ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вопросы для самоконтроля из "Процессы и аппараты химической технологии Часть 1" На рис. 8-16 показаны некоторые типы рабочих колес центробежных насосов. [c.178] В насосах с одним рабочим колесом создаваемый напор ограничен и обычно не превышает 50-100 м столба жидкости. Для создания более высоких напоров применяют многоступенчатые насосы. В этих насосах перекачиваемая жидкость проходит последовательно через ряд рабочих колес, насаженных на обший вал. Создаваемый таким насосом напор ориентировочно равен напору одного колеса, умноженному на число колес. В зависимости от числа колес (ступеней) различают насосы двухступенчатые, трехступенчатые и т.д. [c.178] Проходя по каналу между лопатками рабочего колеса (рис. 8-17), жидкость совершает сложное движение с одной стороны, она движется вдоль рабочего колеса, а с другой - получает движение по направлению вращения колеса. В соответствии с этим различают окружную скорость вращения и = пВп/бО (где I)-диаметр окружности вращения частицы жидкости и-частота вращения колеса, мин ) и относительную скорость w перемещения частицы жидкости по отношению к лопатке. Абсолютная скорость с движения частицы является равнодействующей окружной и относительной скоростей и может быть найдена по правилу сложения скоростей (из параллелограмма скоростей). [c.178] По уравнению Бернулли определим полный напор, создаваемый насосом при условии, что рабочее колесо находится в состоянии покоя (за плоскость сравнения принимаем плоскость колеса, т. е. 2 =22 ДЛЯ всех точек на входе в колесо и на выходе из него). [c.179] Уравнение (8.27) называют основным уравнением центробежных машин Эйлера. Оно может быть использовано для расчета всех центробежных машин, включая машины для перемещения газов. [c.180] Из уравнения (8.27а) следует, что чем меньше угол тем больше напор при U2 О теоретический напор имеет наибольшее значение, т. е. в этом случае лопатки насоса должны быть изогнуты вперед. Однако для вязких жидкостей при таком положении лопаток резко увеличивается гидравлическое сопротивление. Поэтому в центробежных машинах для перекачивания жидкостей лопатки рабочих колес, как правило, изогнуты назад. [c.180] Для предотвращения кавитации можно повысить давление жидкости на входе в насос, снизить высоту всасывания. В последнем случае при определении высоты всасывания по уравнению (8.5а) из рассчитанного значения вычитают некоторую высоту, называемую кавитационным запасом, которая приводится в каталогах по насосам. [c.181] Приближенно принимают скорость жидкости с равной скорости жидкости во всасывающем трубопроводе. Отметим, что обычно величина Q задана, так что требуется подобрать насос для обеспечения заданной производительности. Поэтому уравнением (8.29) пользуются только для поверочных расчетов, что в реальных условиях встречается нечасто. [c.181] Уравнения (8.32)-(8.34) называют законами пропорциональности. Законы пропорциональности позволяют по одной опытной характеристике H-Q построить ряд характеристик центробежного насоса. Однако зависимости (8.32)-(8.34) достаточно точны при изменении числа оборотов рабочего колеса не более чем в два раза. [c.182] Основная трудность в получении характеристик центробежных насосов расчетным путем заключается в сложности правильного определения коэффициентов потерь, влияющих на производительность и напор насоса (т ., т ). Поэтому при выборе режима работы насоса пользуются опытными характеристиками, которые получают при испытаниях насосов. Эти характеристики приводятся в паспортах насосов и каталогах по насосам. [c.182] Для анализа работы центробежного насоса, выбора оптимального режима его работы при п ф onst целесообразно использовать его универсальную характеристику (рис. 8-20), которая получается при снятии характеристик насоса по типу рис. 8-19, но при различных числах оборотов рабочего колеса. Линия р-р соответствует максимальным значениям к. п. д. насоса при данных числах оборотов рабочего колеса. Универсальная характеристика позволяет наиболее полно провести анализ работы центробежного насоса и выбрать ее оптимальный режим. [c.183] Совместная работа насосов и сети характеризуется точкой материального и энергетического равновесия системы. Для определения этой точки нужно рассчитать энергетические затраты в системе. Поскольку аналитический расчет режимной точки работы насоса связан со значительным объемом вычислений, то для его проведения наиболее рационально применять вычислительную технику и использовать при этом полученные выше уравнения. [c.184] Характеристика вихревых насосов отлична от характеристики центробежных (рис. 8-24) с уменьшением производительности насоса напор и мощность резко возрастают, достигая максимума при 6 = 0. Поэтому пуск этих насосов проводят при открытой задвижке на нагнетательном трубопроводе. [c.186] Недостатком вихревых насосов является сравнительно невысокий к.п.д. [c.186] Струйные насосы. В струйных насосах (рис. 8-25) рабочая жидкость (обычно вода или водяной пар) с большой скоростью из сопла 1 поступает в камеру смешения 2. При этом за счет поверхностного трения в камере смешения создается разрежение, достаточное для подъема жидкости из перекачиваемого резервуара в насос. Засасываемая жидаость быстро смешивается с рабочей, и смесь поступает вначале в конфузор 3, в котором скорость движения смеси плавно увеличивается, достигая в горловине 4 максимального значения. В диффузоре 5 скорость потока уменьшается и, в соответствии с уравнением Бернулли, кинетическая энергия движения переходит в потенциальную энергию давления, вследствие чего смесь поступает в нагнетательный трубопровод под напором. [c.186] Струйные насосы подразделяют на инжекторы (нагнетательные) и эжекторы (всасывающие). [c.186] К достоинствам струйных насосов относятся простота устройства и отсутствие движущихся частей, а их недостаток-низкий коэффициент полезного действия (0,1-0,25). Струйные насосы можно применять только в том случае, если допустимы смешение рабочей и перекачиваемой жидкостей и низкий напор. [c.187] Газлифты применяют для подъема жидкостей из глубоких скважин, а также для взаимодействия газов и жидкости при ее интенсивной циркуляции в проведении ряда химико-технологических процессов. [c.188] К достоинствам газлифтов следует отнести простоту их устройства, отсутствие движущихся частей, возможность подачи загрязненных жидкостей. Однако к.п.д. газлифговых установок очень низок и составляет 0,15-0,2. [c.188] По значению возможной производительности насосы располагаются в следующем порядке (рис. 8-27) объемные, центробежные и осевые. Если же в качестве определяющего параметра рассматривать максимально возможное значение напора, порядок будет обратным. Специальные типы насосов (включая струйные), как следует из рис. 8-27, по значениям Q и Н занимают области, прилегающие к осям координат, и характеризуются либо малыми Q, либо малыми Н. Таким образом, практически весь диапазон напоров от 1 до 10 м и производительности от нескольких дм /ч до 1,5 10 м /ч перекрывается большим числом насосов различных типов. [c.188] Вернуться к основной статье