- •22. Компрессоры: схема и принцип работы
- •24. Шнековые и вибрационные насосы
- •25. Вихревые и струйные насосы
- •26. Насосы, применяемые при производстве строительных работ
- •27. Воздушные водоподъемники
- •28. Воздуходувки: конструкция, область применения
- •29. Водокольцевые насосы. Вакуум-насосы
- •30. Насосы для перекачки сточных вод
- •31. Осевые и диагональные насосы
- •32. Скважинные насосы
- •33. Многоступенчатые ц/б насосы
- •35. Ц/б насосы двустороннего входа
- •36. Конструкция ц/б насоса консольного типа
- •37. Принцип действия вихревого насоса
- •39. Схемы устройства и принцип действия струйных насосов и водоподъемников
- •40. Схемы устройства и принцип действия объемных насосов
- •41. Схема устройства и принцип действия ц/б насосов
- •50. Вертикальные насосы
- •38. Способы уменьшения неравномерности подачи поршневых насосов
- •8. Высота всасывания насосов. Допустимое значение высоты всасывания
- •17. Физическая сущность явления кавитации
- •9. Меры борьбы с явлением кавитации
- •10. Коэффициент быстроходности лопастных насосов
- •12. Последовательная работа насосов
- •4. Классификация насосов
- •56. Классификация насосных станций
- •11. Изменение характеристик насоса при изменении частоты вращения рк.
- •57. Выбор типа и числа рабочих и резервных насосов
- •59. Нс для забора подземных вод
- •45. Передвижные нс
- •58. Типы и конструкции зданий нс
- •46. Схемы расположения насосных агрегатов и определение основных размеров здания нс
- •18. Обточка колеса ц/б насоса
- •21. Определение допустимой отметки установки оси насоса
- •20. Законы подобия лопастных насосов
- •Параллельная работа насосов
8. Высота всасывания насосов. Допустимое значение высоты всасывания
ВВН – самый главный параметр при проектировании насосной установки. Она определяет высотное расположение насоса по отношению к отметке уровня воды в источнике. Неточность ее расчета приводит к ухудшению или полному срыву работы насоса. Она влияет на стоимость и размеры НС. Различают геометрическую и вакуумметрическую ВВН.
Геометрическая равна разности отметок двух горизонтальных плоскостей, одна из которых проходит через точку полости всасывания насоса с минимальным давлением, а вторая совпадает со свободной поверхностью воды в источнике. Чтобы насос смог засосать жидкую среду, находящуюся ниже отметки установки насоса, он должен на входе в РК создать вакуумметрическое давление P1. Разность Р1 и Ратм в метрах столба жидкости и есть вакуумметрическая высота всасывания. Нвак = (Ратм-Р1)/ρg. Различные типы насосов развивают различный вакуум. В каталогах указывается значение допустимой вакуумметрической высоты всасывания.
Запишем уравнение Бернулли для сечений свободной поверхности воды и оси насоса: Ра/ρg + 0 + Vo2/2g = P1/ρg + Hгеом вс + V12/2g + hвс. Пренебрегая Vo2/2g, получим: Ра/ρg - P1/ρg = Hгеом вс + V12/2g + hвс. Т.к. (Ра - P1)/ρg = Нвак, то Нгеом вс = Нвак - V12/2g - hвс.
Нвак ≤ Нвакдоп(из каталога).
Теоретически при условии Р1 = 0 и V1 = 0, Нгеом вс = Ратм/ρg. В реальных условиях предельная величина Нгеом вс уменьшается из-за явления кавитации.
17. Физическая сущность явления кавитации
Во всасывающем трубопроводе при понижении давления до критического (давления насыщенного пара) из жидкости начинают выделяться пузырьки пара и растворенного в нем газа. Увлекаясь далее потоком в область повышенного давления, пар конденсируется и пузырьки захлопываются. Конденсация происходит за очень короткий промежуток времени. При захлопывании пузырьков происходят местные гидравлические удары с возникновением ударных волн, многократное действие которых разрушает поверхность труб. Наиболее подвержены кавитации чугун и углеродистая сталь. Наиболее устойчивы нержавеющая сталь и бронза. При кавитации уменьшается напор, подача и КПД.
9. Меры борьбы с явлением кавитации
Основная мера борьбы – правильный расчет геометрической высоты всасывания.
В каталогах насосов указывается либо допустимая вакуумметрическая высота всасывания, либо величина кавитационного запаса (Δhк). Есть аналитическая зависимость Руднева для определения Δhк: Δhк ≥ 10(n√(Q)/c)4/3, где n - частота вращения РК, об/мин; Q – производительность, м3/с; с – коэффициент, зависящий от конструкции насоса (с=600…800 для тихоходных; 900…1000 для нормальных; 1100…1300 для быстроходных). Кавитационный запас по знаку неравенства отвечает условию отсутствия кавитации, по знаку равенства – началу кавитации.
10. Коэффициент быстроходности лопастных насосов
КБ данного насоса – частота вращения такого модельного насоса, который геометрически подобен данному и у которого напор составляет 1м при полезной мощности 1лс (75кг*м/с), т.е. подача модельного насоса 75л/с или 0,075м3/с. Значение КБ определяется по формуле: ns = 3,65n√(Qопт)/Нопт3/4, где n – частота вращения насоса; Qопт и Нопт - подача и напор в оптимальной точке его характеристики. Используя формулы подобия получим: ns = n√(Nлсполезн)/Н5/4, где Nлсполезн = 1000QH/75.
Знание КБ позволяет: 1. составлять гидравлическую классификацию насосов; 2. сравнивать различные типы РК; 3. производить изучение больших колес на моделях; 4. подбирать наиболее подходящие насосы для заданных Q и H.
От КБ зависит число лопаток насоса. По ns насосы подразделяют на тихоходные (50…80), нормальные (80…150), быстроходные (150…350), диагональные (350…500), осевые (500…1500). Переход к высоким ns дает возможность уменьшить размеры насосов, выполнять их более компактными и более легкой конструкции.