
- •Поршневые насосы. Способ действия. Индикаторная диаграмма.
- •S – ход поршня
- •Теоретическая диаграмма давлений (индикаторная)
- •Действительная. индикаторная диаграмма.
- •Р2 – давление в нагнетающем трубопроводе Р1 – давление во всасывающем трубопроводе
- •Подача поршневых насосов.
- •Подача поршневых насосов.
- •Для насосов
- •Мощность и КПД поршневого насоса.
- •Жидкость движется во всасывающем и нагнетающем трубопроводах неравномерно из-за кривошипно-шатунного механизма.
- •Т.к. скорость есть: v x , то
- •Графически скорость νп можно представить:
- •Ускорение поршня an v/ n
- •Объем жидкости всасываемой поршнем за единицу времени (т.е. объемный расход) равен произведению скорости
- •За один оборот кривошипа:
- •Для насосов двухстороннего действия и многопоршневых, Ni вычисляется как сумма мощностей потребляемых отдельными
- •Внутренний или индикаторный КПД насоса:
- •Тогда действительная мощность:
- •Регулирование подачи поршневых насосов. Характеристики.
- •Общее выражение для подачи поршневого насоса:
- •1. Регулирование подачи путем изменения η0.
- •Допустимая высота всасывания поршневого насоса.
- •При работе поршневого насоса самое низкое давление получается в самой верхней точке полости
- •Преобразуя получим:
- •Отрыв поршня от жидкости (явление кавитации) происходит при понижении давления в полости всасывания

Общее выражение для подачи поршневого насоса:
Q k 0 D2 S n (*)
где k – коэффициент пропорциональности.
Следовательно регулирование подачи может быть достигнуто изменением 4-х параметров:
η0, D, S, n. Практически изменение D невозможно.

1. Регулирование подачи путем изменения η0.
Для этого выполняются управляемые всасывающий или напорный клапаны. Это энергетически нецелесообразно т. к. ηо снижается.
2.Регулирование изменением длины хода поршня.
3.Регулирование подачи изменением частоты вращения приводного двигателя.
(Основной способ регулирования).

Основной характеристикой поршневых насосов является зависимость H = f(Q). Из уравнения (*) видно, что подача теоретически зависит от напора (давления). При заданной частоте вращения подача постоянна и одинакова при всех напорах.
Отклонение действительных характеристик от теоретических объясняется тем, что при повышении напора η0 снижается в следствии увеличения утечек.


Допустимая высота всасывания поршневого насоса.

При работе поршневого насоса самое низкое давление получается в самой верхней точке полости всасывания, в тот момент когда поршень изменяет направление движения (начинает всасывающий ход).
Давление в поршневом насосе, учитывая действие сил инерции при всасывании, имеет вид:
Pвс p0 g Hвс g hвс pин
где p0 – давление на поверхности всасываемой
жидкости;
Hвс – расстояние по вертикали от поверхности
всасываемой жидкости до верхней точки полости цилиндра;
Hвс – потери напора на всасе;
Pин – понижение давления в результате инертности всасываемой жидкости.

Преобразуя получим:
pвс p0 g Hвс g hвсLвс R 2 n2 Fn (1 x )
900 Fвс R
где Lвс – длина полости всасывания;
Fвс – площадь всасывания.

Отрыв поршня от жидкости (явление кавитации) происходит при понижении давления в полости всасывания до давления насыщенного пара Pнас при
данной температуре жидкости. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Следовательно: |
20000 H / м2 |
|
|
|||||||||
|
P P |
пара |
|
|
||||||||
|
вс |
нас. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Допустимая высота всасывания насоса: |
|
|
||||||||||
H доп |
P0 (Pнас.пара 20000) |
h |
|
L |
|
F |
2 |
n2 R |
||||
|
|
|
|
|
|
вс |
n |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
вс |
|
g |
|
|
|
вс |
|
g |
|
Fвс |
|
900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из формулы видно, что повышение частоты вращения вала насоса понижает высоту всасывания насоса.