42. Водоструминні насосы.

Гидроструйные насосы относятся к насосам трения. В основу их действия положен принцип непосредственной передачи кинетической энергии вот рабочей жидкости к тот, которую перекачивают. В зависимости вот рода рабочей жидкости, а также вот тот жидкости, которую следует транспортировать, гидроструйные насосы часто называют гидроэлеваторами или эжекторами. Если пренебречь потерями напора, то удельный запас полной энергии (потенциальной и кинетической) для потока жидкости будет постоянным. Согласно уравнению Бернулли, этот запас равняется

.

Рабочая жидкость под напором по трубе подается в сопло. В сопле ее скорость и кинетическая энергия растут, а потенциальная энергия и давление уменьшаются. При достаточно большой скорости жидкости в сопле давление в камере станет меньше атмосферного, то есть там возникнет вакуум. Вследствие этого, под действием атмосферного давления вода из нижнего резервуара по трубе будет подниматься в камеру и перемещаться в камеру смешивания. В этой камере потоки рабочей жидкости и жидкости, которая поднимается, смешиваются. При этом рабочая жидкость отдает часть своей энергии тот жидкости, которую поднимает. Потом смешанный поток жидкости поступает в диффузор, где его скорость постепенно уменьшается, а статический напор увеличивается. Далее по напорному трубопроводу смесь поступает в сборный резервуар. Гидроструйные насосы применяются для подъема воды из скважин, для водоотлива и водопонижения при строительных работах, для подмешивания горячей воды в системах отопления. На канализационных очистных сооружениях эти насосы используют для удаления ила из песколовок и для перемешивания ила в метантенке. Гидроструйные насосы можно также приспособить для откачки воздуха из центробежных насосов перед их пуском.

Преимуществами гидроструйных насосов является простота конструкции, отсутствие подвижных деталей, надежность в работе, небольшие габариты и малая стоимость. К недостаткам можно отнести низкий коэффициент полезного действия, и необходимость подачи к соплу относительно большого количества рабочей жидкости под высоким давлением.

43. Вплив диаметра рабочего колеса на параметры работы центробежного насоса.

Широко распространенным методом регулирования характеристики центробежного насоса является изменение диаметра рабочего колеса (обточка). Имеется в виду, что напор насоса находится в квадратичной зависимости от диаметра рабочего колеса при прочих равных условиях.

     Обтачивая (уменьшая) диаметр рабочего колеса можно значительно изменить поле работы насоса. Чтобы получить нужный напор насоса при обточке колеса, необходимо существующий напор умножить на квадратичную величину отношения диаметра обточенного колеса к диаметру обтачиваемого.

44. Гідравлічний таран.

Гидравлический таран - это водоподъемник, который работает по принципу использования явления гидравлического удара в трубах. В гидротаране вода поднимается за счет кинетической энергии массы жидкости в трубе питания. Их применяют в горной местности. Для работы гидротарана необходим источник питания с напором Н1 не меньше чем 1-2 метра.

Перед началом работы гидротарана задвижка на трубе закрыта. Выпускной клапан под действием собственного веса (или еще и пружины) находится в открытом положении и может выпускать воду из трубы наружу, а напорный клапан закрыт. При открывании задвижки вода из источника по трубе питания под напором Н1 через клапан начнет вытекать наружу с растущей скоростью. При повышении скорости к некоторой величины гидродинамическое давление на клапан снизу вверх вырастет настолько, что превозможет вес клапана (или вес клапана и силу пружины) и закроет его. При этом в трубе питания возникнет гидравлический удар и давление в ней резко вырастет.

Как только это давление станет больше давления в воздушном колпаке, напорный клапан откроется и вода начнет поступать через него в воздушный колпак. Когда напор в воздушном колпаке станет больше величины Н2, вода из него будет вытекать через напорную трубу в резервуар. В момент возникновения гидравлического удара (то есть с момента закрытия выпускного клапана) волна высокого давления начнет распространяться по трубе в направлении источника питания. К тех пор, пока волна сниженного давления не достигнет напорного клапана, вон будет открытым и вода через него будет поступать в воздушный колпак. Когда эта волна дойдет к клапанов, то давление под ими снизится и станет меньше атмосферного. Вследствие этого напорный клапан закроется, а выпускной клапан под действием атмосферного давления откроется.

Гидравлический таран действует автоматически в пульсирующем режиме. Частота пульсаций зависит вот длины трубы. Если эту трубу сделать слишком короткой, то клапаны не будут успевать срабатывать.

Через гидротаран должно вытекать количество воды, которое в несколько раз превышает его подачу. Высота подъема гидротарана Н2 зависит вот высоты Н1 (точнее говоря вот скорости воды в трубе, с которой оная вытекает через выпускной клапан).