Классификация центробежных насосов

Центробежные насосы классифицируют по^[1]:

· Количеству ступеней (колёс); одноступенчатые насосы могут быть с консольным расположением вала — консольные;

· По расположению оси колёс в пространстве (горизонтальный, вертикальный)

· Давлению (низкого давления — до 0,2 МПа, среднего — от 0,2 до 0,6 МПа, высокого давления — более 0,6 МПа);

· Способу подвода жидкости к рабочему колесу (с односторонним или двухсторонним входом — двойного всасывания);

· Способу разъёма корпуса (с горизонтальным или вертикальным разъёмом);

· Способу отвода жидкости из рабочего колеса в канал корпуса (спиральный и лопаточный). В спиральных насосах жидкость отводится сразу в спиральный канал; в лопаточных жидкость сначала проходит через специальное устройство — направляющий аппарат (неподвижное колесо с лопатками);

· Коэффициенту быстроходности n_s (тихоходные, нормальные, быстроходные);

· Функциональному назначению (водопроводные, канализационные,пожарные, химические, щелочные, нефтяные, землесосные и т. д.);

· Способу соединения с двигателем: приводные (с редуктором или со шкивом) или соединения с электродвигателем с помощью муфт.

КПД насоса зависит от коэффициента быстроходности n_s, режима работы, конструктивного исполнения. При оптимальном режиме работы КПД крупных насосов может достигать 0,92, а малых около 0,6-0,75.

6. Кавита́ция (от лат. cavitas — пустота) — процесс парообразования и последующей конденсации пузырьков воздуха в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация), существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырёк захлопывается, излучая при этом ударную волну.

Кавитация разрушает поверхность гребных винтов, гидротурбин, акустических излучателей и др.

У классических центробежных насосов часть жидкости из области высокого давления проходит через щель между рабочим колесом и корпусом насоса в зону низкого давления. Когда насос работает с существенным отклонением от расчетного режима в сторону повышения давления нагнетания, расход утечек через уплотнение между рабочим колесом и корпусом возрастает (из-за увеличения перепада давления между полостями всасывания и нагнетания). Из-за высокой скорости жидкости в уплотнении возможно появление кавитационных явлений, что может привести к разрушению рабочего колеса и корпуса насоса. Как правило, в бытовых и промышленных случаях режим кавитации в рабочем колесе насоса возможен при резком падении давления в системе отопления или водоснабжения: например, при разрыве трубопровода, калорифера или радиатора. При резком падении давления в зоне рабочего колеса насоса образуется вакуум, вода при низком давлении начинает вскипать. При этом напор резко падает. Режим кавитации приводит к эрозии рабочего колеса насоса, и насос выходит из строя.

7Основное уравнение ц/б насоса.

Основное уравнение центробежных насосов устанавлвает зависимость между энергией, сообщаемой потоку в рабочем колесе насоса, и скоростям потока на выходе и входе в колесо. При выводе основного уравненя пользуются теоремой о моменте количества движения и исходят из представления о среднем значении скорости по сечению потока. Имеется в виду, что движение жидкости в рабочем колесе установившееся.
Моменты количества движения жидкости у входного и выходного сечений рабочего колеса на радиусах R₁и R₂ (рис. 8) соответственно будут:
M₁ = Q'_мv₁l₁ = Q'_мv₁R₁cos α₁
M₂ = Q'_мv₂l₂ = Q'_мv₂R₂cos α₂
где Q'_м - расчетная массовая подача колеса; v₁ и v₂ - абсолютные скорости потока на входе и выходе из колеса; l₁ иl₂ - соответствующие плечи моментов; α₁ - угол между направленем абсолютной скорости v₁ и окружной скорости u₁; α₂ - угол между напрвлением абсолютной скорости v₂ и окружной скоростиu₂.

Момент внешних сил,действующих на жидкость,
M = M₂ - M₁ = Q'_м (v₂R₂cos α₂ - v₁R₁cos α₁) = Q'_м (v_u2R₂ - v_u1R₁)
где v_u2 и v_u1 - средние окружные составляющие абсолютных скоростей.
Умножив левую и правую части этого уравнения на угловую скорость рабочего колеса ω, получим
Mω =Q'_м (v_u2R₂ - v_u1R₁)ω
Так как R₂ω = u₂и R₁ω = u₁ , то
Mω = Q'_м(v_u2u₂- v_u1u₁)
Произведение Mω есть мощность, передаваемая потоку в межлопастных каналах колеса. С другой стороны эта мощность может быть представлена как работа в секунду, необходимая для подъема Q'_м (кг/с) жидкости на высоту H_т (м), т. е.
Mω = Q'_мgH_т
Тогда получим:
H_т = ( v_u2u₂ - v_u1u₁)/g
Это уравнение является основным уравнением лопастных насосов. Впервые оно было выведено Л. Эйлером. Данное уравнение применимо ко всем лопастным машинам (насосам, вентиляторам, компрессорам), принцип действия которых основан на силовом взаимодействии лопастей вращающегося рабочего колеса с потоком жидкости.
В центробежных насосах обычно жидкость поступает в колесо без закрутки, т. е.v_u1 = 0, что делается с целью повышения напора и увеличения высоты всасывания. Тогда уравнение принимает вид
H_т = v_u2u₂/g которое и является основным уравнением ц/б насосов.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: