РазделViiiГидродинамические машины Лекция 19. Схема насосной установки

Параметры, характеризующие работу насосной установки: развиваемый, напор, подача насоса, мощность, КПД. Примеры конструкций центробежных насосов.

Основное содержание лекции

Гидравлические машины служат для преобразования механической энергии в энергию перемещаемой жидкости (насосы) или для преобразования гидравлической энергии потока жидкости механическую энергию (гидравлические двигатели). Гидравлическим приводом называется гидравлическая система, которая состоит из насоса и гидродвигателя с соответствующей регулирующей и распределительной аппаратурой и служит для передачи посредством рабочей жидкости энергии на расстояние.

Различают две основные группы насосов: объёмные (поршневые и роторные); 2) динамические (в том числе лопастные и вихревые). Такое разграничение насосов произведено по признакам (свойствам): герметичности (первые герметичные, вторые — проточные); по виду характеристики (первые имеют жесткую характеристику, вторые — пологую); по характеру подачи (первые имеют порционную подачу, вторые равномерную). Напор, развиваемый объемными насосами, не зависит от подачи, а у лопастных — напор и подача взаимосвязаны. Этим обуславливается различие величин возможных напоров, создаваемых обеими группами насосов, различие способов регулирования их подачи и пр.

В рабочем колесе лопастного насоса основная часть подводимой энергии передается жидкости путем динамического воздействия лопаток на поток.

Отличительным признаком объемного насоса является наличие одной или нескольких рабочих камер, объемы которых при работе насоса периодически изменяются. При увеличении объема камер они заполняются жидкостью, а при уменьшении их объема жидкость вытесняется в отводящую линию. Основными параметрами насосов являются: подача, напор, мощность, коэффициент полезного действия (к. п. д.), частота вращения.

Подачей насоса называется количество жидкости (объем), подаваемое насосом за единицу времени, т. е. расход потока через насос.

Напором Н насоса называется механическая энергия, сообщаемая насосом единице веса (1 Н) жидкости. Поэтому напор имеет линейную размерность. Напор насоса равен разности полного напора за насосом и напора перед ним и обычно выражается в метрах столба перемещаемой жидкости: насос передает жидкости не всю механическую энергию, которая подводится к насосу. Отношение полезной мощности насоса к потребляемой им мощности двигателя называется коэффициентом полезного действия насоса (к. п. д.). Он равен произведению трех коэффициентов полезного действия: объемного, гидравличес­кого и механического. Объемным к. п. д. учитываются потери объема жидкости (утечки жидкости через уплотнения, уменьшение подачи из-за кавитации и проникновения воздуха в насос). Гидравлическим к. п. д. учитывается уменьшение напора насоса, вызываемое гидравлическими сопротивлениями в самом насосе (при входе жидкости в насосное колесо и выходе из него, сопротивление жидкости в межлопастных каналах насосного колеса и пр.). Механическим к. п. д. учитывается трение между элементами машины.

Вопросы для самопроверки:

1. Как определить необходимую мощность двигателя насоса? Как она выражается через напор и через давление? 2. Отношению каких величин равны соответственно объемный,. гидравлический, механический и полный к. п. д. насоса? 3. Если геометрические напоры на входе и на выходе из насоса различны, то который из них обычно бывает больше?