2.10. Струйные насосы

Струйные насосы не имеют движущихся частей. Принцип работы струй­ного насоса заключается в преобразовании энергии струи пара или воды, кото­рая проходит через сопло, затем через диффузор. Струя рабочей жидкости, вы­текающая из сопла с высокой скоростью, в приемной камере соприкасается с перемещаемой средой и, благодаря трению и импульсному обмену на поверх­ности струи, происходит захват ее и перемещение.

Струйный насос, который нагнетает жидкость в обслуживаемый объект, называется инжектором, а который присоединен к объекту всасывающим пат­рубком - эжектором.

Эжекторы обладают сухим всасыванием, могут перекачивать за­грязненную жидкость, способны создавать глубокий вакуум и работать в зато­пленном помещении. Их работа происходит бесшумно.

Неисправности в работе струйных насосов возникают из-за засорения со­пла, нарушения его соосности.

3. Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд содержит классификационную таблицу насосов по ГОСТ 17398-72, нанесенную на панель лабораторного стола. На лабораторном столе, соответственно классификации, располагаются различные типы насосов:

- сдвоенный поршневой насос двойного действия с приводом от паровой машины (паровой поршневой насос четверного действия типа "Вортингтон");

- прямозубые и косозубые шестеренные насосы (двухшестеренные и четырехшестеренные);

- винтовые насосы (одновинтовой и трехвинтовой);

- пластинчатые насосы;

- роторно-поршневые насосы;

- водокольцевые насосы;

- центробежные насосы;

- струйные насосы;

- вихревые насосы.

На подвесных стендах представлены основные узлы и детали наиболее сложных для понимания насосов для подачи жидкостей и газов.

Выше кратко изложены принципы действия устройство и характерные неполадки в работе пред­ставленных насосов.

4. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с конструкцией представленных на стенде насосов.

2. Произвести их разборку и сборку.

3. Уяснить принцип действия каждого из насосов

4. Подготовить таблицу замеров.

5. Произвести необходимые замеры для расчета основных параметров поршневого, пластинчатого, шестеренного и центробежного насосов (насосы указывает преподаватель).

6. Рассчитать требуемые параметры.

Таблица 1.1 Прямодействующий поршневой насос

Параметр	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
n, об/мин	40	45	50	55	60	65	75	80	90	95
	0,96	0,95	0,94	0,93	0,92	0,9	0,9	0,90	0,89	0,90

Продолжение табл.1.1

Параметр	Вариант
	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
n, об/мин	100	105	110	115	120	80	85	90	95	100
	0,88	0,87	0,86	0,85	0,84	0,95	0,94	0,93	0,92	0,91

Подача насоса

м³/ч,

где k - кратность насоса ;

D - диаметр гидравлического цилиндра, м;

d - диаметр штока, м;

S - ход поршня, м;

n - число двойных ходов в минуту;

- объемный КПД насоса,

Средняя скорость поршня

м /с.

Таблица 1.2 Шестеренный насос

Параметр	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
n, об/мин	2500	1500	750	900	1000	1400	1500	950	2000	1450
	0,75	0,84	0,83	0,9	0,9	0,85	0,83	0,92	0,80	0,85
Р, МПа	6,0	6,5	7,0	7,5	9,0	3,5	9,0	9,5	10,0	9,3

Продолжение табл 1.2

Параметр	Вариант
	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
n, об/мин	1800	2100	1200	1300	2300	800	1800	1300	1600	1700
	0,83	0,78	0,89	0,87	0,75	0,85	0,80	0,86	0,80	0,83
Р , МПа	8,3	7,3	6,8	8,4	11,0	8,0	8,5	9,0	6,0	7,0

Подача насоса

м³/ч,

где D_г - диаметр головок зубьев, м;

D_н- диаметр ножек зубьев, м;

b - ширина шестерни, м;

n - скорость вращения, об/мин;

-объемный КПД насоса,

Рабочий объем насоса

м³/об.

Таблица 1.3 Пластинчатый насос.

Параметр	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
n, об/мин	750	900	1000	1400	1500	2500	900	2000	1450	1800
	0,93	0,92	0,90	0,86	0,84	0,75	0,92	0,80	0,85	0,83
Р, МПа	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	3,8	2,8	1,8	2,4	3,4

Продолжение табл.1.3

Параметр	Вариант
	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
n, об/мин	2100	1200	1300	1700	2300	1300	1600	1900	2200	800
	0,79	0,89	0,88	0,84	0,87	0,85	0,84	0,82	0,80	0,92
Р, МПа	4,4	3,2	4,2	2,2	2,6	3,0	3,8	4,0	3,0	2,0

Подача насоса

м³/ч

где к - кратность насоса;

r₁- большая полуось эллиптической поверхности корпуса, м;

r₂ - малая полуось эллиптической поверхности корпуса, м;

- толщина пластин, м;

Z - число пластин;

- угол между пластиной и радиусом, град.;

b - ширина ротора, м;

n - скорость вращения ротора, об/мин;

- объемный КПД насоса.

рабочий объем насоса

м³/об

Таблица 1.4 Центробежный насос

Параметр	Вариант
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
n, об/мин	1400	1500	2000	2500	2200	1200	300	2800	1450	1800
СВ, м/с	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	4,5	4,0	3,5	3,0
	0,9	0,85	0,95	0,92	0,92	0,94	0,96	0,98	0,88	0,90

Продолжение табл.1.4

Параметр	Вариант
	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
n, об/мин	2000	1420	1900	2300	2400	1960	1730	2450	1100	2600
СВ, м/с	2,5	2,0	1,5	1,0	3,0	3,8	3,7	2,5	3,0	3,5
	0,93	0,95	0,90	0,89	0,96	0,85	0,88	0,91	0,85	0,87

Подача насоса

м³/ч

где С_В - скорость жидкости во всасывающей полости колеса, м/с;

D₀ - входной диаметр рабочего колеса, м;

d_сm - диаметр ступицы колеса, м. Обычно

D₂ - наружный диаметр рабочего колеса, м;

- внутренний КПД насоса.

Максимально возможный напор насоса

м

где n - скорость вращения рабочего колеса, об/мин;

n_s - коэффициент быстроходности, определяется по отношению D₂/D₀

D2 /D0	2,5	2,0	1,8 1,4
ns	40 80	80 150	150 130

- секундная подача насоса.

5 Контрольные вопросы

5.1 В чем отличие аксиально-поршневого насоса от радиально- поршневого?

5.2 Какой основной недостаток центробежных насосов?

5.З. Какие насосы обладают сухим всасыванием?

5.4.Какие насосы обладают обратимостью?

5.5.Каков механизм переноса жидкости в струйных аппаратах?

5.6.Какие насосы применяются для перемещения парожидкостных сред?

5.7.Из каких основных узлов состоит аксиально-поршневой насос?

5.8.Какими достоинствами обладают эжекторы?

5.9.При запуске центробежного насоса в каком положении должен находиться нагнетательный клапан и почему?

5.10.Какой принцип действия насоса: - поршневого?

- шестеренного?

- винтового?

- пластинчатого?

- водокольцевого?

5.11. Что общего и в чём различие в устройстве и принципе действия вихревого и центробежного насосов?

5.12. Дайте определение понятиям «обратимость» реверсивность насоса.

5.13. Перечислите способы разгрузки осевой силы в центробежном насосе.

5.14. Перечислите причины уменьшения подачи в центробежных насосах.

5.15. Перечислите характерные неполадки в работе прямодействующего поршневого насоса.

6. Содержание и оформление отчета

Каждый студент составляет отчет на сшитых листах или в отдельной тет­ради и предъявляет преподавателю после окончания лабораторной работы.

Отчет должен включать в себя следующее:

6.1.Титульный лист по прилагаемому образцу.

6.2.Четкое изложение цели работы.

6.3.Исходные данные, расчетные формулы и результаты расчетов основных параметров насосов (насосы указывает преподаватель).

6.4.Письменные ответы на контрольные вопросы.

Лабораторная работа № 2-2

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ШЕСТЕРЕННОГО НАСОСА