Роторные (объемные) насосы
Объемным называется насос, в котором взаимодействие рабочего органа насоса с жидкостью происходит в рабочей камере, попеременно сообщающейся с областями всасывания и нагнетания насоса.
Из объемных насосов наибольшее распространение получили роторные насосы, в которых рабочие камеры перемещаются, а вытеснитель совершает вращательное или вращательно-поступательное движение.
Важнейшим геометрическим параметром роторного насоса является его рабочий объем Wо. Это объем жидкости, который насос из геометрических со- ображений может подать в гидросистему за один оборот вала. Для большинства роторных насосов рабочий объем Wо равен сумме объемов, вытесняемых из его рабочих камер Wк, т.е. Wо= Wк·z.
где z – количество рабочих камер, совершающих подачу за один оборот.
При известном рабочем объеме Wо и частоте вращения n насоса могут быть определены его геометрическая (часто называют: теоретическая или иде- альная) Qт и реальная Q подачи:
Qт Wo n
(34) и
Q Wo n о Qт о . (34а)
Формулы (34) и (34а) позволя- ют построить характеристику ротор- ного насоса (рис. 23), которая пред- ставляет собой прямую линию. Дав- ление р* и расход Q*, отмеченные на графике соответствуют режиму при котором задано численное значение объемного кпд насоса ηо*. |
|
Рис. 23. Характеристика роторного насоса. |
Для роторных насосов напор насоса Hн используется редко. Чаще исполь- зуется связанный с ним зависимостью (28) параметр давление рн, создаваемое насосом.
Давление рн, создаваемое насосом, при известном рабочем объеме Wо оп- ределяет необходимую величину крутящего момента М на его валу:
Следует отметить, что в роторных наосах гидравлические потери малы. Поэтому гидравлический кпд ηг для них принимается равным единице (ηг = 1), и формула (31) для роторных насосов принимает вид: η = ηо· ηм.
Пример 11. Роторный насос подает жидкость по трубопроводу в
гидросистему. Роторный насос со- держит 11 рабочих камер с рабочим объемом Wк = 1,5 см3 каждая. Опре- делить рабочий объем насоса, его по- дачу, полезную и потребляемую мощности, если частота вращения со- ставляет n = 2000 об/мин, а показания |
|
Рис. 24. Иллюстрация к примеру 11. |
манометров на входе и на выходе насоса pм1 = 1 МПа и pм2 = 9 МПа соответст- венно. Считать диаметры всасывающего и напорного трубопроводов одинако- выми. Принять объемный кпд насоса ηо = 0,91, а полный кпд – η = 0,85.
Решение.
Рабочий объем насоса найдем, как сумму объемов рабочих камер:
Подача насоса определим по формуле (34а):
Далее по формуле (35) найдем давление, создаваемое насосом:
Полезную мощность насоса вычислим по формуле (29а):
а с использованием формулы (31) при известном кпд получим потребляемую мощность насоса:
N потр N пол
4 0,85 4,7 кВт .
Таким образом, определены следующие параметры насоса: рабочий объ-
ем Wо = 16,5 см3/об, подача Q2 = 0,5 л/с, полезная мощность Nпол = 4 кВт и по- требляемая мощность Nпотр = 4,7 кВт.