Определить геометрическую высоту всасывания центробежного насоса. Кавитация. Допустимая высота всасывания
Cтраница 1
Высота всасывания центробежного насоса не может превышать теоретического столба жидкости, равного по давлению 1 ат.
Высота всасывания центробежных насосов относительно выше, чем поршневых, вследствие отсутствия потерь на преодоление сил инерции. Однако для того чтобы центробежный насос всасывал жидкость, линия всасывания и насос перед пуском его в ход должны быть залиты жидкостью.
Наводнение риска, сохранение ценных запасов питьевой воды в доме и в саду. Возможности для водяного насоса много. Водяные насосы могут использоваться для орошения, дренажа или бытового водоснабжения. Различные типы насосов следует выбирать в соответствии с их применением.
Водяные насосы для частного использования доступны во многих вариантах. Некоторые насосы могут всасывать воду, создавая давление воздуха, в то время как другие насосы должны заполняться жидкостью для обеспечения всасывания. Общая всасывающая способность насосов основана на давлении на уровне жидкости. Это атмосферное давление воздуха с открытыми контейнерами или на открытом воздухе. Из-за этого барометрического влияния теоретически возможно максимальная высота всасывания около 10 метров.
| Центробежный насос 6НДВ. |
Высота всасывания центробежных насосов составляет 3 5 - 4 5 м вод. ст. Однако следует иметь в виду, что центробежный насос в момент пуска не может обеспечить подсоса жидкости, а поэтому перед пуском всасывающий трубопровод и насос должны быть залиты перекачиваемой жидкостью. Для удержания жидкости во всасывающем трубопроводе после остановки насоса на конце трубопровода устанавливают обратный клапан.
На практике, однако, высота всасывания ниже этого значения. Причинами этого являются давление пара в воде, потери давления на всасывающей линии из-за скорости генерации, трения флюида, а также изменения направления и поперечного сечения. Например, жидкость, которая находится в состоянии кипения, больше не может всасываться. Здесь требуется увеличение подачи.
Средняя высота всасывания насосов составляет от 7 до 8 метров. Если вода извлекается из более глубоких колодцев, это может быть достигнуто только с погружными насосами выше глубины 7-8 метров, поскольку высота разгрузки может быть значительно выше, чем высота всасывания. Например, в шахту скважины или в скважину вниз в воду. В результате можно продвигать воду из значительно более низких слоев.
| Погруженный насос. |
Так как высота всасывания центробежных насосов составляет 2 - 5 м, то в случае их применения необходимо устройство заглубленных (до 10 м) шахт для установки насосов.
От чего зависит высота всасывания центробежных насосов.
Это уравнение показывает, что высота всасывания центробежного насоса, так же как и поршневого, зависит от скорости протекания жидкости и сопротивлений на линии всасывания, а также от температуры перекачиваемой жидкости.
Указания по технике безопасности: механические насосы
При использовании механических насосов с насосным рычагом ход поршня, необходимый для впуска, часто является бесступенчатым. Это может привести к серьезным травмам. Обращайте особое внимание, когда дети находятся в саду, что хвост защищен от детей, или используйте только насосы с закрытыми подъездными дорожками.
Инструкции по безопасности: Электрические насосы
Перед подключением электрических насосов к источнику питания важно проверить насос на наличие возможных повреждений, таких как трещины или свободные винтовые соединения. Это опасно, если влага может проникать в электрическую зону внутри насоса или от сети.
Гидроэлеваторы могут применяться для увеличения высота всасывания центробежного насоса. Для этой цели их устанавливают на всасывающей линии, после приемного клапана, а от нагнетательного патрубка насоса к ним подводят воду. Количество подводимой воды составляет примерно 15 % от производительности насоса. Производительность гидроэлеватора должна в этом случае равняться производительности насоса.
Поскольку сетевой соединительный кабель вступает в непосредственный контакт с влажностью, он никоим образом не должен быть поврежден. Поэтому проверьте наличие возможных трещин или синяков. Подключите электрические насосы только к источнику питания, подключенному к автоматическому выключателю остаточного тока с макс. 30 мА.
Подключение питания и насос следует также учитывать в отношении областей применения и быть достаточно безопасными для всех целей. Риски, связанные с электрической энергией, особенно сведены к минимуму, когда насосы работают с так называемым защитным малым напряжением. Здесь приведены максимальные значения напряжений при переменном напряжении 25 В ~ и 60 В постоянного тока.
Установка, схема которой приведена на рис. 5.1, б, также предназначена для откачки жидкости насосом, расположенным на поверхности земли, с глубины, превышающей допустимую вакуум-метрическую высоту всасывания центробежного насоса.
Наиболее распространенной является схема, изображенная на рис. 6.4, а. В этом случае эжектор как бы увеличивает высоту всасывания центробежного насоса. Я), а центробежный насос с более высоким КПД подает воду на высоту ЯВС ЯГ. Она аналогична первой схеме, но предусматривает установку так называемого двухпоточного насоса - многоступенчатого насоса с отбором воды на промежуточной ступени.
Источник питания обеспечивается предохранительным трансформатором, который можно увидеть на этом знаке. В этом случае нет опасности для жизни даже в случае контакта с вторичным напряжением. Кроме того, насосы на солнечных батареях очень безопасны, когда напряжения находятся в вышеуказанном диапазоне.
Печать качества - Инструкции изготовителя - Инструкции по применению
Предпосылкой для оптимальной безопасности является надлежащее использование в соответствии с требованиями производителя. По этой причине соблюдайте указания изготовителя и инструкцию по эксплуатации.
Указания по технике безопасности: валы шахт
В частности, в случае насосов с глубокими скважинами необходимо соблюдать осторожность, чтобы крышки скважин можно было закрыть, чтобы предотвратить падения и опасности, вызванные утоплением.Приняв за плоскость сравнения уровень свободной поверхности жидкости в питательном баке 0–0 (рис. 6.18), напишем уравнение Бернулли для сечений 0–0 и 1–1 (сечение 1–1 соответствует всасывающему патрубку насоса):
где – скорость движения жидкости во всасывающем патрубке, – потери напора на всасывающей линии, – высота всасывающей линии, – давление жидкости в сечении 1–1. Из уравнения (6.36) определим высоту всасывания:
Обратите внимание, что сети для горячей воды могут работать только с выделенной линией электропередачи! Предостережение: Некоторые насосы подходят только для кратковременной работы. Эти устройства должны быть выведены из эксплуатации после максимального времени работы, указанного в инструкции по эксплуатации, чтобы предотвратить повреждение насоса.
К сожалению, мы не можем предлагать индивидуальные юридические консультации и личные консультации. Нам также не разрешают категоризировать компании, которые действуют конкурентно. Если у вас все еще есть вопросы о вашей конкретной ситуации, обратитесь в пункты обслуживания, указанные в разделе «Сервис». В то время как погружной насос находится в воде, переносной насос расположен рядом с водой и транспортирует воду через всасывающий шланг. Сначала он должен поднимать воду с определенной глубины. Эта высота, которую нужно преодолеть, - высота всасывания.
Как видно из формулы (6.37), чем меньше , тем больше высота всасывания насоса. Определим нижний предел изменения .
Рис. 6.18. Линия всасывания насосной установки
Если давление окажется меньше давления насыщенных паров жидкости при данной температуре , т.е. , тогда из жидкости начинают выделяться пары и растворенные в ней газы. Интенсивное образование пузырьков может привести к разрыву потока жидкости
с образованием паровой (газовой) подушки. В этом случае насос перестает качать, подача падает до нуля.
Высота всасывания не может быть выбрана по желанию, как мы увидим. Центробежные насосы должны вентилироваться, так как насос вентилируется, что позволяет всасывать воду: вентиляция создает отрицательное давление в центробежном насосе. Это означает, что, когда нормальное давление воздуха присутствует на воде вне насоса, давление внутри насоса ниже. Воздушное давление, действующее извне, поэтому не имеет достаточного противодавления в насосе, поэтому вода выходит из давления воздуха и протекает через всасывающий шланг к насосу.
Это можно показать в небольшом эксперименте. 
Если бы насос полностью вентилировался, в нем был бы вакуум, если бы давление в насосе составляло 0 бар. Таким образом, разность давлений внутри и снаружи будет преобладающим давлением воздуха, то есть около 1 бар. Эта высота всасывания является теоретическим верхним пределом.
Предположим, разрыва потока нет, жидкость пузырьками пара (газа) при своем движении попадает в область более высоких давлений.
При происходит мгновенная конденсация паров жидкости. Жидкость мгновенно проникает в пустоты, образующиеся при конденсации пузырьков, что приводит к многочисленным мелким гидравлическим ударам. Этот процесс называется кавитацией. Местное повышение давление может достигать 100 МПа.
Фактически, насос не может полностью вентилироваться, поэтому разность давлений внутри и снаружи составляет менее 1 бар. Всасывающая головка 7, 5 м соответствует давлению всасывания -0, 75 бар против давления воздуха, то есть давление в насосе 1 бар - 0, 75 бар = 0, 25 бар. Таким образом, состояние в деаэрированном насосе остается далеким от реального вакуума.
На следующем шаге вы узнаете, что такое кавитация. Манометр, который показывает входное давление насоса, имеет красный диапазон для отрицательных значений и черный диапазон для положительных значений. Насос для пожаротушения используется не только для извлечения воды из водных объектов, но и для гидранта. В этом случае вода не всасывается, а подается из гидранта под давлением, то есть отображение входного манометра находится в положительном диапазоне. Входное давление должно быть не менее 1, 5 бар.
Вследствие кавитации может произойти:
– снижение , и ;
– полное прекращение подачи – разрыв потока;
– возникновение вибрации, ударов, шумов;
– механическое разрушение твердых поверхностей насоса.
Возникновение кавитации в центробежном насосе вероятнее всего
во всасывающей полости насоса. Для предотвращения кавитации необходимо, чтобы .
При подключении к гидранту необходимо вставить коллектор между всасывающим шлангом и впускным отверстием насоса. Коллектор позволяет воздуху поступать в трубопровод, если это необходимо, и предотвращает отрицательное давление в общественном водоснабжении. Это может привести к повреждению кабелей.
Если насос для тушения пожара всасывает воду из открытой воды или бассейна для пожарной воды, вода подается без давления. Насос создает вакуум для всасывания воды. Отображение входного манометра показывает отрицательные значения в этом случае. Чем больше отрицательное значение, тем выше высота всасывающей головки. Вычислите высоту всасывания, умножив отображаемое значение на -10.
Определим максимальную высоту всасывания насоса, принимая :
Допустимую высоту всасывания можно определить с учетом кавитационного запаса :
Значения кавитационного запаса приводятся в каталогах
по насосам и в паспорте насоса.
Высота всасывания центробежного насоса для воды при нормальных условиях составляет = 6–7 м.
Почему манометрическая высота всасывания больше геодезической, лучше всего видно на примере. Теоретическая высота всасывания составляет 10 м на 1 бар. Без потерь вертикальная разность высот 4 м соответствовала бы отрицательному давлению -0, 4 бар. Поэтому входной манометр указывает на более высокое значение - в примере это составляет всего -0, 5 бар. Это значение соответствует манометрической всасывающей головке чуть менее 5 м, что означает, что манометрическая высота всасывания больше, чем фактическая всасывающая головка.
Практическая часть касается продвижения воды на бренд. Однако фактическая достижимая геодезическая всасывающая головка значительно меньше по следующим причинам. Чтобы избежать образования пара, общий уровень энергии во входном сечении насоса должен быть больше, чем уровень давления пара в среде.
Осевые насосы
Рабочее колесо 1
при вращении в корпусе 2
сообщает жидкости движение в осевом направлении. При этом поток несколько закручивается. Для преобразования вращательного движения потока в поступательное
в корпусе насоса устанавливается неподвижный направляющий аппарат 3 (рис. 6.19). Лопасти рабочего колеса выполняются в виде винта.
Для закрытых контейнеров абсолютный уровень давления должен применяться в контейнере. Значения сильно возрастают по мере увеличения потока и увеличения скорости. Верхний уровень жидкости в баке ниже центра вала насоса. Верхний уровень жидкости в баке выше центра вала насоса.
Максимальная теоретическая всасывающая головка насоса
Максимальная высота всасывания насоса в основном зависит от давления воздуха на месте установки и давления пара в среде.
Давление пара и плотность воды в зависимости от температуры
Давление пара и плотность воды с защитой от замерзания. Насосы, используемые в пожарной бригаде, представляют собой центробежные насосы.При вращении колеса в потоке жидкости возникает разность давлений по обе стороны каждой лопасти. Силы давления лопастей
на поток создадут вынужденное вращательное и поступательное движения жидкости, увеличивая её давление и скорость, т.е. механическую энергию потока жидкости.
Осевые насосы применяются для больших расходов жидкости (десятки кубических метров в секунду) и малых напоров (5–20 м).
Отсюда и название: насосы для пожаротушения. В случае центробежных насосов вода, поступающая в насос, захватывается вращающейся крыльчаткой и вынуждается круговой траекторией. Рабочее колесо и блок управления образуют единицу. В случае одноступенчатых центробежных насосов вода теперь подается на выход насоса через червячный корпус.
В случае двухступенчатых насосов вторая часть подключается ниже первой ступени давления. Они находятся на одном и том же валу и имеют одинаковую скорость. Здесь на первом этапе давления генерируется только одно парциальное давление. Преимуществом двухступенчатых центробежных насосов является то, что они могут работать с меньшей скоростью. Опасность кавитации уменьшается.
Теоретический напор осевого насоса, как и для центробежного, определяется по уравнению Эйлера (6.25):
Рис. 6.19. Схема осевого насоса
Рассмотрим треугольники скоростей на входе жидкости в рабочее колесо (рис. 6.20, а ) и на выходе (рис. 6.20, б ).
а ) б )
Рис. 6.20. Треугольники скоростей для рабочего колеса осевого насоса
Центробежные насосы для пожаротушения не являются самовсасывающими. Здесь используется вентиляционное устройство, которое создает вакуум в насосе и во всасывающем шланге. Затем вода подается во всасывающий шланг под давлением атмосферного воздуха. Расположение насоса также должно быть на уровне моря. Номинальный расход при номинальном давлении подачи и геодезическая номинальная высота всасывания 3 метра при номинальной скорости, указанной изготовителем.
Периферийно-колесные насосы - боковые насосы
Трюмные насосы больше не стандартизированы. Они были разработаны для продвижения большого количества воды, хотя начальное давление не имело значения. Они использовались, например, для откачки подвалов, подземных гаражей после наводнений. Высота всасывания слишком велика, так что водяной столбр оторван силой заземления, потому что он больше молекулярной когезии жидкости. Поперечное сечение впускного коллектора слишком мало, так что достаточное количество воды не может течь. Поэтому всегда следует использовать линию всасывания, номинальная ширина которой, по крайней мере, такая же, как у всасывающего сопла насоса. Для больших высот всасывания чистая ширина всасывающей трубы должна быть больше ширины всасывающей насадки центробежного насоса. Линия всасывания изогнута и, таким образом, создает поперечное сечение. Всасывающая линия слишком мягкая и сжимается всасывающим действием центробежного насоса. Единицы, установленные перед насосом во всасывающей линии, имеют чрезмерно большое сопротивление потоку и, следовательно, действуют как поперечное сжатие. Всасывающая линия слишком длинная и поэтому создает чрезмерно большое сопротивление потоку. В насыщенном растворе всасывание, создаваемое насосом, может осаждать части раствора, которые затем испаряются. Одноступенчатые насосы Многоступенчатые насосы с вертикальным или горизонтальным расположением рабочих колес Инжекторные насосы Циркуляционные насосы Конвейерные насосы Глубоководные насосы Насосы грязной воды Подсосные дренажные насосы, частично также очень мелкие всасывающие Фильтрующие насосы Насосы для повышения давления. Это также зависит от высоты участка, расположенного напротив уровня моря. . В химической и других отраслях промышленности нередко подается насос из контейнера, в котором имеется большая или меньшая воздушная пустота.
Окружная (переносная) скорость вращения, как известно, определяется по формуле:
где w – угловая скорость вращения. Окружная скорость на входе в рабочие колеса и на выходе будут одинаковыми, т.е. . Следовательно, можно записать:
Это и есть основное уравнение осевого насоса. Оно показывает, что величина напора осевого насоса пропорциональна произведению окружной скорости на изменение составляющей абсолютной скорости потока в направлении переносного движения потока.
Из треугольников скоростей определим и :
Значения и могут быть определены из уравнения неразрывности:
где r – плотность жидкости, – площадь поперечного сечения осевого насоса на входе и на выходе: . Тогда получим, что .
C учетом (6.41) и (6.42) уравнение (6.40) перепишем в виде:
Согласно уравнению (6.43), для создания напора требуется, чтобы было меньше . Чем больше разница между и , тем больше закрутка лопатки. Лопатки рабочего колеса необходимо профилировать таким образом, чтобы величина напора по радиусу была постоянна, т.е. значения и по радиусу разные. Другими словами, закрутка лопасти по радиусу должна меняться так, чтобы по радиусу не менялся.
Реальный напор осевого насоса может быть определен по формуле:
Здесь – КПД насоса, который определяется по формуле:
|
где j , – гидравлический КПД насоса, – механический КПД насоса, учитывающий потери энергии от трения в уплотнителях, подшипниках и дискового трения. Обычно принимают:
Коэффициент j может быть определен исходя из уравнения расхода:
где – объемный расход насоса. Принимая , получим:
По сравнению с центробежными осевые насосы отличаются простотой конструкции и меньшими размерами при той же производительности. Их недостатком является ограниченная высота всасывания. Известно, что чем больше производительность насоса, тем больше опасность кавитации. Во избежание кавитации в этом случае высота всасывания не должна превышать 1–2 м.
Вихревые насосы
Вихревой насос (рис. 6.21) состоит из рабочего колеса 1
с короткими радиальными лопатками и неподвижного корпуса 2
, снабженного всасывающим 3
и напорным 4
патрубками. В корпусе имеется концентрический отводной канал, который прерывается перемычкой, служащей уплотнением между напорной и всасывающей лопастями.
В вихревом насосе не обеспечивается герметичное разделение всасывающего и напорного трубопроводов, т.е. насос является проточным так же, как и все лопастные насосы.
В вихревых насосах центробежная сила используется несколько раз. Поэтому напор, создаваемый ими, в 4–5 раз превышает напор центробежных машин, имеющих ту же окружную скорость.
Центробежные силы вызывают непрерывное истечение жидкости
из межлопастных каналов в концентрический отводной канал. Ввиду неразрывности потока жидкость непрерывно втекает в межлопастные каналы из отводного канала. За время прохождения всей длины отводного канала жидкость несколько раз попадает в каналы между лопатками
и каждый раз получает от рабочего колеса новый импульс. При этом жидкость совершает сложное извилистое винтообразное движение.
Рис. 6.21. Схема вихревого насоса
В вихревых насосах определяется внутренний КПД рабочего процесса . Значение вычисляют как отношение полезной теоретической мощности к теоретической мощности, затрачиваемой колесом. Кроме внутренних потерь, свойственных процессу передачи энергии от рабочего колеса к потоку и оцениваемых внутренним КПД , в вихревых насосах наблюдаются объемные, гидравлические
и механические потери. Объемные потери обусловлены перетеканием жидкости через перемычки.
Гидравлические потери энергии возникают вследствие трения
и вихреобразования при поступательном движении жидкости по отводному каналу. Механические потери – потери энергии на трение в сальниках, подшипниках и на трение на рабочих поверхностях колеса в жидкости.
Столь значительные потери энергии приводят к тому, что при наиболее благоприятных для вихревых насосов режимах общий КПД машины не превышает 50 %.
На рис. 6.22 представлены характеристики вихревого насоса. Напор насоса H
зависит от расхода в меньшей степени, чем для центробежного насоса. Если окружная составляющая скорости жидкости в отводном канале равна окружной скорости рабочего колеса, то жидкость в колесе
и канале вращается как одно целое с одинаковой окружной скоростью.
Рис. 6.22. Характеристики вихревого насоса
Сильное взаимодействие потока жидкости в колесе и в канале отсутствует, продольные вихри не возникают, и напор вихревого рабочего процесса , при этом .
Для этого случая можно записать:
Подачу насоса определяют по формуле:
Коэффициент подачи c меняется в пределах c = 0,50–0,65.
По сравнению с центробежным, вихревой насос компактнее, конструкция его проще и дешевле. Вихревые насосы являются самовсасывающими. Они могут работать на смеси газа и жидкости.
В вихревом насосе изменение напора меньше влияет на подачу, чем
в центробежном, о чем свидетельствует крутая характеристика (рис. 6.22).
Вихревые насосы обычно применяют при необходимости создавать большой напор при малой подаче.
В вихревых насосах жидкость подводится к рабочему колесу
на периферии его, т.е. в зоне высоких скоростей. Поэтому возможность возникновения кавитации весьма велика. Предупредить возникновение кавитации можно повышением давления на входе в вихревое колесо.
Для этого следует установить на валу вихревого насоса дополнительное центробежное колесо. Применение предвключенного центробежного колеса позволяет существенно повысить скорость жидкости на входе
в вихревое колесо и получить более высокое давление вихревого колеса
и насоса в целом. КПД центробежно-вихревого насоса выше, чем чисто вихревого насоса. Если у наиболее распространенных вихревых насосов КПД составляет 33–35 %, то для центробежно-вихревых – 50–65 %.
Регулирование производительности вихревых насосов производится дросселированием потока на выходе или изменением числа оборотов.
Поршневые насосы
Среди объемных насосов наиболее распространенными являются поршневые насосы.
На рис. 6.23 изображена схема поршневого насоса простого действия. Он состоит из поршня 1
со штоком 3
, движущихся возвратно-поступательно внутри цилиндра 2
и двух клапанов – всасывающего 4
и нагнетательного 5
. Снизу к корпусу насоса присоединена всасывающая труба 6
, сверху – нагнетательная 7
.
Возвратно-поступательное движение поршня со штоком создается приводом. В качестве привода могут служить: паровая машина (прямодействующие насосы), кривошипно-шатунные механизмы, экцентриковая или кулачковая передача. Рассмотрим рабочие
процессы машины. из цилиндра, т.е. происходит нагнетание. Давление в полости резко растет, и нагнетание начинается сразу же в начале хода нагнетания.
Изображенная на рис. 6.23 машина за один оборот вала кривошипа совершает один процесс всасывания и один процесс нагнетания
и называется машиной простого действия. Через обозначен ход поршня.
Схемы поршневых насосов двойного, тройного и четверного действий представлены на рис. 6.24.
Насос двойного действия за один оборот вала кривошипа совершает два процесса всасывания, два – нагнетания на общую линию; насосы тройного действия – три, четверного – четыре.
а ) б ) в ) г )
Рис. 6.24. Схемы поршневых насосов: а , б – двойного действия;
в – тройного действия; г – четверного действия
Особенности работы насоса можно наглядно изобразить
на теоретической индикаторной диаграмме, показывающей изменение давления в цилиндре в зависимости от положения поршня при работе машины (рис. 6.25).
По другим признакам:
– по расположению оси цилиндра (горизонтальные и вертикальные);
– по конструкции поршня (дисковый, дифференциальный,
с проходным поршнем – с клапаном в теле поршня, плунжерный);
– по давлению (низкие – до 1 МПа, средние – до 2 МПа, высокие – свыше 2 МПа);
– по производительности (малый – до 4 · 10 –3 м 3 /с, средний –
до 15 · 10 –3 м 3 /с, большой – свыше 15 · 10 –3 м 3 /с).
Калькуляторы Окна и двери Пол Фундамент Крыша и кровля Стены и потолок Строительство дома Ремонт квартиры Интерьерные решения
Имя: Антон Силуанов (Anton Siluanov) День рождения: 12 апреля 1963 (54 года) Место рождения: г. Москва Вес: 85 кг Рост: 178 см Знак Зодиака: Овен Восточный гороскоп: Кролик Деятельность: политик, министр финансов РФ Биография Антона СилуановаАнтон Герман
В закрепите одинаковый порядок учета транспортно-заготовительных расходов (ТЗР) как по товарам, так и по материалам. Это позволит вам избежать пересчетов, если придется использовать в качестве , ранее учтенные как товары. А если вы выберете вариант учета,
Бюджетная классификация Российской Федерации является группировкой доходов, расходов, источников финансирования дефицитов бюджетов и операций публично-правовых образований в бюджетной системе. Она применяется для составления и исполнения бюджетов, формиро
