II. Пожарная техника

1. Общие сведения о насосах

1.1 Атмосферное давление и его роль в работе насосов. Классификация насосов по способу создания разряжения и давления в насосной камере.

Воздушная оболочка, окружающая землю, называется атмосферой. Верхний слой воздуха давит на нижний и сжимает их. Давление воздуха на земную поверхность и тела, находящиеся на ней, называется атмосферным давлением.

Атмосферное давление в разных точках земной поверхности имеет различное значение, оно зависит от высоты местности над уровнем моря. В определенных условиях при наличии разности давления жидкость может подняться на определенную высоту. Теоретически в идеальном случае она должна подняться на высоту 10.33 м. Практически высота всасывания не превышает обычно 7 - 8 м, так как она зависит от величины атмосферного давления, температуры воды, линейных и местных сопротивлений, расхода воды, герметичности коммуникаций, конструктивного исполнения насоса и других причин. Работа всех насосов основана на использовании атмосферного давления для движения жидкости в область создаваемого разряжения.

Насосами называют машины, предназначенные для перемещения жидкостей или газов и сообщения им энергии.

По принципу действия и конструктивному устройству насосы подразделяют на три основные группы:

• насосы вытеснения;

• струйные;

• лопастные.

Работа насосов вытеснения основана на принципе попеременного изменения рабочего объема камеры, т.е. всасывания и вытеснения жидкости у таких насосов происходит твердыми телами (поршнями, пластинами, зубцами), движущихся в рабочих лопастях.

Работа струйных насосов основана на принципе эжекции, т.е. на передаче энергии от рабочей среды к нагнетаемой жидкости. В качестве рабочей среды могут служить вода, пар и газ. Работа насосов основана на законах неразрывности и сохранения энергии потока жидкости, т.е. рабочая среда подходит к насадку с некоторым запасом потенциальной и кинетической энергии. Уменьшаясь в сечении, насадок увеличивает кинетическую энергию за счет потенциальной, создавая в смесительной камере разряжение. Под действием атмосферного давления в камеру поступает эжектируемая жидкость, откуда за счет вязкости поверхностного слоя уносится в диффузор. В диффузоре скорость движения потока уменьшается, а напор увеличивается.

Работа центробежных насосов основана на принципе использования центробежной силы. Основной частью насоса является рабочее колесо с профилированными лопатками.

При вращении рабочего колеса (корпус насоса предварительно заполняют жидкостью) вода, находящаяся в каналах колеса, так же начинает вращаться и под действием центробежной силы перемещается от центра рабочего колеса к периферии. За счет перемещения воды в центре рабочего колеса создается разряжение, куда через всасывающую линию под действием атмосферного давления непрерывно поступает вода. Механическая энергия двигателя затрачивается на увеличение потенциальной энергии давления потока. А так же на сообщение потоку кинетической энергии.

1.2 Высота всасывания и нагнетания насосов (теоретическая, геометрическая, вакуумметрическая) и факторы, влияющие на их величину.

Основными величинами, характеризующими работу насосов, является: высота всасывания, высота нагнетания, полный напор, производительность, потребляемая мощность, коэффициент полезного действия и скорость вращения вала насоса.

Высота всасывания - высота, измеренная по отвесной линии от оси насоса до уровня поверхности воды в водоисточнике, называется геометрической высотой всасывания.

Высота нагнетания - высота, измеренная в метрах по отвесной линии от оси насоса до наивысшей точки нагнетания. Для высоты нагнетания теоретически пределов не существует.