ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы теории воздушных колпаков и их расчет из "Поршневые насосы" Из изложенного выше следует, что давление в цилиндре насоса в период всасывания и в период нагнетания может колебаться в широких пределах. Большое влияние на амплитуду колебаний давления в цилиндре оказывают силы инерции жидкого столба во всасывающем и нагнетательном трубопроводах. Чтобы уменьшить влияние этих сил, применяются воздушные колпаки. [c.36] Всасывающий колпак (рис. 15) ставится в непосредственной близости от насоса. Сверху в колпак опускается приемный патрубок (короткая труба), идущий от клапанной коробки насоса. К нижней части колпака присоединяется труба, идущая от той емкости, из которой происходит откачивание жидкости. [c.37] Покажем, что при наличии всасывающего колпака давление всасывания под поршнем насоса будет более постоянным и ббльшим по величине, чем у насосов без колпака. [c.37] Отсюда заключаем, что давление всасывания для насоса со всасывающим колпаком всегда больше, чем без него. [c.38] Как мы видели, наибольшее влияние на колебание давления всасывания оказывают силы инерции, а так как эти силы для насоса с колпаком меньше, то давление всасывания будет более постоянным, чем у насоса без колпака. [c.38] Благодаря действию колпака можно считать, что движение жидкости в нагнетательной трубе за колпаком будет почти равномерным. Чтобы определить давление р 2, напишем уравнение Бернулли для сечения по уровню жидкости в колпаке и для выходного сечения нагнетательного трубопровода. [c.39] Перейдем к определению необходимой емкости воздушных колпаков. Задачу реш им с использованием графиков подачи. [c.40] Сначала определим потребный средний объем воздуха в колпаке у насоса простого действия. График подачи такого насоса изображен на рис. 16. [c.40] Как известно, ордината у р является высотой прямоугольника акта, равновеликого площади синусоиды abode. [c.40] На участке аЬ графика подача жидкости поршнем меньше средней величины подачи, и потому за этот период уровень жидкости в воздушном колпаке понижается. В точке Ь, этот уровень будет самый низкий. На участке bed подача жидкости поршнем превосходит среднюю подачу, и уровень в воздушном колпаке за это время повышается. В точке d уровень жидкости в воздушном колпаке будет находиться в самом верхнем положении. На участке de уровень опять будет понижаться. [c.40] Найдем теперь средний объем воздуха в колпаке у насоса двойного действия. График подачи этого насоса изображен на рис. 17. [c.42] Формулы (43), (44), (45) и (46) справедливы как для нагнетательных, так и для всасывающих колпаков. Для дифференциального насоса средний объем воздуха в нагнетательном колпаке определяется по формуле (44), а во всасывающем колпаке — по формуле (43). [c.44] Для нагнетательных колпаков эти значения У р следует рассматривать как минимальные. При длинных нагнетательных трубопроводах У р берется ббльшим, причем кд уменьшается до 0,01. Для всасывающих колпаков при короткой всасывающей трубе и небольшой высоте всасывания кд может быть принята больше, т. е. до 0,05. [c.44] ДЁИженйя в atHX трубах. Наличие вполне определенного периода этих колебаний, весьма близких к гармоническим, может вызвать явление резонанса. Поэтому найденный объем воздушного колпака необходимо проверить на резонанс. Теория этого вопроса подробно изложена в работе [3]. Мы воспользуемся лишь некоторыми выводами из этой работы. [c.45] Для нормальной работы насоса и нагнетательного колпака должно быть выполнено условие, чтобы число собственных колебаний Z столба жидкости в нагнетательном трубопроводе не совпадало или не было бы кратным числу оборотов в секунду вала насоса. [c.45] Выведем формулу для определения величины 2 и одновременно познакомимся с физической сущностью явлений, происходяш,их в системе колпак — трубопровод. [c.45] Если по какой-либо причине уровень воды в воздушном колпаке, имеющем площадь сечения Ро, поднимется на величину у, то объем воздуха Уак уменьшится на величину Роу, т. е. сожмется до объема — РоУ, причем давление воздуха возрастет до Н . [c.45] Представим теперь, что находящийся в состоянии покоя водяной столб под действием какого-то давления на его поверхность был постепенно передвинут в трубопроводе вниз настолько, что уровень воды в воздушном колпаке поднялся от своего первоначального положения в состоянии покоя на величину г/о- Когда действие этого давления прекратится, то водяной столб под действием сжатого в колпаке воздуха придет в движение и уровень воды в колпаке понизится. [c.46] Если через t секунд уровень воды в колпаке понизится с уо до у, то количество воды, которое перетечет из воздушного колпака в трубопровод, составит Fq (i/o — у). За это же время столб воды в трубопроводе сечением пройдет путь s. [c.46] Вернуться к основной статье