Методы стабилизации напора и подачи.
Неравномерность напора объясняется переменной скоростью жидкости. Для уменьшения степени неравномерности необходимо выравнивать скорость жидкости.
Существуют два пути – увеличение кратности насоса и использование гидрогазовых аккумуляторов.
Влияние
кратности: при увеличении кратности
начиная с
начинается выравнивание скорости
жидкости и уменьшается степень
неравномерности подачи и напора.
,
где:
– радиус кривошипа;
– площадь поршня;
– сечение трубопровода.
,
,
.
При и степень неравномерности подачи и напора уменьшается за счет наложения подач цилиндров. Это происходит во всасывающей и нагнетательной полостях и в трубопроводах.
Влияние гидрогазовых аккумуляторов (га)
Гидрогазовые аккумуляторы выполняются в виде вертикальных цилиндров и устанавливаются как можно ближе к насосу.
ГА1 – всасывающий.
ГА2 – нагнетательный.
ГА1 делит всасывающий тракт на длинный и короткий участки. Длинный – до аккумулятора, короткий – от аккумулятора до насоса. ГА2, в свою очередь, делит тракт на короткий участок – между поршнем и аккумулятором, и длинный – от ГА2 до открытого конца трубопровода.
Во время действия ГА заполняются на 1/3 объема жидкостью, на 2/3 – парами жидкости и воздухом, которые образуют воздушную подушку. Давление в ГА1 ниже атмосферного, в ГА2 – выше. Величина давления зависит от положения уровня жидкости в ГА. Во время действия насос всасывает из ГА1 жидкости больше, чем за то же время всасывается жидкости давлением воздушной подушки. Когда всасывание кончается в насосе, в ГА1 всасывание продолжается, в результате чего, уровень и давление в ГА1 восстанавливается. Во время нагнетания насос нагнетает в ГА2 жидкости больше, чем за то же время вытесняется давлением воздушной подушки из ГА2 в нагнетательный трубопровод. В результате уровень и давление в ГА2 увеличивается. Когда нагнетание заканчивается, вытеснение из ГА2 в нагнетательный трубопровод продолжается.
При проектировании поршневых насосов емкость выбирается так, чтобы уровень в ГА во время действия оставался неизменным, в результате давление во всасывающем и нагнетательном трубопроводах будет постоянным.
На коротких участках будут действовать силы инерции, в результате скорость будет переменной, но длина коротких участков небольшая, величина сил инерции будет малосущественна, а напор под поршнем близким к постоянному.
Лекция 16
Роторные насосы
Общие особенности – используются только для перекачивания смазывающих или маслозагрязнённых жидкостей. Объясняется это тем, что вытеснители насосов нуждаются в смазке. Исключение – водокольцевые и негерметичные винтовые насосы. Все роторные насосы обладают самовсасывающей способностью.
Шестерёнчатые насосы
Вытеснителями являются шестерни.
Для классификации используют два признака:
Вид зацепления шестерен.
Вид зубьев шестерен.
По 1-му признаку шестерёнчатые насосы делятся на насосы с наружным и внутренним зацеплением шестерен. По 2-му признаку делятся на насосы с прямозубыми, косозубыми и шевронными шестернями.
Принцип действия шестерёнчатых насосов
В камере всасывания зубья выходят из зацепления, давление падает и жидкость заполняет межзубцевые впадины.
Шестерни вращаются с постоянной угловой скоростью, направления вращения – противоположные. Камера нагнетания отделена от камеры всасывания зубьями в зацеплении. В камере всасывания зубья выходят из зацепления, объём увеличивается, давление понижается и тогда головки зубьев пересекают кромки шестеренных камер. Жидкость замыкается во впадинах и переносится на сторону нагнетания. Здесь зубья входят в зацепление, давление растёт, жидкость вытесняется в камеру нагнетания и в нагнетательный трубопровод.