Неравномерность подачи и способы ее выравнивания

Если определить степень неравномерности подачи (δ) как отношение Q_max/Q_ср, то

δ^I = = = π = 3,14.

где l = 2 r и ω =

Соответственно δ^II = = π/2 = 1,57.

δ^III = = = 1,05.

Таким образом, применение насосов многократного действия улучшает равномерность подачи насоса (у насоса тройного действия максимальная подача лишь на 5% превышает среднюю). Вторым способом выравнивания подачи является применение воздушных к олпаков. Колпаки устанавливаются в непосредственной близости от насоса на всасывающей и нагнетательной линиях. В цикле нагнетания часть подачи уходит в колпак, сжимая имеющийся в верхней части сжатый воздух. При этом давление нарастает плавно, уровень жидкости в колпаке повышается. В цикле всасывания насос прекращает подачу, однако сжатый воздух в колпаке расширяется, вытесняя часть жидкости в нагнетательную линию (уровень жидкости в колпаке понижается). Таким образом, пульсации давления и подачи становятся меньше. Обычно объём газовой подушки в колпаке выбирают равным (10 ÷ 30)∙ S∙l для насоса простого действия.

Колпак на всасывающей линии служит для создания более равномерного движения жидкости и уменьшения инерционных сил. В начале цикла всасывания жидкость будет поступать в насос из колпака и ее уровень в колпаке снизится, а давление в верхней части колпака упадет. В цикле нагнетания всасывающий клапан закрыт, однако за счёт вакуума в верхней части колпака жидкость будет двигаться по всасывающей линии (уровень в колпаке будет повышаться). Особенно оправдано применение колпака, когда всасывающая линия имеет значительную длину. В этом случае жидкость, заполняющая всасывающую линию, обладает большой инерцией покоя. Поскольку поршень движется в цилиндре с большими ускорениями (особенно в быстроходных конструкциях), то возникает опасность отрыва всасываемой жидкости от поршня (при этом возможны гидравлические удары, кавитация). При работе с колпаком преодолевается инерция покоя только той части жидкости, которая находится между всасывающим клапаном и патрубком колпака.

Преимущества и недостатки поршневых насосов

Главным преимуществом поршневых насосов является возможность создания высоких давлений. Благодаря наличию клапанов, насосы теоретически способны создавать любое высокое давление (особенно плунжерные насосы). Достоинствами следует также считать независимость подачи от сопротивления сети, свойство самовсасываемости (возможности пуска без предварительной заливки).

Однако поршневые насосы обладают и рядом существенных недостатков, сильно ограничивающих область их выгодного применения:

1. Сложность конструкции, громоздкость, большая металлоёмкость и, как следствие, высокая стоимость.

2. Тихоходность, малая производительность.

3. Неравномерность подачи.

4. Сложность обслуживания (клапаны, кривошипно-шатунный механизм требуют постоянного ухода и ремонта).

Невозможность работы на загрязнённых жидкостях, жидкостях с агрессивными свойствами.