15

Лекція №10

Насоси в хімічній промисловості

1. Основні параметри насосів.

2. Напір насосу.

3. Визначення висоти всмоктування

4. Відцентрові насоси.

5. Поршневі насоси.

6. Конструкції насосів інших типів.

В хімічній, харчовій, хіміко-фармацевтичній та інших галузях промисловості важливе значення має транспортування рідких або газоподібних продуктів по трубопроводах, як в межах підприємств між окремими апаратами і установками, так і поза їх межами. Таке переміщення рідин і газів здійснюється відповідно насосами, вентиляторами та компресорами.

Насоси – гідравлічні машини, які перетворюють механічну енергію двигуна в енергію рухомої рідини, підвищуючи її тиск. Різниця тисків в насосі і трубопроводі обумовлює її переміщення.

За принципом дії насоси діляться на лопатеві (відцентрові), об‘ємні, вихрові, осьові.

В лопатевих насосах тиск створюється відцентровою силою, що діє на рідину під час руху лопатевих коліс.

В об‘ємних насосах різниця тисків виникає при витісненні рідин із замкнутого простору робочими органами, які рухаються зворотньо-поступально (поршневі, плунжерні та діафрагмові насоси) або при їх обертанні (гвинтові, пластинчасті, шестеренчасті).

У вихрових насосах в енергію тиску трансформується енергія вихорів, які утворюються під час руху робочого колеса.

Дія осьових насосів базується на переміщенні рідини, яке виникає під час руху в ній гвинтових пристроїв.

Існує група пристроїв, в яких переміщення рідини забезпечується енергією іншої рідини або газу.

В струминних насосах переміщення рідин створюється рухомою струминою води, повітря, пари.

Переміщення рідин в газліфтах проходить за рахунок різниці густин рідин і газорідинної суміші, яка утворюється під час введення газу у відкриту з двох боків вертикальну трубу, нижній кінець якої опущений в рідину, що перекачується.

В монтежю для переміщення рідини використовується тиск повітря, газу або пари над її поверхнею .

1.Основні параметри насосів.

1. Продуктивність або подача Q (м³/с) – об‘єм рідини, що подається насосом в нагнітаючий трубопровід в одиницю часу.

2.Напір Н (м) –це додаткова питома енергія, яку отримує рідина, при її проходженні через насос. Напір виміряється в метрах стовпа перекачуваної рідини і визначається за рівнянням Бернуллі.

Напір можна уявити собі як висоту, на яку може бути піднятий 1 кг рідини за рахунок енергії, яка передається насосом, тому напір не залежить від питомої ваги  або густини  рідини.

3. Корисна потужність насосу N_к (Вт) дорівнює добутку напору Н на масову витрату рідини g Q:

(1)

Потужність на валу N_e більша корисної, за рахунок втрат енергії в насосі:

; (2)

_н – к.к.д. насосу, який характеризує його досконалість.

(3)

_v – об’ємний коефіцієнт подачі, ; _v –об’ємний ККД показує зменшення реальної продуктивності по відношенню до теоретичної, внаслідок невчасного спрацювання клапанів, втрат через сальники, виділення в об’ємі насосу розчиненого газу і т.д.

_г – гідравлічний к.к.д. враховує зменшення дійсного напору по відношенню до теоретичного внаслідок втрат напору при проходженні рідини через насос.

_мех – механічний к.к.д. враховує втрати потужності на механічне тертя в сальниках і підшипниках валу насосу.

В загальному к.к.д. насосу залежить від його типу і розмірів

Номінальна потужність, яку споживає двигун N_дв більша за потужність на валу:

; (4)

к.к.д. передачі _пер і к.к.д. двигуна _дв – характеризують втрати потужності від двигуна до насоса і в самому двигуні.

Потужність двигуна, який встановлюється N_вст розраховується по N_дв з врахуванням перевантажень в момент його запуску.

N_вст=N_дв (5)

 - коефіцієнт запасу потужності. =1,12 в залежності від потужності двигуна.