Определение действительных перепадов давлений

При определении перепадов давлений исходят из расходов, на которые рассчитана гидроаппаратура. Действительные расходы отличаются от справочных. Поэтому необходимо уточнить значения перепадов давлений.

Перепады давлений на золотнике можно найти из выражений

где ΔP* _зол- перепад давлений на золотнике при расходе Q* _зол;
Q_Ц1 - расход жидкости в полость нагнетания цилиндра;
Q_Ц2 - расход жидкости из полости слива.

Определим расход Q_Ц2 жидкости, вытекающей из штоковой полости

Определим перепады давлений

Аналогично могут быть уточнены значения ΔР и для другой гидроаппаратуры.

При подсчете перепада давления на фильтре отношение Q_Ц2 / Q*_Ф подставлять нужно в первой степени, т.к. режим движения жидкости в фильтре ламинарный:

Для определения действительных перепадов давления в трубах сначала определим среднюю скорость движения жидкости в сливной магистрали l₂

Далее определим числа Рейнольдса

где ν - кинематическая вязкость масла, которая определяется по формуле:

здесь ν_50º - кинематическая вязкость индустриального масла И-100, м²/с;
T_М - температура масла, ºС;
n - показатель степени, зависящий от ν50º.

Поскольку Re₁ и Re₂ меньше критического числа, режим течения в трубах ламинарный, поэтому коэффициент гидравлического сопротивления определим по формуле

Определив коэффициенты гидравлического трения λ, находим перепады давлений в трубах:

где ρ - плотность рабочей жидкости, для И-100 ρ = 920 кг/м³;
λ₁ и λ₂ - коэффициент гидравлического трения для напорной и сливной гидролинии соответственно.

Поскольку перепады давлений на дросселе зависят от степени его открытия, то оставим их такими же, как и ранее ΔP_{ДР 1} = ΔP_{ДР 2} = 0,25 МПа.

По уточненным перепадам давлений находим перепад давлений в полостях силового гидроцилиндра

P₂ = ΔР_ДР + ΔР_{зол 2} + ΔР_Ф + ΔР₂ =
0,25 + 0,103 + 0,057 + 0,06 = 0,47 МПа

По формуле определим P₁

и уточним давление, развиваемое насосом

Р_Н = Р₁ + ΔР_{зол 1} + ΔР₁ = 5,7 + 0,164 + 0,17 = 6,034 МПа.

Насосной установкой называют насосный агрегат, комплектующее оборудование которого смонтировано по определенной схеме, обеспечивающей работу насоса. На рисунке приведена схема насосной установки для перекачки жидкости. Насос 9, приводимый в движение электродвигателем 10, засасывает жидкость из расходной емкости 2 и по всасывающей магистрали 5 и напорной магистрали 13 перекачивает жидкость в приемную емкость 16.

Рис. 1. Схема насосной установки:
1 - сооружение (помещение) для насосной установки; 2 - расходная емкость; 3 - фильтр; 4 - обратный клапан; 5 - всасывающая магистраль; 6, 7, 14, 17 - вентили; 8 - магистраль для заливки насосов; 9 - насос; 1 О - электродвигатель; 11, 12 - манометры; 13 - напорная магистраль; 15 - расходомер; 16 - приемная емкость; 18 - пульт управления насосной установкой; 19 - противопожарное оборудование; 20 - вспомогательное оборудование; 21 - сливная магистраль

Можно указать, что насосная установка имеет следующие элементы:
гидробаки (гидроемкости);
гидролинии (магистрали, трубопроводы);
контрольно-измерительное оборудование (манометры, расходомеры, электроизмерительные приборы);
пускорегулирующее оборудование (вентили, задвижки, устройства электрооборудования);
противопожарное оборудование;
вспомогательное оборудование (тали, кран-балки).
Состав сооружений, тип и количество основного и вспомогательного оборудования насосной установки определяется исходя из назначения насосной установки.

На каждую насосную установку заводится журнал (или паспорт), в котором содержатся следующие разделы:
правила ведения журнала;
проведение регламента и выполнения работ на установке (оборудовании) в процессе эксплуатации;
учет наработки установки и оборудования;
учет технических осмотров установки и оборудования;
учет неисправности установки и оборудования;
оценка состояния установки и оборудования;
регистрация изменений в составе насосной установки и оборудования.
Указанные выше виды работ выполняются на основании документов (паспортов) элементов насосной установки.

Яндекс.Директ

Аренда машин в СплитеВыгодные предложения от Sixt! Офисы в Хорватии. Бронируйте машину онлайн:e-sixt.si

Для использования насоса по целевому назначению к нему необходимо подвести энергию. Существуют различные виды энергии для привода насоса, например, электрическая энергия, механическая энергия, тепловая энергия, солнечная энергия.

Насосным агрегатом называют агрегат, состоящий из соединенных между собой насоса или нескольких насосов и приводящего двигателя.
Виды насосных агрегатов можно классифицировать:

по роду привода:

электронасосный агрегат, в котором приводящим двигателем является электродвигатель;
трубонасосный агрегат, в котором приводящим двигателем является гидро- или пневмо-турбина;
дизель-насосный агрегат, в котором приводящим двигателем является дизель;
мотонасосный агрегат, в котором приводящем двигателем является карбюраторный двигатель;
гидроприводный насосный агрегат, в котором приводящим двигателем является гидродвигатель;
пневмоприводный насосный агрегат, в котором приводящем двигателем является пневмодвигатель;

по конструктивному объединению насоса с приводом:

электронасос - насосный агрегат, с приводом от электродвигателя, узлы которого входят в конструкцию насоса;
турбонасос - насосный агрегат, с приводом от турбины, узлы которой входят в конструкцию насоса;
паровой насос - насосный агрегат с приводом от парового цилиндра, распределительное устройство которого входит в конструкцию насоса;
гидроприводный насос - насосный агрегат с приводом от гидроцилиндра, распределительное устройство которого входит в конструкцию насоса;
пневмонасос - насосный агрегат с приводом от пневмо-цилиндра, распределительное устройство которого входит в конструкцию насоса.

В системах водоснабжения, водоотведения, отопления и других для привода насоса обычно используют электродвигатели. Таким образом, электронасосный агрегат является наиболее распространенным элементом гидравлических установок.

Паспорт электронасосного агрегата - официальный документ, удостоверяющий тип насоса и его показатели.
В паспорте электронасосного агрегата обычно указывается следующее:
назначение насоса;
характеристики перекачиваемой среды;
технические показатели;
комплект поставки;
устройство и принцип работы;
указания по соблюдению мер безопасности;
рекомендации по подготовке насоса к работе, по техническому обслуживанию;
характерные неисправности и методы их устранения;
свидетельство о приемке;
гарантийные обязательства;
сведения о консервации и упаковке;
габаритные чертежи и размеры.

В паспорте насоса могут приводиться и другие сведения, например, материалы основных деталей, чертежи быстроизнашивающихся деталей, методика проверки соосности осей и др. В паспорте насоса на характеристике насоса обозначена рабочая часть характеристики насоса, т. е. зона характеристики насоса, в пределах которой рекомендуется его эксплуатация.
Таким образом, в паспорте указываются следующие показатели насоса:
технические - масса, габариты, частота вращения и др.;
эксплуатационные - сроки гарантии, допустимое отклонение показателей, характерные неисправности и др.;
эргономические - уровень шума, уровень вибрации и др.;
надежностные - срок службы, наработка на отказ и др.;
специальные - допустимая температура подшипников, сопротивление изоляции обмоток двигателя и др.
Количество показателей, приводимых в паспорте насоса, обычно определяется организацией, изготавливающий насос.

Насосная установка требует квалифицированного обслуживания и эксплуатации. Для насосной установки составляются инструкции по обслуживанию и эксплуатации. К обслуживанию и эксплуатации насосной установки допускаются только лица, хорошо знающие эксплуатируемую насосную установку, техническую документацию на ее элементы и инструкции по обслуживанию и эксплуатации.

Укажем следующие возможные режимы работы насосной установки:
непрерывный режим работы, при котором насос должен работать непрерывно в течение длительного периода времени, например, насос в действующей скважине;
неравномерный режим работы при постоянно включенном насосе, например, при понижении уровня жидкости в расходной емкости или при неравномерном потреблении в разное время жидкости из приемной емкости;
повторно-кратковременный режим работы установки, характеризующейся периодическим включением и выключением насоса, например, при работе в технологическом процессе;
равномерный режим работы установки при неравномерном потреблении жидкости из расходной емкости, например, за счет установки дополнительной напорной регулирующей емкости;
режим кратковременной работы, например, пожарного насоса и др.

Насосная установка, как правило, состоит из различных систем: гидравлической системы, системы электроснабжения, системы автоматики и др. Понятие системы частично субъективно, так как приходится выделять из насосной установки те элементы и явления, которые отвечают целям исследования и достаточно легко поддаются анализу, синтезу или различным расчетам. Содержание понятия системы связано с тем, что реальные системы обладают пространственной или функциональной замкнутостью. Элемент - часть системы, выполняющий определенные функции.

Гидравлическая система представляет собой совокупность баков, трубопроводов, насосов, контрольно-измерительной и пускорегулирующей аппаратуры и предназначена для выполнения определенных функций.
Система энергоснабжения насосной установки обеспечивает электрическую связь с энергосистемой и обеспечивает непрерывное снабжение всех потребителей насосной установки электроэнергией.
Система автоматики обеспечивает дистанционное управление насосной установкой, системой энергоснабжения и т. д.

Стыковой способ монтажа

При стыковом способе монтажа гидроаппараты устанавливаются на панель или монтажную плиту. Расстояние между гидроаппаратами определяется удобством сверления отверстий в панели и удобством разводки труб с концевыми соединениями с боковых сторон монтажной плиты. Габариты привода в этом случае значительно меньше, чем при трубном способе монтажа. Значительно сокращается количество трубопроводов. Проще монтаж и демонтаж гидроаппаратов.

Недостатки этого способа монтажа:

— большие затраты времени на разработку монтажных плит;

— трудоемкость изготовления и невозможность их стандартизации;

— увеличенная металлоемкость гидроприводов;

— сложность обнаружения и устранения ошибок, допущенных при разработке или изготовлении монтажных плит.

Рекомендации по изготовлению монтажных плит.

1) Нормы точности на изготовление стыкуемых плоскостей монтажной плиты следует устанавливать с учетом условий (таблица 4.8).

Таблица 4.8.

2) Параметры шероховатости должны соответсвовать:

степень точности Ra

7 1,25….. 0,63

8 0,63….. 0,32

3) Дренажные отверстия должны быть соединены с баком.

4) Положение аппарата при монтаже должно строго соответствовать требованиям руководства по эксплуатации.

5) Необходимо предусматривать легкий доступ к отверстиям, используемым для присоединения манометров при отладке гидроприводов.

4.3.3. Модульный способ монтажа

Каждый из гидроаппаратов, входящих в комплекс модульной гидроаппаратуры, независимо от своего функционального назначения имеет две стыковые плоскости. Эти плоскости одинаковы по размерам, числу и расположению отверстий для прохода рабочей жидкости и крепежа; и унифицированы со стыковой полостью распределителя соответствующего типоразмера. Благодаря этому обеспечивается модульный монтаж аппаратуры – аппараты различного функционального назначения устанавливают один на другой в последовательности, определяемой гидросхемой. При этом образуется модульный блок. Замыкается блок, как правило, стыковым распределителем или специальной переходной или замыкающей плиткой.

Достоинства этого способа монтажа:

— модульный аппарат дешевле и легче стыковой на 20-30%;

— аппараты-модули, устанавливаемые один на другой под распределителем не занимают самостоятельной площади на панели машины;

— потери давления снижаются » 1/3;

— значительно уменьшено количество труб и арматуры, обеспечен легкий монтаж, демонтаж и переналадка гидросхемы.

Рис. 4.6. – Типовые схемы аппаратов модульного исполнения: а) клапана предохранительного (на D_y = 6 мм); б) клапана редукционного (на D_y = 6 мм); в) клапана обратного; г) дросселя.

Основные типы аппаратов модульного исполнения и их условных обозначения [5] приведены на рисунке 4.6.

Рекомендации по изготовлению монтажных плит и монтажу модульных элементов:

1) Предельные отклонения не должно превышать:

- для размеров между осями отверстий ± 0,2 мм;

- для диаметров отверстий + 0,2 мм.

2) Допускается неплоскостность стыковых поверхностей не более 0,01 мм на длине 100 мм.

3) Параметр шероховатости стыковых плоскостей не более Ra_max 1,25 мкм.

4) Параметр шероховатости наружного пояска заглушки и поверхности отверстий под уплотнительные кольца не более Ra_max 1,25 мкм.

5) Болты для крепления аппаратов на плитах, а так же болты и шпильки, стягивающие монтажные плиты должны быть изготовлены из сталей с пределом прочности s_в ³ 10 МПа.

6) Между монтажными плитами устанавливают уплотнительные плиты с резиновыми кольцами и при необходимости промежуточные и переходные плиты. Каналы в плитах перекрывают заглушками.

4.3.4. Встраиваемый способ монтажа

Встраиваемая аппаратура применяется для систем с высоким давлением и большими расходами рабочей жидкости.

Аппараты не имеют корпуса и выполнены в виде патронов которые вставляются в унифицированные монтажные отверстия панели изготовляемые потребителем и закрепляются с помощью фланцев и винтов. В панели так же выполнены соединяющие каналы в соответствии с гидросхемой привода.

Достоинства встраиваемой гидроаппаратуры:

— простота конструкций аппаратов;

— возможность снижения шума и вибрации;

— большая пропускная способность аппаратов;

— минимальная металлоемкость гидроприводов;

— возможность создания клапанных распределителей.

Недостатки:

— усложняется технология изготовления корпусов под установку гидроаппаратов по сравнению со стыковой и модульной;

— усложняются системы управления клапанным распределителем.

Выполнение гидропривода на базе только одного вида гидроаппаратуры не всегда возможно и оправдано. Рационально применять в конкретном гидроприводе те виды гидроаппаратуры или сочетание видов, которые позволяют для данного привода оптимально реализовать цикл работы гидрофицированной машины.