Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ

Здравствуйте гость!

Логин:

Пароль:

Запомнить

Забыли пароль? Регистрация

Поиск учебного материала на сайте

Поиск по названию работы

Поиск по тексту работы

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска


Наименование:	Лекции Судовые насосы
Информация:	Тип работы: Лекции. Добавлен: 27.04.2013. Год: 2013. Страниц: 28. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):
	Сокращения, принятые в текстах лекций ЦН — центробежные насосы ОН — осевые насосы ВН — вихревые насосы СН — струйные насосы СА — струйные аппараты ЦВ — центробежные вентиляторы ОВ — осевые вентиляторы РК — рабочее колесо КПД — коэффициент полезного действия ГС — гидравлическая сеть КИП — контрольно-измерител ные приборы ПТУ — паротурбинная установка ДЭУ — дизельная энергетическая установка ГТУ — газотурбинная установка ГТЗА — главный турбозубчатый агрегат ВОУ — водоопреснительная установка ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СУДОВЫХ НАСОСАХ Насосами называются гидравлические машины, преобразующие механическую энергию двигателя в механическую энергию перемещаемой жидкости. На судах применяются насосы различных типов и конструктивных форм. По принципу действия их подразделяют на 2 группы: динамические и объемные. В динамических насосах жидкость приобретает энергию преимущественно в кинетической форме. К ним относятся насосы лопастные, вихревые и струйные. В лопастных насосах передача механической энергии от двигателя жидкости происходит в процессе силового взаимодействия лопастей рабочего органа (колеса) с обтекающим их потоком жидкости. По характеру движения жидкости в колесе, которое называется рабочим, различают 2 основных типа лопастных насосов - центробежные и осевые. В центробежных насосах поток жидкости в области рабочего колеса имеет радиальное направление, в осевых - поток жидкости параллелен оси вращения рабочего колеса. Вихревые насосы являются динамическими насосами трения. Приращение энергии в них достигается в результате воздействия лопастей (лопаток) колеса на поток, совершающий вихревое движение. В струйных насосах приращение энергии перекачиваемой жидкости происходит за счет кинетической энергии струи рабочей жидкости, выходящей из сопла. Струйные насосы не имеют движущихся частей и к ним не подходит определение насоса как машины, преобразующей энергию двигателя в энергию жидкости. Объемные (гидростатические) насосы действуют по принципу вытеснения. К ним относятся поршневые, роторные и поворотные насосы. В поршневых насосах жидкость получает энергию от поршня (плунжера), совершающего периодическое возвратно-поступател ное движение в цилиндре. В роторных насосах передача энергии перемещаемой жидкости происходит вследствие воздействия на нее рабочего органа, совершающего вращательное или вращательно-поступат льное движение. К насосам с вращательным движением вытеснителей относятся шестеренные и винтовые, а с вращательно-поступа ельным движением — роторно-поршневые и роторно-пластинчатые У поворотных насосов вытеснитель совершает возвратно-поворотное движение. На судах они имеют ограниченное применение в качестве насосов с ручным приводом. Классификация насосов по принципу действия является весьма удобной, поскольку она упрощает объединение, а следовательно, и изучение однородных свойств этих машин. Насосы различают также по ряду конструктивных признаков. Такая классификация дана в соответствующих главах при рассмотрении конкретных типов насосов. 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-охлаждающи ); специального назначения (грузовые танкеров, грунтовые дноуглубительных снарядов и т.д.); гидроприводов. Насос и двигатель, приводящий его в действие, образуют насосный агрегат. Если в качестве двигателя насоса используется электродвигатель, то агрегат называется электронасосным; если двигателем насоса является дизель, то имеем дизель-насосный агрегат; насос, приводимый в действие турбиной, называется турбонасосным агрегатом и т. д. На судах речного флота в качестве двигателей насосов применяются в основн ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ 1. Основы подобия Движение жидкости в межлопастных каналах ЦН имеет сложный характер. Поэтому при решении уравнений движения жидкости принимают ряд допущений. Исходя из сложности движения жидкости, при создании ЦН в частности и лопастных насосов вообще с лучшими эксплуатационными качествами наряду с теоретическими расчетами большое значение приобретают экспериментальные исследования и их обобщение. Обобщение результатов проводимых испытаний (например, моделей) и перенос их на другие насосы (например, натурные насосы) осуществляются на основании положения о механическом подобии потоков жидкости в них. Для этого необходимо соблюдение трех видов подобия: геометрического, кинематического, динамического. Другими словами, использование обобщенной информации испытаний модельных ЦН при проектировании (создании) натурных осуществляется с помощью теории о механическом подобии потоков жидкости. Конкретные случаи практического использования положений о механическом подобии: пересчет параметров одного насоса на параметры другого при условии геометрического подобия их проточных частей и ; пересчет параметров насоса с одной частоты вращения на другую. При проектировании насосов широко используется моделирование. При этом модели должны быть изготовлены согласно требованиям законов подобия. Сущность геометрического подобия. В его основу положена пропорциональность сходственных линейных размеров геометрических параметров натурного и модельного насосов. Используя в качестве таких параметров соответственно для натуры и модели высоту лопасти (например, для ОН l_н, l_м) и наружный диаметр РК (например, для ЦН D_2H, D_2m), можно записать уравнение геометрического подобия Коэффициент K₁ принято называть геометрическим масштабом или масштабом длины. Сущность кинематического подобия. Прежде всего у натурного и модельного насосов должно быть соблюдено геометрическое подобие и выдержана одинаковая ориентация модельного и натурного насосов относительно потока жидкости. Только при этих условиях можно рассматривать кинематическое подобие. В основу такого подобия положено прохождение сходственными частицами потоков жидкости (модели и натуры) подобных путей в пропорциональные отрезки времени. Используя скорости потоков жидкости для натурного и модельного насосов, можно записать уравнение кинематического подобия Коэффициент К_C принято считать масштабом скоростей. Сущность динамического подобия. Обязательным условием такого подобия должно быть соблюдение геометрического и кинематического подобия у модельного и натурного насосов. В его основу положено постоянство отношения сил, приложенных к выделенным элементарным объемам в сходственных точках потоков жидкости. Для выполнения условия динамического подобия ЦН в частности и лопастных насосов вообще необходимо равенство двух критериев: Рейнольдса (Re) и Струхаля (Sh). В том случае, когда насос и его модель перекачивают одну и ту же жидкость, для их подобия достаточно соблюдения только условий, предусмотренных равенствами (1) и (2). Исходя из сказанного, можно записать уравнение динамического подобия при условии, что жидкость несжимаемая и вязкая, а ее движение неустановившееся: Критерий подобия вообще характеризует отношение сил различной природы, действующих в движущейся жидкости. В частности, критерий Рейнольдса характеризует отношение сил инерции к силам вязкости, а критерий Струхаля — сил инерции, возникающих от переноса частиц, к силам, возникающим от нестационарности их движения: где с — скорость движения частицы жидкости; l — длина прохождения ее пути; — коэффициент кинематической вязкости; где l — длина пути; с — скорость; Т — время. Критерий Струхаля, другими словами, характеризует подобие инерционных сил при неустановившемся движении жидкости. Условие установившегося движения жидкости . В этом, случае . Примеры использования теории подобия применительно к ЦП. Уравнения подобия связывают основные параметры (Q, N, H) натурного и модельного ЦН и по известным их значениям модельных насосов позволяют определить параметры натурных насосов (Q_H, N_H, H_H). Подача натурного насоса Отношение учитывает изменение объемных потерь, обусловленных изменением относительных значений зазоров, при существенном изменении масштаба. Мощность натурного насоса Отношение учитывает изменение относительной величины механических потерь в подшипниках и сальниках. Напор натурного насоса Отношение учитывает изменение гидравлических потерь в зависимости от числа Re и геометрического масштаба. Если рассматривается один насос и к нему применяются указанные уравнения подобия, то в этом случае . В области режимов работы насоса объемные и гидравлические потери постоянны, поэтому и КПД равны. Исходя из этого, по известным (опытным) значениям параметров Q₁, H₁, N₁ и на одном режиме w₁ можно определить аналогичные параметры на другом режиме работы w_i по уравнениям подобия: ; ; (приближенно, без учета изменения механических потерь). На подобных режимах работы насоса сохраняются постоянными отношения: . 2. Энергетические параметры насоса. К ним относятся: подача (производительность) напор, мощность, давление, КПД, частота вращения (угловая скорость). Подача — количество жидкости (газа), подаваемое насосом (вентилятором) в единицу времени. Существуют массовая G и объемная Q подачи. Они взаимосвязаны: ( — плотность жидкости). Напор насоса — приращение полной механической энергии единицы массы жидкости при прохождении ее через проточную часть, или — разность полной механической энергии единицы массы жидкости, измеренной на выходе и входе в насос, или — разность удельных энергий жидкости после и до насоса. Физический смысл всех формулировок напора одинаков. Согласно уравнению Бернулли удельная энергия жидкости на выходе из насоса на входе тогда напор насоса (рис. 1) Полный напор насоса H_пол состоит из суммы геометрического H_геом, статического H_ст и динамического H_дин напоров. Наряду с понятием «напор» для характеристики работы вентиляторов используют понятие «давление», под которым понимается энергия, сообщаемая 1 м³ перекачиваемого газа (воздуха). Взаимная связь между напором и давлением: . Полное давление вентилятора представляет сумму: В формуле (2) член по сравнению с двумя предыдущими мал, поэтому им обычно пренебрегают. Мощность насоса N — энергия, подводимая к насосу (вентилятору) от приводного двигателя в единицу времени. С учетом потерь имеем полезную мощность — это полезно сообщенная жидкости (газу) энергия в 1 с. Она определяется по формуле Полный КПД насоса (вентилятора) — это отношение полезной мощности к затраченной, т. е. или — гидравлический, объемный и механический КПД. ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ 1. Конструкция, принцип действия и классификация ЦН Основные узлы ЦН: рабочее колесо, корпус, устройства для подвода и отвода жидкости. Принципиальная схема ЦН и его установки приведена на рис. 2. Принцип действия ЦН состоит в следующем: при вращении РК 5 его лопасти 4, образующие межлопастные каналы, оказывают силовое воздействие на жидкость и преобразуют механическую энергию приводного двигателя в энергию перекачиваемой жидкости. Жидкость, поступающая из всасывающего трубопровода 7, приемного резервуара 8 в центр РК насоса 5, обтекает его лопасти и с их помощью отбрасывается к периферии, откуда выбрасывается в спиральный отвод 6 и направляется в диффузорный выходной патрубок 3, где происходит снижение ее скорости и преобразование кинетической энергии потока в потенциальную энергию давления. Затем через напорный трубопровод 2 она поступает в напорную емкость 1. У центра РК образуется область пониженного давления, за счет чего жидкость и поступает из всасывающего трубопровода через входной конфузорный патрубок насоса к РК. Учитывая, что РК насоса вращается при , жидкость во входном и напорном патрубках, во всасывающем и нагнетательном трубопроводах движется тоже с постоянной скоростью. ЦН относят к классу лопастных, так как жидкость в пределах РК направляется с помощью лопастей. Судовые ЦН подразделяются [2] по: расположению вала (горизонтальные и вертикальные); величине напора (низконапорные — до 5·10⁵ Н/м²; средненапорные — до 50·10⁵ Н/м²; высоконапорные — свыше 50·10⁵ Н/м²); способу привода (электронасосы, турбонасосы и мотопомпы с приводом от ДВС); подаче (малой — до 20 м³/ч; средней — до 60 м³/ч; высокой — более 60 м³/ч); соединению проточных частей (одноступенчатые, многоступенчатые, многопоточные, многопоточно-многост пенчатые); роду перекачиваемой жидкости (нефтеперекачивающие водоперекачивающие; насосы, перекачивающие кислоты, щелочи, минеральные масла, а также жидкость с механическими частицами, находящимися во взвешенном состоянии); всасывающей способности (самовсасывающие, несамовсасывающие); конструкции корпуса (однокорпусные, секционные); быстроходности (тихоходные, нормальные, быстроходные). 2. Движение жидкости в рабочем колесе ЦН Движение жидкости в РК ЦН рассматривается с трех позиций: относительно неподвижной системы осей, связанной с корпусом насоса (абсолютное — с), относительно подвижной системы осей, связанной с РК (относительное — w), совместно с подвижной системой осей (переносное — и). В переносном движении жидкость вращается вокруг оси РК с w, равной скорости вращения РК. Абсолютное движение — это результат сложения относительного и переносного движений. Поэтому . Таким образом, образуется треугольник скоростей. Иногда используется термин «параллелограмм скоростей». Движение жидкости в РК ЦН в действительности неустановившееся и трехмерное. Применение законов механики к такому движению — сложная задача. Поэтому при исследовании силового взаимодействия РК насоса с потоком жидкости принимают допущение: производят осреднение параметров потока по сечению, считая ее движение одномерным. В ЦН широко используется струйная теория. Согласно ей действительное движение в РК с конечным числом лопастей Z заменяется движением в колесе с бесконечным числом () бесконечно тонких лопастей. В таком идеализированном РК насоса поток жидкости будет симметричным относительно его оси (рис. 3). При струйном движении жидкости в любой точке РК ЦН можно определить величину w и ее направление, а по w и u — найти с и построить треугольник (параллелограмм) скоростей. Зная их на входе и выходе из РК насоса, а также в его межлопастном пространстве, можно произвести расчет, профилирование РК и определение напора. Разрез РК ЦН и треугольники скоростей на входе и выходе межлопастных каналов приведены на рис. 4. Скорости жидкости, вычисленные по струйной теории, существенно отличаются от действительных в силу принятого допущения. 3. Уравнение Эйлера. Теоретический и действительный напоры Физический смысл уравнения Эйлера применительно к ЦН заключается в установлении зависимости между энергией, сообщаемой потоку в РК насоса, и скоростями потока на выходе и входе в колесо. Для его вывода используются теоремы количества движения и момента количества движения. Предполагается, что поток, проходящий через межлопастные каналы, плоский (определяется только двумя компонентами: с_и и с_r). Конечный вид уравнения удельной теоретической работы (не учитываются потери энергии в проточной части колеса): Это одно из уравнений ЦМ вообще и ЦН в частности. Оно впервые получено Л. Эйлером и носит его имя. С другой стороны, ( — теоретический напор колеса ЦН при бесконечном числе лопастей). Откуда Учитывая, что выражение (6) выведено без ограничений на взаимное расположение лопастей и оси вращения РК насоса, величину углов лопасти и треугольников скоростей, оно справедливо при определении напора для любых РК лопастных насосов (центробежных, диагональных и осевых), несмотря на то что они имеют разное расположение лопастей, разные углы, скорости. При формула (6) имеет вид Из анализа выражения (7) следует: с увеличением со возрастает , наблюдается связь (напор пропорционален w²); с увеличением выходного диаметра РК увеличивается , имеется связь (при напор пропорционален D²); с увеличением с₂ на выходе РК растет , имеется связь ; профилируя лопасть РК с углом (безударный вход потока жидкости), можно добиться увеличения , имеется связь с конструктивными элементами РК. В процессе эксплуатации ЦН важно знать зависимость между напором насоса и его подачей: . Их аналитическая зависимость может быть получена путем замены с_2u через с_2r и тангенс угла (см. рис. 7). С учетом этого и после несложных преобразований выражение (7) приводится к виду С использованием треугольников скоростей на входе и выходе РК и теоремы косинусов имеем: где — прирост кинетической энергии жидкости при прохождении ее через проточную часть РК (динамический напор); — напор, обусловленный работой центробежной силы жидкости; —прирост напора насоса за счет преобразования кинетической энергии относительного движения. Их сумма равна статическому напору .Соотношения напоров: ; ; . Уравнение в форме выражения (9) применимо ко всем лопастным машинам (насосам, вентиляторам, компрессорам и турбинам). При изменении w РК ЦН будут изменяться и скорости в его выходном сечении, т. е. каждому значению w будет соответствовать свой треугольник скоростей. Причем они, при разных w, будут подобны между собой. С учетом этого, используя уравнение сплошности, одну из форм уравнения напора и формулу для определения теоретической мощности насоса можно получить зависимости от n, т. е. . При насоса его подача и напор пропорциональны квадрату диаметра РК, а мощность — кубу диаметра РК. Уравнение (6) получено в предположении: жидкость движется по закону, заданному лопастями РК; сохраняется равномерное распределение скорости потока в любом месте сечения канала РК. Однако в реальных условиях (реальный насос) количество лопастей РК ограничено и имеет конечное число Z. Поэтому траектории частиц жидкости, находящихся в пространстве между лопастями, не совпадают с очертаниями лопасти и не подчиняются вышеуказанному закону. Схема движения частиц жидкости в межлопастном канале РК насоса с Z лопастей приведена на рис. 5. В этом случае в межлопастном канале РК возможен: отрыв потока с тыльной стороны лопасти на ее поверхности, появление вихревых зон пониженного давления, возникновение относительного вихря. Наличие такого вихря приводит к искажению треугольников скоростей на входе в РК и выходе из него. В этих условиях частицы жидкости приобретают дополнительные скорости s₁ и s₂ (рис. 6). Причем характер действия их неодинаков: на входе s₁ совпадает с направлением вращения колеса, на выходе из РК s₂ направлена против его вращения. Их воздействие приводит к неравенствам:.С учетом этого уравнение теоретического напора насоса () при Z лопастей будет: Из анализа формул (6) и (10) следует: Величина К изменяется в пределах 0,6-0,8 [4] и зависит от конструкции лопастей РК Действительный напор насоса с учетом затрат на гидравлические потери в его проточной части будет: 4. Влияние угла (рабочих лопаток на напор) Угол — важный конструктивный параметр. С его помощью можно получить .различные значения применительно к ЦМ (насос, вентилятор, компрессор). Лопасти РК ЦН разделяются по двум признакам: форме поверхности (цилиндрическая и двоякой кривизны) и величине (загнутые назад при , с радиальным выходом при и загнутые вперед при ). Для выявления влияния на ЦН и определения характера этого влияния рассмотрим три одинаковых по геометрическим размерам РК, имеющие равные G, w и различающиеся конструктивным типом лопасти. При этом соблюдается условие , (условие максимально развиваемого напора). В основу сравнения положим уравнение (8) (рис. 7). 1. Лопасть загнута назад . , так как из уравнения (8) . 2. Лопасть направлена по радиусу (радиальная) (рис. 8) (). При этом , отсюда . РК с радиальными лопастями имеют равенство статического и динамического напоров, т. е. и 3. Лопасть загнута вперед (рис.9) (). При этом , отсюда . В судовом насосостроении наиболее распространены РК с . Лучшим конструктивным типом с точки зрения большего напора является лопасть, загнутая вперед. У такого РК рост напора происходит за счет увеличения абсолютной скорости на выходе с₂, которую затем необходимо уменьшить до скорости, соответствующей скорости в нагнетательном трубопроводе. Этот процесс протекает с большими потерями энергии из-за возможного отрыва потока и появления вихревых течений. Такие РК широко используются в ЦВ. Для лопастей РК, загнутых назад, характерны: плавное прохождение жидкости через РК, большее повышение давления в межлопастных каналах РК, меньшие вероятность отрыва потока и гидравлические потери, лучшее регулирование подачи, хорошая согласовка с работой быстроходных приводных двигателей. Такие РК нашли самое широкое применение у судовых насосов. 5. Коэффициент быстроходности. Форма рабочих колес Коэффициент быстроходности n_s — безразмерный критерий механического подобия. Он образуется из параметров режима работы насоса (Q, Н, w). Уравнение для его определения выводится на основе теории размерности. Вывод имеется в работе [1]. В конечном виде формула n_s будет: где n — частота вращения РК насоса. Величина n_s определяется для режима работы насоса, имеющего . При этом параметры Q и H являются характеристиками элементарной ступени, а в случае многоступенчатого и многопоточного насосов они представляют собой напор только одной ступени и подачу только одного потока. Величина для целого ряда геометрически подобных насосов, работающих на подобных режимах. Исходя из этого, n_s можно использовать для выбора конструкции РК лопастных насосов. В зависимости от n_s их РК разделяются на 7 групп [1] (рис. 10). Из них выделяются: тихоходные (), нормальные (), быстроходные (), диагональные (), осевые или пропеллерные (). Тихоходные насосы с находят ограниченное применение из-за больших потерь энергии от трения. КПД их мал. Насосы с высокими значениями n_s более экономичны. Для РК ЦН при и , изготовленных с двусторонним подводом жидкости, подача регулируется в равном отношении между правой и левой его половинами. При этом n_s уменьшается в раз и насос становится менее быстроходным. График зависимости предельного напора от n_s предложен И. И. Куколевским (рис. 11). Величина n_s оказывает существенное влияние на конструктивную форму РК насоса. Резко выраженными формами лопастей двоякой кривизны обладают диагональные насосы. При расчете формы РК насоса (ЦН или ОН) n_s дает возможность выбрать наиболее рациональные его размеры, которые при заданных значениях H, Q и w обеспечивают . Его величина была достигнута для насоса с и составила [2]. 6. Кавитация. Допустимая высота всасывания Кавитация — это процесс нарушения сплошности текущей жидкости. Ее сущность состоит в образовании разрывов сплошности в тех зонах потока, в которых давление падает до величины, равной давлению насыщенного пара при данной температуре жидкости, т. е. условием начала возникновения кавитации является Кавитация — сложное физическое явление. Начало ее процесса характеризуется появлением в потоке малых парогазовых пузырьков, которые из зоны образования уносятся в область повышенного давления и там разрушаются. По мере развития кавитации количество парогазовых пузырьков возрастает и образуются устойчивые парогазовые полости. Пузырьки, попав в область повышенного давления, конденсируются, и жидкость, окружающая их, устремляется с большой скоростью в пространство, которое ранее было занято паром. Процесс конденсации пара заканчивается гидравлическим ударом и сопровождается резким повышением местного давления. Сила гидравлического удара может достигать порядка нескольких сотен атмосфер. Наряду с эрозией вследствие гидравлических ударов происходит также и коррозионное разрушение металла. Кавитация сопровождается термическими и электрохимическими явлениями. Она приводит к резкому снижению КПД насоса и его напора. Работа кавитирующего насоса сопровождается шумом, треском, ударами и повышенной вибрацией. Кавитация может возникнуть во всасывающем, напорном трактах, в местах срыва потока с поверхностей лопастей и регулирующих органов (задвижек, заслонок), при протекании жидкости через уплотнительные зазоры, в зонах резкого поворота потока и т. д. В ЦН кавитация проявляется чаще всего с вогнутой (тыльной) стороны входных кромок лопастей (рис. 12, точка В), в зоне, наиболее удаленной от оси вращения РК. Процесс развития кавитации в насосе разбивается на 4 периода: возникновение, начало (неустановившаяся стадия), частично развившаяся (установившаяся) стадия и полностью развившаяся (срывная) стадия. Степень развития кавитации определяется этими периодами времени. Для предупреждения кавитации в насосе могут быть применены различные способы (рациональное профилирование формы проточной части, ограничение скорости движения жидкости в сечениях канала и др.). Предкавитационное состояние насоса определяется величиной кавитационного запаса энергии , представляющей собой превышение энергии жидкости при входе в насос над удельной энергией, соответствующей давлению ее насыщенных паров . Начальная стадия кавитации определяется по критическому кавитационному запасу . Обеспечение нормальной работы насоса (без изменения его энергетических и виброакустических параметров) определяется допустимым кавитационным запасом энергии . Он определяется по формуле где К — коэффициент запаса, принимаемый в пределах 1,15 - 1,30. Величина находится по формуле где — коэффициенты, принимаемые для условий, близких к безударному входу потока на лопасти, согласно работе [5]: и [6] в зависимости от кавитационных качеств насоса. Геометрическая высота всасывания h_вс используется для установления режима работы насоса. Нормальная работа насоса может быть обеспечена только при допустимом значении h_вс, которая существенно зависит от температуры перекачиваемой жидкости. Ее повышение уменьшает величину h_вс (рис. 13). Величина h_вс может быть положительной и отрицательной. Отрицательная иначе называется подпором насоса. В этом случае насос должен находиться ниже уровня жидкости в приемной емкости. В случае, когда жидкость перекачивается из закрытой емкости, давление в которой равно , величина становится отрицательной: В судовой практике в таких условиях работают конденсатные, бустерные, а в некоторых случаях и питательные насосы. Кроме того, может быть отрицательной при высоких температурах перекачиваемой жидкости, что указывает на необходимость расположения уровня всасываемой жидкости выше оси насоса. Исходя из этого, возможны два различных случая установки насосов: при перекачивании жидкости с низкой температурой (рис. 14, а) и с высокой (рис. 14,6). Схема рис. 14,6 преимущественно используется в системах регенерации ПТУ и питания парогенераторов. Вакуумметрическая высота всасывания h_вак — это величина вакуума у входного патрубка насоса. Она связана с уравнением При имеем срывную вакуумметрическую высоту всасывания: при - допустимую вакуумметрическую высоту всасывания: 7. Характеристики ЦН Рациональная эксплуатация ЦН будет на расчетном режиме. Это режим, при котором имеет место оптимальное (наивыгоднейшее) сочетание параметров H, Q и w. При этом будут иметь место наименьшие гидравлические потери и наибольшее значение КПД. Взаимосвязь между H, Q, w и и потерями энергии выражается графически в виде кривых, которые называются характеристиками. Характеристика насоса — это функциональная зависимость между двумя параметрами насоса при постоянном третьем, определяющем его работу. Например: при . Характеристики насосов вообще и ЦН в частности делятся на теоретические (ТХ) и действительные (ДХ). Первые строятся на основе теоретических расчетов, в основу вторых положены опытные данные. Существуют универсальные характеристики (УХ) — это зависимости H, N, от Q при . TX и ДХ называются напорными (НХ). Физическая сущность НХ видна из рассмотрения режима работы ГС. Ее режим работы устанавливается в соответствии с условиями материального и энергетического балансов . Зависимость при PK изображается в виде параболы, которая и называется НХ насоса. Значит, при будем иметь серию парабол (НХ), каждая из которых будет соответствовать своей, вполне определенной величине w. Совокупность НХ насоса при представляет собой напорную характеристическую поверхность (рис. 15). Зависимость теоретической мощности насоса от подачи показана на рис. 16, б, при — на рис. 16, а. ДХ (реальная) отличается от ТХ. Разница состоит в учете конечного числа лопастей для действительных H и Q насоса, связанных с потерями энергии. В связи с этим различают 5 наименований ДХ насоса: с учетом гидравлических потерь в проточной части колеса; с учетом потерь энергии на удары; с учетом утечек жидкости. Последняя — первое приближение к реальной. Она иллюстрирует только качественную сторону отличия действительного процесса от теоретического, так как не удается точно учесть влияние относительного вихря в межлопастном канале РК при переходе от к , т. е. назначить поправочный коэффициент . Характеристика, полученная на основе стендовых испытаний насоса, более достоверна. Она включается в его технический паспорт. УХ представляет собой семейство характеристик в системе координат H и Q (рис. 17). Каждая из них строится для своей w. Обычно интервал по оборотам составляет ~10-12% в сторону снижения от нормальной величины. УХ используется для определения w и насоса при различных сочетаниях H и Q. Она дает возможность полностью оценить эксплуатационные качества насоса и определить область целесообразного его применения. Заводы-изготовители прилагают к нему именно УХ. Эта характеристика является основой для построения регулировочных кривых систем насос - сеть (трубопровод). С помощью УХ можно определить режим работы, который при данном трубопроводе будет соответствовать насоса. В судовой практике возможны случаи совместной работы двух и более ЦН с одинаковыми и разными H, соединенных последовательно и параллельно, а также совместной работы двух различных по конструкции насосов (ЦН и ПН, например). НХ для таких случаев приведены на рис. 18, а, б, в. Общая подача жидкости в сеть (трубопровод) при работе насосов, соединенных параллельно, равна сумме подач этих насосов при равных напорах (кривая 4), т. е. . В случае n числа насосов будем иметь при . При работе двух насосов, соединенных последовательно, суммируются напоры при равных расходах (кривая 3), т. е. . Аналогично в случае n числа насосов имеем: При работе ЦН и ПН на один трубопровод происходит суммирование их подач при одинаковых напорах, т. е. 8. Характеристика сети и рабочий режим системы. Устойчивость работы ЦН в системе Согласно уравнению Бернулли для реальной жидкости, движущейся по ГС, ее напор определяется по формуле где и т.д.................

Скачать работу Смотреть полный текст работы бесплатно * Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.

Повышение оригинальности

Результат поиска

Объемные (гидростатические) насосы действуют по принципу вытеснения. К ним относятся поршневые, роторные и поворотные насосы.

Скачать работу

Смотреть полный текст работы бесплатно