Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Устройство и принцип действия ЦБН (центробежный насос) ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
Центробежный насос состоит из колеса с лопатками, сидящего на валу внутри улиткообразного корпуса. Схема ЦБН: Жидкость из всасывающего патрубка 1 поступает в рабочее колесо 4, вращающееся на валу внутри корпуса 3. Центробежной силой жидкость выбрасывается из криволинейных каналов между лопатками 4 в канал переменного сечения между рабочим колесом 2 и корпусом насоса 3. Далее жидкость попадает в нагнетательный патрубок 5. В центральной части колеса создается разрежение, обеспечивающее непрерывный и равномерный подсос жидкости. При движении через рабочее колесо и спиральную камеру часть кинетической энергии жидкости переходит в потенциальную энергию давления (за счетрасширения каналов между лопастями и спиральной камеры). Т.е. скорость жидкости уменьшается, а давление растет. Перед пуском ЦБН заливают перекачиваемой жидкостью. Напор одноступенчатых ЦБН (с одним рабочим колесом) обычно не превышает 50 м.; напор многоступенчатых ЦБН (с несколькими колесами в одном корпусе) обычно не превышает 20 Мпа. Рабочее колесо образуют два диска, соединенные между собой лопатками: 1 – сплошной диск; 2 – диск с отверстием для входа перекачиваемой жидкости. Лопасть делят пространство между дисками на ряд криволинейных каналов, расширяющихся от центра к периферии.
Давление жидкости в ЦБН увеличивается в 2 этапа: 1. при движении ее через расширяюшиеся криволинейные насосы в колесе; 2. в большей степени давление жидкости увеличивается при прохождении через расширяющийся спиральный канал между колесом и корпусом. Это соответствует следствию из уравнения Бернулли (скорость падает, а давление растет). Производительность ЦБН пропорциональна числу оборотов, ширине и наружному диаметру рабочего колеса, но обратно пропорциональна числу и толщине лопастей. Характеристика ЦБН Различают: 1. частную (при постоянном числе оборотов и рабочего колеса); 2. универсальную (во всем интервале числа оборотов рабочего колеса). Частная характеристика - графическая зависимость напора мощности на валу и КПД насоса от его объемной подачи при постоянном числе оборотов рабочего колеса:
Частная характеристика ЦБН. Характеристика поршневого насоса.
Если у поршневого насоса производительность не зависит от напора, то у ЦБН производительность падает с увеличением напора. Характеристику ЦБН получают изменением степени открытия задвижки на нагнетательной линии. Напор имеет максимальное значение при закрытой задвижке (V = 0). При этом η н так же = 0, т.к. . – теоретическая напорная характеристика ЦБН; – действительная напорная характеристика ЦБН. Уменьшение напора Н с ростом производительности V вытекает из анализа основного уравнения ЦБМ: , т.к. радиальная составляющая абсолютной скорости прямо пропорциональна V, то при β 2 < 900, ctgβ 2 > 0 и Нт снижается с ростом V. Увеличение мощности на валу с ростом V вызвано повышением гидравлических и других потерь. При V = Vmax напор Н = 0, значит и . Т.о. η н при росте V проходит через максимум. Максимальное значение η н соответствует оптимальному режиму работы ЦБН. При увеличении числа оборотов насоса можно получить ряд напорных характеристик : n1 < n2 < n3…
Универсальная характеристика ЦБН. Точки на кривых , соответствующие постоянным значениям η н, соединяют плавными линиями и получают семейство кривых η н = const. Например, величине η н = 0, 5 соответствует пара точек на каждой кривой . Каждый насос имеет лишь один оптимальный режим при η н = η н max (n = const). Кроме того существует глобальный оптимальный режим при оптимальном числе оборотов. При подборе насоса необходимо стараться, чтобы подобранный насос работал в оптимальном режиме, который обеспечивает минимум энергозатрат.
Работа ЦБН на сеть Выбор насоса и режима его работы зависит от характеристики сети. Напор в сети , где Нг – геометрическая высота подачи жидкости, Нп – потери напора. Но, как известно, , где V – расход жидкости, k – коэффициент пропорциональности. Характеристика сети – зависимость напора в сети от расхода жидкости: – это уравнение параболы. Если наложить характеристику сети на характеристику насоса, то точка пересечения их (рабочая точка насоса) отвечает равенству производительности насоса требуемому расходу жидкости в сети, а также равенству избыточного напора насоса ( ) потере напора в сети.
М – рабочая точка. Для увеличения производительности надо повышать число оборотов двигателя. Может оказаться так, что графики не пересекаются. Это говорит о том, что мощности насоса не хватает для работы на данную сеть. В этом случае есть несколько вариантов: 1 можно увеличить число оборотов рабочего колеса, но технически это не всегда осуществимо; 2. можно заменить маломощный насос на более мощный; 3. вместо одного насоса можно использовать несколько насосов, например два. Если необходимо увеличить объемную подачу, то насосы включаются параллельно; при необходимости повышения напора насосы соединяют последовательно. При работе 2-ух насосов на данную сеть их можно включить или параллельно, или последовательно. Если нужно увеличить производительность, насосы соединяют параллельно, если нужно повысить напор, насосы включают последовательно.
а) параллельное соединение б) последовательное соединение При параллельном включении суммарная характеристика (кривая 2) строится удвоением производительностей при одинаковых напорах, а при последовательном включении – удвоением напоров при одинаковых производительностях. При параллельном соединении V2 > > V1, если характеристика сети пологая, при последовательном соединении Н2 > > Н1, если характеристика сети крутая. |
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-15; Просмотров: 1026; Нарушение авторского права страницы