15. Общие сведения о насосах и компрессорных машинах

Основные характеристики насосной установки. Производительность (подача) насоса Q – объем жидкости, подаваемый насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени. Массовая производительность насоса G=Qp, где p-плотность жидкости.

Напор Н – характеризует энергию, которая сообщается насосом единице веса перекачиваемой жидкости. Напор можно представить, как высоту, на которую может быть поднят 1 кг перекачиваемой жидкости за счет энергии, сообщаемой ее насосом.

Мощность двигателя зависит от производительности и напора, создаваемого насосом при работе последнего в комплекте с всасывающим и нагнетательным трубопроводами.

Полезная мощность Nп: Nп=pQgH

Коэффициент подачи η=Q/Qт, где Qт – теоретическая производительность насоса. Коэффициент η учитывает потерю производительности насоса за счет утечек жидкости через зазоры, клапаны, сальники и т.д.

Гидравлический КПД η=Н/Нт учитывает потери напора при движении жидкости через насос. Здесь Нт – теоретический напор.

Механический КПД ηмех характеризует потери мощности на механическое трение в насосной установке. Для разных насосов колеблется в пределах от 0,5 до 0,95.

КПД передачи ηпер позволяет учесть при выборе электродвигателя к насосу потери мощности из-за механических потерь в передаче от электродвигателя к валу насоса. Величина близка к единице и составляет 0,95-0,99.

Мощность, затрачиваемая двигателем, определяется в итоге следующим образом:

КПД насосной установки η равен: η=ηнηпер

Устройства для сжатия газов называются компрессорами. Они сообщают газу энергию – потенциальную (давление - в этом их основное назначение) и кинетическую (иногда ее приращение существенно).

По характеру изменения давления в технологических аппаратах выделяют собственно компрессоры (создание повышенного давления в аппарате) и вакуум-насосы (создание разрежения в нем).

По величине развиваемого напора (давления) различают вентиляторы, создающие избыточное давление до 0,015 МПа, газодувки – до 0,2 МПа и компрессоры – свыше 0,2 МПа.

По производительности различают малые компрессоры , средние и крупные.

Классификация по принципу действия: поршневые, центробежные и остальные (обычно их именуют специальными).(наиболее важная кл.)

Компрессоры объемного действия, принцип работы которых основан на сжатии газов в результате уменьшения объема замкнутого рабочего пространства с постоянной массой в газа в нем. К таким компрессорам относятся поршневые – с возвратно-поступательным движением поршня, ротационные – с вращательным перемещением изменяющегося рабочего объема.

Динамические компрессоры, для которых характерно повышение кинетической энергии газового потока и преобразование затем значительной ее доли в потенциальную (энергию давления). К числу таких компрессоров относятся центробежные, или турбокомпрессоры, в которых давление создается под действием центробежных сил на газовый поток; осевые компрессионные машины, основанные на сообщении газовому потоку кинетической энергии; струйные (инжекторы), базирующиеся на обмене количеством движения между газовыми потоками.