеме, называется насосной установкой.

По принципу действия насосы подразделяют на динамические и объемные.

Динамическим называется насос, в котором жидкость перемещается под силовым воздействием на нее в камере, постоянно сообщающейся со входным и выходным патрубками. К динамическим относятся лопастные насосы и насосы трения.

У лопастного насоса рабочим органом является вращающееся колесо с лопастями. Лопасти передают жидкости энергию, направляют поток. В зависимости от направления потока жидкости лопастные насосы делят на центробежные и осевые. В центробежном насосе поток жидкости имеет радиальное направление, в осевом — поток жидкости параллелен оси вращения рабочего колеса. Распространение лопастных насосов обусловлено удобством их компоновки с приводными двигателями, компактностью при больших подачах, достаточно высоким КПД, возможностью достижения высоких давлений.

В струйных насосах (насосах трения) поток перекачиваемой жидкости перемещается благодаря кинетической энергии струи рабочей жидкости или пара, выходящей из сопла. Различают две разновидности струйных насосов — эжекторы и инжекторы. Эжекторы используют для удаления (откачивания), а инжекторы — для подачи жидкости. Струйные насосы удобны тем, что позволяют обходиться без двигателя и подвижных частей.

В объемном насосе жидкость перемещается благодаря периодическому изменению объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся с входным и выходным патрубками насоса. Насос действует по принципу вытеснения жидкости рабочими органами — поршнями, пластинами, зубьями, движущимися в рабочих полостях — цилиндрах, корпусах специальных форм. К объемным насосам относятся возвратно-поступательные и роторные.

Возвратно-поступательный насос отличается прямолинейным возвратно-поступательным движением поршней. Использование возвратно-поступательных насосов объясняется их положительными свойствами: способностью всасывания без заполнений жидкостью, возможностью регулирования подачи независимо от напора, простотой обслуживания, достаточно высоким КПД, пожаробезопасностью при паровом приводе, возможностью достижения высоких давлений, способностью перекачивания разнообразных жидкостей, простотой конструкции. Недостатками насосов являются большие размеры и масса, неравномерность подачи и колебание давления, ограниченность частоты вращения вала из-за трудности создания быстродействующих клапанов, трудности регулирования подачи и невозможность реверса потока перекачиваемой жидкости.

Основными деталями роторного насоса являются статор, ротор, связанный с валом насоса, и вытеснители. Отличительными признаками роторного насоса являются обратимость (т. е. способность насоса работать в качестве гидродвигателей), высокая частота вращения вала, способность работать только на смазывающих жидкостях. Первые два свойства являются преимуществами насосов, а тр!етье ограничивает их область применения. Роторные насосы могут работать и на жидкостях с большой вязкостью.

По характеру движения вытеснителей роторнйе насосы разделяют на роторно-вращательные и роторно-поступательные. В первом рабочие органы совершают лишь вращательное движение,"а во втором — одновременно с вращательным еще и возвратно-поступательное движение относительно ротора.

К роторно-вращательным относятся зубчатые и винтовые насосы, к роторно-поступательным — шиберные и роторно-поршневые насосы. В шиберном (пластинчатом) насосе рабочие камеры ограничиваются двумя соседними пластинами и поверхностями рртора и статора, а в ротор но-поршневом они образованы внутри ритора и замыкаются поршнями. Роторно-поршневые насосы по расположению рабочих камер делят на радиально-поршневые и аксиально-поршневые.

Роторные насосы часто используют благодаря малым массе и объему, высокому КПД, возможности регулирования и реверса подачи, высокой частоте вращения вала.

К недостаткам зубчатых (шестеренных) насосов относятся ограниченность частоты вращения и значительная неравномерность подачи. Винтовые насосы лишены этих недостатков и обладают высокой равномерностью подачи, большой частотой вращения, бесшумностью работы, высоким КПД.

К общим свойствам объемных насосов, обусловленным принципом действия и отличающим их от лопастных насосов, относятся цикличность работы и связанная с ней порционность и неравномерность подачи, герметичность (т. е. постоянное отделение всасывающего патрубка от нагнетательного), самовсасывание (т. е. способность насоса удалять воздух из всасывающего трубопровода), независимость давления от скорости движения рабочего органа и скорости жидкости, малая зависимость подачи от давления.

. Основные параметры, характеризующие работу насосов.

Работа любого насоса характеризуется несколькими параметрами. Основными из них являются: подача, напор, мощность, коэффициент полезного действия (к. п. д.) и частота вращения.

Подача. Различают объемную подачу, под которой понимают отношение объема подаваемой жидкой среды ко времени и массовую подачу насоса — отношение массы подаваемой жидкой среды ко времени.

В судовой практике объемная подача Q обычно выражается в кубических метрах в час или секунду. Массовая подача Qм связана с объемной соотношением: Qм= ρQ, где ρ - плотность жидкости.

Плотность ρ для разных жидкостей различна и зависит от температуры. Для пресной воды при температуре до 30 °С ее принимают равной 1000 кг/м3. В практических расчетах для минеральных масел можно брать ρ = 900 кг/м3. У мазутов плотность обычно несколько выше, чем у масел, например у мазута марки 40 она при температуре 20 °С составляет 940 — 960 кг/м3. Плотность жидкости зависит также от давления; она возрастает с увеличением последнего. Однако при расчете судовых насосов этим пренебрегают.

Напор. В гидравлике — это высота, на которую способна подняться

жидкость под действием статического давления, разности высот и внешней кинетической энергии жидкости. Он определяется через удельную (отнесенную к единице веса) энергию жидкости, проходящей через насос, и выражается в метрах (Дж.м).

Напор H насоса состоит из статического Hст и динамического Hд напоров:

H = Hст + Hд

Статический напор

Hст= (ρн - ρв)/ρg + (zн - zв)

Динамический напор

Hд = (vн2 - vв2)/2g

Для насосов объемного типа в качестве основного параметра обычно указывают не напор H, а создаваемое ими полное давление р. Между давлением и напором существует зависимость p = ρgH.

Мощность и к.п.д. Энергия, подводимая к насосу от двигателя в единицу времени, представляет его мощность N. Часть этой энергии теряется в насосе в виде потерь. Другая часть энергии, подучаемая насосом от двигателя в единицу времени, есть полезная мощность насоса (кВт), которая определяется из выражения

Nп = QρgH/103 = Qp/103.

Потери энергии в насосе характеризуются его к. п. д. η, представляющим собой отношение:

η = Nп/N.

Коэффициент полезного действия насоса можно представить в виде произведения трех к. п. д. — гидравлического, объемного и механического, т. е.

η = ηгηоηм.

Гидравлический к. п. д. — это отношение полезной мощности насоса к сумме полезной мощности и мощности, затраченной на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе, т. е. он характеризует гидравлические потери в насосе.

Объемный к. п. д. характеризует объемные потери, обусловленные утечками жидкости внутри насоса.

Механический к.п.д. характеризует потери, затрачиваемые на преодоление механического трения в нососе.

Частота вращения. В качестве данного параметра принимается частота вращения n вала насоса в минуту (об/мин). Назначение или выбор частоты вращения зависит от ряда условий, таких, как тип насоса и его двигателя, ограничения по массе и габаритным размерам, требования в отношении экономичности и др.

Дата добавления: 2015-07-13