Файл: Чарей В.Е. Гидравлические машины учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 53

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 3 1 -

 

гадиальная составляющая абсолютной скорости

/О г ч /

CZ 4 =Ut Щ = //, Ч-0,268 -3 ,0 5 м /се к .

 

Площадь входа с учетом площади лопаток

 

вГ ( У Ч - 0,15- I g ^ )

0,024*0,009Чм\

Расход жидкости

 

Q -C , / ^ Щ - О Щ ^ Щ т м р в ^ Щ л / с ё к .

Окружная скорость на выходе'

/у - Ш и з _ 3J4-О/О 4450.

иг

60

60

:

~88,4м/сек.

Площадь выхода

с

колеса

 

 

 

 

 

В

 

 

Радиальная составляющая

 

 

*-2-2

 

Fa ~ О, О Ш

 

м/сек:

Тангенциальная

составляющая

абсолютной скорооти

Сги

11f

c sz Ct9 h =2% Ч - 2,65Ctg 30^1 8 ,2 м /сек.

Напор насоса

 

 

 

 

 

Н~Кц

 

О ,& 'д ,№ % 0 ^ ~ 2 7 , Щ % д с т . (

3. Формы

лопаток .рабочего йояеоаа(рис.■ Д 4 Т% .йЛ)

Возьмем насос, у которого

Л О Ц ВЭ it .R-# v .:8 '«•ж-■■Я гУ ■■■%’*■ -.1

н а з а д ,

т .е . угод наклона

лопаток при выходе Д < 4

0 jv ),

при котором

(Х2 ** 90%

J

(рис,

ач,. а ) .


 

 

 

-

32

-

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

//_ U2 f г СозсСц _ q

 

 

 

 

 

 

 

9

~

 

'

 

 

 

 

гак как при ос2~ 90°7

Cos 90°=О.

 

 

 

 

Возьмем насос, у которого

л о п а т к и

р а д и

а л ь ­

н ы е

(рис. 2 4 ,6 ). ПринимаеыД=-^®

U2=C2 Cosat2>

тогда

 

 

UiCyCoSOLz _

U2

 

 

 

 

Из треугольника

Г

~

J

г ’

г

 

 

 

скоростей

U2 = CZ - W 2 .

 

 

 

Но так

как W2 -C2=Ci г т о

 

2

2

л 2

 

 

 

U2 -С г - С у t

 

 

 

и ? e ‘ - c f

и т

 

н и I

с* -с?

 

 

 

н = ~ *=

2 2д

 

 

 

9

9.

 

 

 

т .в . при fi2 = 90° манометрический напор равен скоростному.

Возьмем насос,

у к о т о р о г о

л о п а т к и

з а г н у т ы

в п е р е д .

 

Подберем

угол"”

f i > 9 0 ° (рис. 2 4 ,в)

так, чтобы можно

было написать" C ^C asd.^ 2U Z .

Тогда

 

.

 

U2Cz Cosd9 _ 2 U l

 

 

9

~9

т .е , напор в

этом случае

будет в

два раза больше, чем при ра­

диальных лопатках.

 

 

Из рассмотренного видно, что

с увеличением угла Д

напор увеличивается, но у насосов с лопатками, загнутыми на­

зад, к .п .д . больше.

В связи с

этим у современных

центробежных

насосов и машин применяют лопатки либо загну?!1,

либо радиаль­

ные (гидромуфты). Угол Д

принимают« /5 - 5 ^ ; а ^ 7 - 1 5

чиело лопаток

Г *

15-25%

2 - 6 - 1 2 .

 

 


 

 

 

 

 

-

33

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

бы стр оходн ости

 

 

 

К а к

и з в е с т н о ,

з а

 

к о э ф ф и ц и е н т

 

б ы с т р о х о д н о с т и

н а с о с о в

n s

п р и н и ­

м а е т с я

ч и с л о

 

о б о р о т о в

т а к о г о

к о ­

л е с а ,

к о т о р о е

п р и

 

п о д а ч е

75

л/оек

 

в о д ы

и

п р и

н а п о р е

 

в

1 м

вод .ет.

в о

 

т р е б л я е т

 

м о щ н о с т ь

в

I л .с .

Из

теории

по­

добия выведена

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П3= 3 , 6 5 ^ $

 

 

 

(30)

 

 

 

где

а

-

число

 

оборотов

в

минуту;

 

 

 

 

 

Q.

-

подача

нароса,

м3/сек ;

 

 

 

 

 

Н

-

напор,

м вод .ет.

 

 

 

 

 

 

Понятие "лошадиная сила" -

явно устаревшее, оно на может

быть рекомендовано для дальнейшего употребления.

В «ведуна -

родной системе

единиц

(

СИ

Сказанное

выше

понятие

можно

сформулировать

так:

к о э ф ф и ц и е н т о м

 

б ы с т р о ­

х о д н о с т и

 

н а с о с а п у ( у д е л ь н ы м

ч и с ­

л о м

о б о р о т о в )

н а з ы в а е т с я

 

ч и с л е

о б о р о т о в

 

т а к о г о

 

к о л е с а ,

к о т о р о е

п р и

п о д а ч е

в

I

м8/еек

в о д ы

*

я р *

д а в л е н и и

 

в I ки/м2 п о т р е б л я в *

 

ы о щ -

Ность в

I квт.

В

этом случае

формула имеет .вид

 

 

 

 

 

 

п _ п $1

'

 

т

 

 

 

 

 

 

 

Л^7Г -W

 

(зо1)

 

 

где

п

-

число

оборотов

в минуту;

 

 

 

 

Q

-

подача

насоса,

м3/с зк ;

 

 

 

 

 

/г.

-

давление, кн/&г.

 

 

 

 

Пользуясь последним выражением, все существующие коэффици­ енты быстроходности колес насосов (приведенных ниже) должны

быть уменьшены в 20,2 раза

[ ?л].

 

 

Но коэффициенту быстроходности насосы классифицируются:

приП3 =

40

-80 -

насосы

тихоходные,

у них j j 2

=

2 ,5 ;

при П5 ~

80

-150

-

нормальной

быстроходности,

у них

t =

Z’Q’

 

быстроходные, у н р

у

- I ,8 - I ,4 j

при п3

=

150-300 — " -

~ a


 

 

 

-

3* -

 

 

 

при

fl3

= 300-600 -

насосы

диагональные,

у

них

=

 

 

 

 

 

=

1 ,2 ,-1 ,1 ;

 

при

n s

= 600-1200

насосы пропеллерные,■у

них

- 0 ,8 .

. Число ступеней насосов не ограничено, обычно у горизон -

тальяых насосов принимают до

8 ступеней, а

у вертикальных их

может

быть

несколько десятков.

 

 

 

5. Кавитация

Всасывание жидкости насосом происходит под влиянйом разре­ жения. При понижении давления в насосе до давления насыщенных паров (соответствующего температуре перекачиваемой жидкости) происходит самовскипание жидкости, при котором возникает яв - ленив кавитации (пустота).. Образовавшиеся пузырьки пара увле­

каются

движущимся

потоком, затем отрываются от него и,

подходя

к твердым стейкам, конденсируются, а окружающие ча -

стицы жидкости с большой скоростью устремляются в освободив - шееоя при конденсации пространство и производят гидравлические удары. Эти удары вызывают появление шума и недопустимых коле­ баний в насосе, снижают его к .л .д . и вызывают разрушение ме - таяла, Кавитации нарув-ает неразрывное течение потока и нор­ мальную работу насоса»'поэтому в работе насоса она недопустима,

Для борьбы о кавитацией проводят ряд-мероприятий, которые сводятся к следующим:

а) правильно выбирают высоту всасывания; б) уменьшают потеря напора во всасывающей трубопроводе

(увеличением диаметра, уменьшением длины и уменьшением мест - йых сопротивлений);

в) устраняют,неплотности в соединениях всасывающего тру -

бонровода;

 

 

 

 

 

 

г) правильно-йроклядннают

всасывающие линии и др.

Коэффициент

кавитации определяют

по формуле

 

 

 

_//?*. 1*/з

 

(31)

 

 

 

 

 

 

Проверку

на

кавитацию производят

по соотношению

 

 

 

н

> ^

г

(32)

где

-

напор

па одну

ступень.;


-35 -

tls- коэффициент б ы стр оходн ости .

Если соотношение (32) выполнено., кавитации в насосе наблю­

даться на будет.

 

 

 

 

 

6. Характеристики

центробежных

насосов

 

У центробежных

насосов,

в отличие

от

поршневых,

произво­

дительность Q

зависит

от напора

Н

. Такая

зависимость,

выраженная графически, называется основной характеристикой на­ соса.

Обычно характеристику строят на основании лабораторных ис­

пытаний. Это испытание состоит в том,

что

насос

пускают

в

ра­

боту при закрытой задвижке на напорной

линии, затем

постепенно

(через 1-2 минуты) ее открывают, замеряют

рвсход

Q

,

число

оборотов

п

и полную высоту подачи Н

 

по показаниям

 

ва­

куумметра

и манометра.

 

 

 

 

 

 

Одновременно с этим определяют мощность на валу

дасоса

М

и к .п .д . р . Так получают ряд измерений, на основании кото­ рых составляют таблицу или строят характеристику.

Йа рис. 25 приведены три типичных характеристики центро -

 

0/>/сек.

 

 

Рис,. 25. Характеристики центробежного

 

 

насоса.

 

Кривая HfQ - основная характеристика насоса, которая по­

казывает

изменение напора при изменении его расхода.

Кривая

p/Q

показывает изменение к .п .д ., а кривая A//Q,

- изме­

нение мощности насоса. Для каждой характеристики указывают, к