Робота насоса з газовим ковпаком

Для покращення роботи насоса в мережі, ліквідації пульсацій тиску в трубах, на лініях всмоктування і подачі установлюють газові (повітряні) ковпаки – герметичні замкнені судини, нижня частина яких заповнена рідиною, що перекачується, а верхня – газом, який з цією рідиною не реагує, а також мало в ній розчиняється.

Вхідний газовий ковпак установлюється близь насоса. Знизу до ковпака приєднується забірний трубопровід, а зверху в нього на певну висоту h опускається впускний патрубок насоса, з’єднаний з клапанною коробкою. Висота патрубка і діаметр ковпака якраз і визначають об’єм газу в ньому, тому що нижче патрубка у ковпаку знаходиться рідина. Аналогічно установлюється газовий ковпак і на стороні подачі. Для контролю розрідження і тиску у ковпаках установлюють манометри і вакуумметри, а також рівнеміри. Для регулювання рівнів рідини і газу - установлюють крани.

а) б)

Рис.3. Схема насоса без ковпаків (а) і з ковпаками (б): 1 – впускний клапан; 2 – змінний об'єм газу в ковпаку; 3 – зворотній клапан; 4 – забірний фільтр; 5 – циліндр; 6, 7 - ковпаки.

При всмоктуванні рідини в насос її рівень у ковпаку падає, а тиск газу в ковпаку зменшується і рідина із прийомного резервуару поступає в ковпак. У різні моменти часу по причині нерівномірності руху поршня кількість рідини і газу в ковпаку змінюються, але при достатньо великому об’єму ковпака коливання рівня рідини будуть дуже незначними, а приток рідини із забірного резервуару - майже рівномірним. У вихідній лінії газовий ковпак, а точніше - газ, який в ньому знаходиться, поглинає надлишок рідини в момент найбільшої подачі насосу і віддає її в інші періоди роботи і навіть у момент всмоктування, тобто незалежно від ходу поршня. Ковпаки являються акумуляторами рідини завдяки енергії газу і приближають рух рідини в трубопроводах до рівномірного.

Роботу газового ковпака характеризують ступінню нерівномірності тиску в ньому, яка визначається коливаннями тиску при зміні рівня рідини і наступного розширення чи стиснення газу

∆ = (р_мах – р_мін)/р_ср~ (V_мах – V_мін)/V_ср= V₀/V_ср(5)

де р_і і v_і відповідно найбільше, найменше і середнє значення тиску і об’єму газу в ковпаку внаслідок нерівномірності ходу поршня, при чому V_мах – V_ср = V₀ – це та кількість рідини, яка поступає в трубопровід (або в циліндр) із ковпака за першу половину оберту вала, ця ж кількість рідини накопляється в ковпаку за другу половину його оберту.

Якщо v₀визначати таким чином, то можливо визначити середній об’єм газу в ковпаку при заданій степені нерівномірності подачі насоса

V_ср= V₀/[∆] (6)

де [∆] – допустима степінь нерівномірності, [∆] ≤ 0,05 на вході і [∆] ≤ 0,025 на виході насоса.

За один оберт вала V_ср= Q_ср = F^.S = V_мах/ , а V₀ = V_мах – V_ср = F^.S(1 - ∆_і^-1)

Таким чином для простого насоса змінний об'єм газу в ковпаку складає

V_0I = V_мах – V_ср = F^.S(1 – 1/3,14) = 0,68F^.S ,

а середній об’єм газу в ковпаку, наприклад при значенні [∆] = 0,025, складе

V_ср = V₀/ [∆] = 0,68F^.S/ 0,025 = 27F^.S

Для насоса подвійної дії

V₀_II = F^.S(1 – 1/1,57) = 0,36F^.S; v_ср = 0,36F^.S/ 0,025 = 14F^.S,

а для триплекс-насоса

V₀_III = F^.S(1 – 1/1,05) = 0,05F^.S; v_ср = 0,05F^.S/ 0,025 = 2F^.S

Рис.3. Схеми газових ковпаків: а) вхідного, б) вихідного

Повний об’єм газового ковпака з урахуванням рідини у ньому повинен складати

V_к = 1,5 V_ср(7)

Рекомендовані розміри ковпака: D_к~0,6(V_К)^0,33, H_к= 1,5D.

Як видно, багато плунжерні насоси вимагають газових ковпаків малого об’єму і можуть забезпечити практично рівномірну подачу рідини в трубопроводи.

При відносно незначній довжині і роботі з підпором газові ковпаки можуть не установлюватися на лінії всмоктування, на напірних лініях ковпаки установлюють завжди і якомога ближче до насоса.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Графіки подачі	\|	Висота всмоктування поршневих насосів.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.