Студопедия
Контакти
 


Тлумачний словник

Реклама: Настойка восковой моли




ГІДРАВЛІЧНІ МАШИНИ

 

Гідравлічні машини служать для перетворення механічної енергії двигуна в енергію рідини, що переміщається (насоси) або гідравлічної енергії потоку рідини в механічну енергію (гідравлічні двигуни).

До гідравлічних машин відносяться:

- насоси;

- гідродвигуни;

- гідротурбіни, які являють собою один з різновидів гідродвигуна.

Найбільш поширеними гідравлічними машинами є насоси.

 

3.1. Насоси

 

Насоси – це гідравлічні машини, які перетворюють механічну енергію двигуна в енергію рідини, що переміщається, підвищуючи її тиск. Різниця тисків рідини в насосі обумовлює переміщення рідини.

За принципом дії розрізняють динамічні та об’ємні насоси.

 

3.1.1. Основні характеристики насосів

 

До них відносяться: продуктивність, напір і потужність.

Продуктивність (подача) Q3/год.) - об’єм рідини, що подається насосом в нагнітальний трубопровід в одиницю часу.

Напір Н (м) характеризує питому енергію, котра надається насосом одиниці ваги рідини, що перекачується. Напір можна уявити як висоту, на яку може бути піднятий один кілограм рідини за рахунок енергії, яку надає їй насос.

Для визначення напору насосу використовують рівняння Бернуллі. Розглянувши це рівняння для перерізів I-I, і II-II (рис. 38), отримали рівняння для напору насосу:

 

. (3.1)

 

З (3.1) ми бачимо, що напір насосу дорівнює сумі трьох складових:

- висоти підйому рідини в насосі hг;

- різниці п’єзометричних напорів (р2- р1),

- загальним втратам напору при русі рідині по трубопроводу (в всмоктувальному та напірному) Dhвтр.

 

(3.2)

 

де Dhтер – втрати напору на тертя у всмоктувальному та

нагнітальному трубопроводу, м;

Dhм.о. – втрати напору на місцеві опори у всмоктувальному та

нагнітальному трубопроводу, м.

 

 

Рис. 38. Схема насосної установки:

 

1, 3 – ємності; 2, 4 – всмоктувальний та нагнітальний трубопроводи; 5 – насос.

 

Рівняння (3.1) використовують при підборі насосів для технологічних установок.



Интернет реклама УБС

Якщо тиски у ємностях 1 і 2 (рис. 38) однакові р1 = р2, то рівняння (3.1) набуває вигляду:

 

. (3.3)

 

При русі рідини по горизонтальних трубопроводах (hг =0):

 

. (3.4)

 

В разі рівності тисків в ємностях і горизонтальному трубопроводі:

 

. (3.5)

 

Висота всмоктування. Вертикальна відстань від рівню води в ємності до центру насосу Нвсм – називається висотою всмоктування; втрати енергії у всмоктувальному трубопроводі Dhвтр.всм називається втратами при всмоктувані.

Всмоктування рідини насосом відбувається під дією різниці тисків у ємності - і на вході в насос .

 

, (3.6)

- швидкість зниження рівню в ємності.

Коли w1»0, тоді:

 

. (3.7)

 

З (3.7) висота всмоктування насосу зростає зі зростанням р1 в приймальній ємності і зменшується зі зростанням тиску рвсм, швидкості рідини і втрати напору в усмоктувальному трубопроводі.

Якщо рідина перекачується з відкритої ємності, то р1»ратм.

Тиск рвак на вході в насос повинен перевищувати тиск рн.п. насиченої пари рідини при температурі всмоктуванні, оскільки в іншому випадку рідина в насосі почне кипіти.

 

. (3.8)

 

 

При перекачуванні з відкритих водоймищ висота всмоктування не може перевищувати висоту стовпа рідини, що перекачується, яка відповідає атмосферному тискові. При температурі 20°C висота всмоктування на рівні моря навіть теоретично не може перевищувати 10 м. Зі збільшенням температури внаслідок підвищення тиску висота всмоктування Нвсм зменшується.

При перекачуванні гарячих рідин насос встановлюється нижче рівня приймальної ємності, щоб забезпечити деякий підпір з боку всмоктування, або створюють надлишковий тиск у приймальній ємності. Таким же чином перекачують рідини з великою густиною і в’язкістю.

На припустиму висоту всмоктування впливає також кавітація. ЇЇ сутність: при високих швидкостях обертання робочих коліс відцентрових насосів і при перекачуванні гарячих рідин відбувається інтенсивне пароутворення в рідині, що знаходиться в насосі. Бульбашки пари потрапляють разом з рідиною в область більш високих тисків, де миттєво конденсуються. Рідина заповнює порожнини, в яких знаходилась пара, а це супроводжується гідравлічними ударами, шумом і стуком. Кавітація призводить до швидкого руйнування насосів в результаті гідравлічних ударів і посиленої корозії в період пароутворення.

Максимальна практична висота всмоктування при перекачування води у залежності від температури складає:

 

C

 

Потужність.

 

Корисна потужність витрачається на надання рідині енергії.

 

. (3.10)

 

Потужність на валу більша за у зв’язку зі втратами в насосі, які враховуються за допомогою коефіцієнту корисної дії насосу :

 

. (3.11)

 

Величина ηн характеризує досконалість конструкції та економічність експлуатації насосу; вона відображає відносні (у порівнянні з Nк) втрати потужності в насосі і є добутком трьох величин:

 

. (3.12)

 

У рівнянні (3.12) - коефіцієнт подачі, або об’ємний к.к.д (Q, Qтеор – дійсна та теоретична продуктивності насосу), враховує втрати продуктивності насосу (через зазори, сальники і т.ін.). Гідравлічний к.к.д. (Н, Нтеор – дійсний та теоретичний напір), враховує втрати напору при русі рідини через насос. Механічний к.к.д. ηмех характеризує втрати потужності на механічне тертя в насосі.

Значення ηн залежить від продуктивності насосу, його конструкції і степені зношення:- для відцентрових, - для відцентрових великої потужності, - для поршневих.

При виборі електродвигуна для насосу слід враховувати втрати потужності внаслідок механічних втрат в передачі від електродвигуна до насосу і у самому електродвигуні. Їх враховують за допомогою к.к.д. передачі ηпер та к.к.д. двигуна ηдв. Тоді потужність, що споживається двигуном :

 

 

. (3.15)

 

 

де - має назву к.к.д. насосної установки.

Установочна потужність двигуна Nуст розраховується за величиною Nдв з урахуванням можливих перевантажень в момент пуску насосу, які виникають у зв’язку з необхідністю подолання інерції маси рідини, що покоїться.

 

, (3.16)

 

де b - коефіцієнт запасу потужності. Він залежить від потужності двигуна Nдв:

 

 

, кВт <1 1-5 5-50 >50
b 2¸1,5 1,5¸1,2 1,2¸1,15 1,1

 


Читайте також:

  1. Аеродинамічні властивості колісної машини
  2. Аналогові обчислювальні електронні машини.
  3. БАГАТОКОВШОВІ ЕКСКАВАТОРИ. ВИЙМАЛЬНО-ТРАНСПОРТУЮЧІ МАШИНИ. КОМПЛЕКСИ МАШИН БЕЗПЕРЕРВНОЇ ДІЇ
  4. Будова й основні елементи машини
  5. ВИЙМАЛЬНО-ТРАНСПОРТУЮЧІ МАШИНИ
  6. Виконавчі пристрої. Регулюючі органи. Виконавчі механізми. Гідравлічні виконавчі механізми.
  7. Вплив аеродинаміки на споживчі властивості колісної машини
  8. Гідравлічні в’яжучі речовини.
  9. Гідравлічні ємкості
  10. Гідравлічні засоби автоматизації водорозподілу
  11. Гідравлічні і пневматичні двигуни
  12. Гідравлічні класифікатори

Загрузка...



<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Техніко-економічний розрахунок трубопроводів | Динамічні насоси

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.002 сек.