10. Вакуум-насосы, схема устройства и принцип работы.

Водокольцевые вакуум насосы применяются для создания вакуума при заливке осивых центробежных насосов. Они могут быть такжу использованы как воздуходувки.

Корпус насоса имеет цилиндрическую форму. Рабочее колесо устанавливается эксцентрично, так что при вращении его лопасти в верхней части соприкасаются с внутренней поверхностью цилиндра. Перед пуском корпус насоса заполняют водой до оси вала. При вращении лопасти рабочего колеса захватывают воду и под действием центробежной силы вода отбрасывается к стенкам корпуса образуя концентр. Водяное кольцо. При этом верхняя часть окружности кольца соприкасается с барабаном колеса, а с диаметрально противоположной стороны лопасти лишь частично погружаются в воду. Образуется серповидное пространство между барабаном рабочего колеса и внутренней частью водяного кольца, являющейся рабочей полостью.

Лопатки рабочего колеса перемещая воду проходят через серповидное пространство величина которого увеличивается, воздух через всасывающий патрубок поступает в серповидное пространство и перемещается от всасывающего патрубка к напорному.

Величина серповидного пространства от начала к концу уменьшается. Воздух через эти отверстия вытесняется в напорный патрубок.

Обычно на насосной станции используется 2-а вакуум-насоса. Один рабочий и один резервный. Водокольцевые вакуум-насосы марки ВВН могут быть использованы как воздуходувки. Заводы изготовители по закзу потребителей поставляют как водокольцевые насосы(ВН), так и компрессоры-воздуходувки.

Различие в комплектации лишь установка воздухосборного бака. Для вакуум насоса удаление отделенного воздуха от воды в атмосферу, а для воздуходувов сборник в котором собирается сжатый воздух, для удаления отделенной воды устанавливают поплавковый регулятор уровня.

№3

3. Схема устройства центробежного насоса, принцип работы.

Основным рабочим органом явл. свободно вращающийся внутри корпуса рабочее колесо, насаженное на балку.

Рабочее колесо насоса состоит из 2-х дисков: переднего и заднего, отстоящих на некотором расстоянии друг от друга. Между дисками, соединяя их в единую конструкцию находятся лопасти плавно изогнутые в сторону противоположно направлению вращению колеса. Между дисками и лопатками образованы межлопастные каналы, которые для нормальной работы центробежных насосов должны быть заполнены перекачиваемой жидкостью. Корпус насоса имеет 2 патрубка: всасывающий, направленный по оси насоса и напорный, направленный по касательной корпуса.

Центробежные насосы не обладают самовсасыванием. Перед пуском их в работу необходимо заполнить всасывающий патрубок и лопастные каналы.

Насосы марки ЭЦВ имеют подачу от 0,63-1200 м³/ч и напор от 12-680 м. КПД от 35-78 %. Насосный агрегат состоит из многоступенчатого насоса и электродвигателя.

Насосы марки ЭЦВ предназнач. для забора воды из скважин с общей минерализацией не более 1500 мг/л. РН от 6,5-9,5. Хлориды не более 350 мг/л. Сульфаты не более 500 мг/л. Содержание сероводорода не более 1,5 мг/л.

21. Явление кавитации в насосах и пути устранения его вредных последствий. кавитационный запас, определение его величины.

Кавитацией называют явление скопления выделившихся из жидкости пузырьков пара и газа на отдельных участках рабочего колеса насоса.

Кавитация представляет собой процесс нарушения сплошности течения жидкости, который происходит на тех участках потока где давление понижаясь достигает некоторого критического значения.

Процесс нарушения сплошности потока сопровождается образованием большого числа пузырьков наполненных преимущественно парами жидкости, а так же газами выделившимися из раствора жидкости. Пузыри, возникшие в области пониженного давления, растут и превращаются в большие кавитационные пузыри, которые потоком выносятся в зону повышенного давления и в ней, за счёт конденсации паров, разрушаются. Разрушение кавитационных пузырей происходит очень быстро. При разрушении возникают микроскопические гидравлические удары, величина которых достигает нескольких сотен тонн на см².В насосе создаётся шипение и потрескивание. Изменение структуры потока, вызванное кавитацией, приводит к изменению режима работы насоса. При возникновении кавитации, разрушение рабочего колеса насоса идёт за счёт выбивания частиц металла гидравлическими ударами от разрушающихся кавитационных пузырей и окисление разрушенной поверхности колеса, выделившимся из воды, растворённым кислородом.

С целью предотвращения вредных последствий кавитации, необходимо следить за правильностью установки насоса в отношении соблюдения допустимой высоты всасывания. Исключать излишние гидравлические сопротивления при подводе воды к насосам. Предохранение колёс насосов от разрушения при кавитации достигается подбором материала для рабочих колёс малоподдающихся кавитационному разрушению (легированные стали).

Кавитационный запас. Высота всасывания является одним из определяющих параметров, которые устанавливают отметку оси насоса по отношению к уровню воды в источнике. Но в то же время, высота всасывания не даёт возможности установить степень развития кавитации в насосе. Поэтому для установления значения высоты всасывания пользуются критерием кавитационного запаса. Для нормальной, безкавитационной работы насоса, необходимо иметь запас энергии на входе в насос, величина которой определяется по формуле

Засасывание жидкости будет проходить нормально до тех пор, пока давление на входе будет больше давления упругости паров жидкости при данной температуре. Явление парообразования начнётся когда:

Парообразование начнётся в рабочем колесе насоса в момент когда:

отсюда h_t (запас энергии):

где p_a – атмосферное давление

H_г.в. – геометрическая высота всасывания

где H_вак- вакуумметрическая высота всасывания для нормальной работы насоса. С увеличением подаваемого расхода величина кавитационного запаса возрастает. Для определения критического кавитационного запаса на заводах изготовителях производят кавитационные испытания насоса, в результате которых для каждого режима работы получают кавитационную характеристику, которая представляет собой зависимость напора, КПД и мощности от кавитационного запаса при постоянных частотах вращения вала рабочего колеса насоса. При увеличении кавитационного запаса больше расчётного, возможно возникновение кавитации в рабочем колесе насоса.

№4

19. Рабочие характеристики насоса и способы их получения.

На основании опытных измерений

м.в.с.

Расход измеряют с помощью расходомера или мерным баком, строя напорно-расходную характеристику.

При разных значениях расхода определяют мощность насосного агрегата:

Мощность на валу насоса:

кВт

Зная величины расхода и мощности строят график

Зная величины полезной и использованной мощности подачи КПД насосного агрегата строят характеристику кпд

Выявить зависимость Q от H, N, ɳ наносят эти характеристики на единый график.

Затем определяют максимальное значение кпд и сносят на все характ. точка соответств. максимальному кпд называется оптимальной точкой работы насоса.

Насос в этой точке работает с максимальным КПД, затратив оптимальную мощность, но работать в одной точке не может.

Зная оптимальные точки можно определить оптимальную область насоса +/- 10%

На основе полученных данных рабочих характеристик строится сводное поле работы насоса.

определяют по напору предварительную марку насоса

Если на сводном поле одна линия, то осуществлять расточку рабочего колеса нельзя.

Рабочие характеристики насосов не имеют точных математических формул. Очертание характеристик зависит от конструкции насоса.

Наибольшее разнообразие формы характеристики Q-H. Существуют насосы с пологими характеристиками Q-H; у которых при значительном изменении Q незначительно меняется напор.

Эти насосы применяют в основном на насосных станциях второго подъёма.

Крутопадающая Q-H в этой группе насосов при незначительном изменении расхода резко меняется H.

Эта группа насосов применяется для насосных станций первого подъёма. Промышленностью выпускаются насосы с западающей ветвью Q-H.

При применении насосов при западающей левой ветвью, следует выбирать так, чтобы напор в «A» всегда был меньше начального на закрытой задвижке.

Насос будет работать только в этом случае стабильно. Если насос будет работать в точке «C» , он работать не будет (отключится от системы)

Насосы с крутопадающей характеристикой имеют коэффициент крутизны К=25…30%, с пологой К=8…12%, величина определяется: