Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Основные параметры работы насосов.




Читайте также:
  1. FDDI. Кадр. Процедуры управления доступом к кольцу и инициализации работы кольца.
  2. I. Задачи настоящей работы
  3. I. Основные положения
  4. II. Организация выполнения курсовой работы
  5. II. Основные правила черной риторики
  6. II. Основные принципы и правила служебного поведения государственных гражданских служащих Федеральной налоговой службы
  7. II. Основные цели и задачи Программы, срок и этапы ее реализации, целевые индикаторы и показатели
  8. II. Основные этапы развития физики Становление физики (до 17 в.).
  9. III. Защита курсовой работы
  10. III. КАКАЯ ИНФОРМАЦИЯ НУЖНА РУКОВОДСТВУ ДЛЯ РАБОТЫ

 

Насосная установка (рис. 19) состоит из собственно насоса 3; резервуара 5, из которого насос всасывает жидкость при помощи всасывающего трубопровода 4; напорного резервуара 2, в кото­рый подается жидкость с по­мощью нагнетательного трубо­провода 1.

Чтобы судить о работе насос­ной установки, ее техническом совершенствовании, степени эко­номичности и рациональных ме­тодах эксплуатации, необходимо рассмотреть основные параметры работы насоса: его подачу или расход Q, манометрический на­пор , расход мощности N и ко­эффициент полезного действия насоса .

Расходом или подачей насоса Q называют объ­емное количество жидкости, подаваемое насосом в единицу вре­мени в нагнетательный трубопровод. Следовательно, под рас­ходом понимают то количество жидкости, которое получает потребитель. В действительности, через рабочие органы насоса, его проточную часть проходит большее количество жидкости , которое учитывает объемные потери жидкости, например, через сальниковое или другое уплотнения.

Манометрическим называют напор, создаваемый на­сосом для преодоления геометрической высоты всасывания и высоты нагнетания , для преодоления разности давлений на концах трубопровода , т. е. разности между внешним дав­лением над поверхностью жидкости в нагнетательном резервуаре и внешним давлением на поверхности жидкости во всасываю­щем резервуаре . Кроме того, манометрический напор затра­чивается на преодоление гидравлических сопротивлений трубо­проводов насосной установки на всасывающей линии и нагнетательной линии . Поэтому манометрический напор, со­здаваемый насосом, можно выразить так

Одним из основных параметров работы насоса является рас­ход мощности N, т. е. количество затрачиваемой насосом энергии для подъема, перемещения и нагнетания жидкости в единицу времени.

Различают теоретическую мощность , т. е. такую, которую необходимо было бы затратить для подачи жидкости, преодоле­вая необходимый манометрический напор при полном отсутствии потерь энергии в самом насосе.

Очевидно, теоретическая мощность (кВт) определяется ве­личиной

В действительности, полная мощность, затрачиваемая двига­телем, т. е. мощность на валу насоса или эффективная мощность N больше теоретической , вычисленной по формуле. Поэтому отношение всегда меньше единицы. Это отноше­ние показывает, какая часть из всей использованной насосом энергии затрачивается полезно. Вследствие этого указанное отношение принято называть общим коэффициентом полезного действия насоса и обозначать



откуда следует, что

Общий коэффициент полезного действия насоса можно рас­сматривать также как отношение полезной (теоретической) ра­боты Е, выполняемой насосом, к полной (эффективной) работе насоса Ее , которая включает все потери энергии внутри насоса вне зависимости от природы и источников этих потерь:

Эффективная мощность, N потребляемая насосом, больше теоретической мощности вследствие затрат некоторого коли­чества энергии на преодоление гидравлических сопротивлений в самом насосе. Кроме того, некоторая дополнительная мощ­ность затрачивается насосом на перемещение части жидкости, проходящей через проточную часть насоса, но не попадающей в нагнетательный трубопровод. Иными словами, через рабочие органы насоса проходит количество жидкости большее, чем действительная подача насоса Q, вследствие различных уте­чек .



Наконец, работа насоса связана с затратой энергии на внеш­нее механическое трение рабочих органов насоса о перекачивае­мую жидкость и трение в подшипниках и других механизмах насоса.

Однако, как видно из формул общий коэффициент по­лезного действия дает представление лишь о суммарном влия­нии всех указанных причин на увеличение расхода мощности насосом. Он показывает общую степень совершенства конструк­ции насоса, но не дает возможности разобраться в причинах недостатков, если они имеются, и принять меры к их устранению. Поэтому для характеристики потерь, обусловленных различны­ми процессами, происходящими в насосах, в теории гидравличе­ских машин принято различать: гидравлический, объемный, индикаторный и механический коэффициенты полезного дей­ствия.

Известно, что потери энергии на преодоление гидравлических сопротивлений внутри насоса будут зависеть от таких фак­торов: длины пути, которую проходит жидкость в проточной части насоса, плавности траектории движения, шероховатости омываемых стенок, различных местных сопротивлений, создавае­мых элементами конструкции, а также от вязкости и скорости движения жидкости. В связи с гидравлическими потерями увели­чивается работа, которую выполняет насос за счет энергии дви­гателя.

Поэтому напор, потерянный на преодоление гидравлических сопротивлений внутри насоса , добавляется к манометрическо­му напору и расход мощности на насос соответственно уве­личивается в отношение . Величина, обратная это­му отношению:

называется гидравлическим КПД, так как показывает степень гидравлического совершенства конструкции.

Гидравлический КПД представляет собой отношение полез­ной работы, выполняемой насосом , к работе насоса с учетом гидравлических потерь в нем , т. е. равен величине:



Следует отметить, что в соответствии с перечисленными при­чинами возникновения гидравлических потерь внутри насоса, гидравлический КПД определяется, главным образом, совер­шенством конструкции и качеством изготовления насоса заво­дом. Для конструктивно совершенных и хорошо изготовленных насосов при перекачке воды может достигать значений, рав­ных 0,8—0,96.

Было указано, что подача насоса Q, т. е. объемное количе­ство жидкости, подаваемое насосом в нагнетательный трубопро­вод, меньше количества жидкости , которое проходит через проточную часть насоса, т. е. того количества жидкости, которое подвергается действию рабочих органов насоса и на которое за­трачивается работа.

Чтобы оценить часть непроизводительно затрачиваемой по этой причине работы, определяют отношение и называют его объемным коэффициентом полезного дей­ствия насоса:

Объемный КПД изменяется в широких пределах в за­висимости от величины зазоров между деталями, отделяющими область нагнетания насоса от области всасывания, а также от различных неплотностей, через которые жидкость протекает, не достигнув нагнетательного трубопровода (например, утечки че­рез сальники насоса и другие уплотнительные приспособления).

Объемный КПД в значительной степени зависит от свойств перекачиваемой жидкости: вязкости, загрязненности и др. В нор­мальных условиях объемный КПД достигает значений, равных 0,85—0,98.

Рассматривая всю затрату энергии на работу внутри насоса следует, очевидно, учитывать полное количество жидкости , проходящее через рабочие органы насоса и напор насоса с уче­том гидравлических потерь в нем. В таком случае внутренняя или индикаторная работа насоса определится так:

Индикаторная работа, конечно, больше теоретической . Отношение

называют индикаторным коэффициентом полезного действия насоса.

Выразим его в таком виде:

Отсюда видно, что индикаторный КПД равен произведению объемного и гидравлического КПД:

Если сравнить работу, выполняемую внутри насоса, т. е. ин­дикаторную работу , с полной или эффективной работой , то последняя больше индикаторной на величину, равную меха­ническим потерям. В эти потери входят затраты энергии на прео­доление трения в подшипниках, поверхностях уплотнений, а так­же на внешнее трение дисков рабочих колес о жидкость в центробежных насосах.

Отношение индикаторной работы к полной работе на валу насоса, которое характеризует собой влияние механических потерь, называют механическим коэффициентом полезного дей­ствия насоса:

Механический КПД хорошо сконструированных насосов при тщательном их обслуживании бывает довольно высоким (0,85— 0,98).

Как видно из формулы эффективная работа

Подставив это значение в формулу , получим:

Учитывая, что , получим выражение . По­этому с учетом формулы можно определить общий КПД насосов как произведение объемного, гидравлического и механи­ческого коэффициентов полезного действия:

В заключение отметим, что каждый из приведенных коэф­фициентов имеет соответствующее применение в практике. Так, например, общий КПД применяется при определении расхода мощности на насос по его подаче и напору. При расчете подачи насосов применяют объемный КПД:

При расчете напора, создаваемого насосом, применяют гид­равлический КПД. Так, зная теоретический напор, создаваемый насосом, можно определить действительный напор

Механический КПД применяется при определении расхода мощности на насос по индикаторным диаграммам.

 


Дата добавления: 2014-12-03; просмотров: 131; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.018 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты