ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эксплуатационные характеристики вибрационных насосов с поверхностными источниками колебаний из "Инерционные насосы" Основными характеристиками, определяющими работу водоподъемной установки являются производительность напор Н, потребляемая мощность и к. п. д. а также их зависимость от за- / /сек данных параметров. Поскольку параметрами, характеризующими работу вибрационной, 5 водоподъемной установки, являются частота и амплитуда колебаний рабочего органа, рассмотрим их влияние на производительность вибрационного водоподъемника. [c.83] Коэффициент характеризует подачу в зависимости от конструктивных особенностей установки и глубины подъема воды. На рис. 34 показана зависимость подачи водоподъемной установки ВВУ-1 с вибратором С-485 от амплитуды колебаний поверхностной части для различных глубин. Значения амплитуд колебаний поверхностной части отличаются от амплитуд колебаний клапанного узла. [c.84] Помимо конструктивных параметров на работу водоподъемника оказывают влияние высота столба жидкости и давление в водозаборе. Из уравнений, характеризующих начальные условия подъема воды (см. гл. I, 3), следует, что при прочих равных условиях увеличение высоты столба жидкости приводит к уменьшению начального ускорения при движении столба жидкости относительно трубопровода. Хотя это возрастание очень ограничено, так как увеличение колеблющейся массы приводит к снижению амплитуды колебания. [c.84] Для примера определим производительность установки ВВУ-1 с вибратором С-483. Колонна труб имеет длину 20 лг, из них 15 м составляют трубы диаметром РД и 5 ж трубы диаметром 3 . [c.85] ДЛЯ данного случая ( = 0,42 л/сек, действительная подача находится в пределах 0,38—0,46 л/сек. [c.86] В установках для подъема воды с большой глубины характер изменения зависимостей остается аналогичным характеру изменения зависимостей для одноклапанных установок, но при увеличенном напоре. Так, при амплитуде колебаний 1,3 мм, частоте 130 сек , глубине водоподъема 16 ж и одном клапане максимальное избыточное давление при закрытой задвижке составляет 6,5 ат, при глубине подъема 30 м и четырех клапанах давление равно 18 ат, при глубине 44 ж и шести клапанах — 22 ат. При увеличении числа клапанов свыше 7 не происходило увеличения давления. С увеличением глубины подъема и постоянных Л и ш, производительность не изменялась при последовательном расположении клапанов через 5— 12 м. При подъеме воды с глубины свыше 100 м при со = 150 сек- на работу водоподъемной установки вредное воздействие оказывают боковые колебания, поэтому в целях надежности не следует при поверхностном расположении вибратора и больших глубинах увеличивать частоту колебаний. На рис. 36 представлена зависимость Q—Н при изменении глубины подъема воды при работе установки ВВУ-1 на излив. Постоянство подачи в данном случае объясняется постоянством амплитуды колебаний клапанного узла. [c.86] Незначительное снижение амплитуды колебаний при увеличении веса трубопровода компенсируется повышением силы инерции столба жидкости. Эта особенность сохраняется при условии, что длина трубопровода не превышает А длины волны. В этом случае, когда высота подъема воды увеличивается не за счет увеличения глубины, а за счет изменения высоты подъема трубопровода над оголовком колодца, происходит возрастание к. п. д. установки. Это объясняется незначительным увеличением вибрируемого веса при значительном увеличении высоты подъема воды, т. е. напора. Постоянство затрат энергии при изменении подачи объясняется несовершенством вибрационного привода как но весу, так и по энергоемкости. [c.86] В связи с этим необходимо отметить определенные несоответствия при оценке работы вибрационного водоподъемника по методике, применяемой для определения характеристик водоподъемного оборудования. Так в установке ВВУ-1 при глубине подъема воды 7 м напор составлял 15 м при подаче 0,15 л сек, при глубине 17 м напор составлял 34 м при подаче 0,4 л/сек, а при глубине водоподъема 27 м напор составлял 2 м при подаче 0,88 aJ k. При этом возмущающая сила оставалась постоянной. Все эти примеры показывают насколько сложен учет всех факторов, определяющих параметры вибрационных насосов. [c.87] В установках с серийными вибраторами с увеличением глубины подъема затраты энергии на единицу поднятой воды уменьшаются, а следовательно, увеличивается к. п. д. В этих установках затраты энергии пропорциональны квадрату частоты, причем с уменьщением частоты происходит значительное возрастание к. п. д. Так максимальный к. п. д. для установок с вибраторами маятникового типа при со = 300 сек- составляет 25%, с двухвальными вибраторами при со = 200 сек- составляет 35%, а при частотах до 60 сек- и амплитудах 25 мм — 70%. [c.87] А — амплитуда колебаний для условий зарезонансной зоны может быть Qo . [c.89] Из сравнения графических зависимостей формулы (137) можно установить, что увеличение частоты колебаний, хотя и приводит к увеличению подачи, но к. п. д. установки снижается. Увеличение в широких диапазонах амплитуды колебаний приводит к возрастанию подачи с увеличением к. п. д. [c.89] Се—масса установки с трубами, заполненными водой. [c.91] Задача об установлении наивыгоднейшей формы вынуждающей силы для водоподъемника приводится к задаче оптимизации системы, которая описывается уравнениями, линейными относительно координат (в этом случае принцип максимума дает необходимые и достаточные условия оптимизации), причем конечные значения координат не являются свободными. [c.93] У2(0 —скорость относительного движения столба жидкости при = 0 (0) =0, 1/2(0) =0. [c.95] Вид функций pi(i) определит новую функцию, минимум которой по возмущению P(t) позволит найти условие максимума относительного перемещения столба жидкости. [c.96] Эта функция имеет минимум по P(i), если P t) — = Msign(9—t), где 9 — момент переключения искомой функции P t). Поскольку p2(i) линейная функция, то изменение знака силы (переключение) происходит один раз в течение периода колебаний Т. Определим момент закрытия клапана из условия, что скорость относительного движения столба жидкости равна нулю, т. е. [c.96] Если предположить, что изменение знака функции P t) происходит после закрытия клапана, т. е. при то из выражения (140) следует, что y2 t ) .0. Это условие противоречит заданному режиму. Следовательно, для реализации рационального режима движения столба жидкости изменение направления вынуждающей силы должно произойти раньше, чем кла-лан закроется. [c.96] Таким образом имеем P t)=—М при O 0 P t)= +M при 0 / 1. [c.97] Таким образом в первом приближении к оптимальному изменению вынуждающей силы можно отнести синусоидальную форму воздействия. [c.97] При соотношении частот 1 2 подача возрастает до 20% по сравнению с условиями, соответствующими отношению частот 1 3. [c.99] Вернуться к основной статье