Файл: Семидуберский, М. С. Насосы, компрессоры, вентиляторы учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 141

Скачиваний: 1

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

R и г — большой и малый радиусы овала статорного коль­ ца, мм:

б — толщина пластины, мм.

Насосы этого типа получили большое распространение в маши­ ностроении— в механизмах подач сверлильно-расточных и токар­ ных станков, в самосвалах — для механизмов опрокидывания ку­ зова, в экскаваторах — для механизмов управления и в других машинах. Производительность насосов — 5-^-200 л/мин, рабочее давление— (60-4-70) -105 Н/м2, иногда до 125-ІО5 Н/м2. Пластинча­ тые насосы обратимы, но не регулируются, что является их недо­ статком. Поэтому они применяются в гидроприводах с дроссель­ ным регулированием подачи жидкости.

В станкостроении для увеличения производительности исполь­ зуются также сдвоенные в осевом направлении пластинчатые на­ сосы, имеющие в одном корпусе на одном валу два ротора. Каж­ дый из сдвоенных насосов имеет свои отверстия для всасывающих и нагнетательных труб. Пластинчатые насосы надежны в эксплуа­ тации, имеют высокий объемный к. п. д. (0,85-^0,95), выдержи­ вают многократный и быстрый ремонт. Недостаток — повышенный износ и расход энергии от трения пластин, ввиду чего общий к. п.д. уменьшается до 0,44-^0,77. Наиболее истирающиеся детали на­ соса— статорное кольцо 2 — изготовляется из закаленной стали ШХ15 или 9ХС, а пластины — из быстрорежущей стали Р18 и Р9.

Пример. Определить к. п.

 

д. насоса, подающего

воду из скважины, глуби­

ной 3000 м, если мощность электродвигателя насоса

Адв= 550 кВт;

количество

воды, поданной насосом за

4

ч = 14,4-ІО3

с, составляет Р=180 м3;

плотность

воды ? = 1000 кг/м3.

 

 

 

 

 

 

 

Р е ш е н и е . Давление, развиваемое насосом

 

 

 

р = 9,81

1000 3000 =

294

105

Н/м3.

 

Гидравлическая полезная

мощность

насоса

 

 

 

N n = p V

= 2 9 4 105 _

180

_

= 410 к В т _

 

_ _

 

К. п. д. насоса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

410

=

0'745-

 

 

 

 

^ = W

 

 

Пример. Насос, перекачивающий жидкость плотностью р = 1100 кг/м3, имеет производительность 46,5 м3/ч. Избыточное давление в нагнетательном патрубке насоса по манометру 3,34-ІО5 Н/м2; показание вакуумметра на всасывающем

патрубке насоса рв = 0,45-105

Н/м2=340 мм рт.

ст.

Барометрическое

давление

Р б а р — 1,01 • ІО5 Н/м2=760 мм

рт. ст. Расстояние

по

вертикали между

точками

присоединения манометра и вакуумметра 0,3 м. Мощность на валу электродви­

гателя, приводящего насос в действие, /Ѵдв = 7

кВт. Определить мощность насоса.

Р е ш е н и е . Абсолютное давление нагнетания

 

 

Ра -- Рм -гРбар — 3,34 ІО6 -j-

1,01

10u =

4,35

ІО5 Н/м2.

Абсолютное давление всасывания

 

 

 

 

Рве = Р б а р — Рв = 1,01 106 _

0,45

105 =

0,56

105 н / м 2.

ПО


Гидравлическая мощность насоса

N II V (Рн — Рве + Рgh)

46,5

(4,35 ■105 - 0,56 • 105 |_

3600

 

 

-h 1100 - 9,81

■0,3) = 4,9 кВт.

Заметим, что формулу для определения гидравлической мощности можно несколько изменить:

Na = V (Рн—Рве f Рgh) = V ( р и + р 6ар - />бар -і-Рв + Рgh)

= V (Ри “Г Рв -f Рgh).

Задачи

1. Определить величину теоретического давления, развиваемого центробеж­ ным насосом при следующих данных: абсолютная скорость входа воды в колесо

С\ =4,0

м/с; диаметр внутренней окружности колеса £>і = 150

мм; угол

входа

(Хі= 75°,

частота вращения колеса п =1450 об/мин; абсолютная

скорость

выхода

воды из колеса с2=24,0 м/с; диаметр наружной окружности D2= 350 мм; угол вы­

хода лопатки а2=12°.

рт = 6-105

Н/м2.

 

Ответ.

2. Центробежный насос подает 50 м3/ч воды. Манометр на нагнетательном патрубке показывает ря= 2,6’105 Н/м2, вакуумметр на всасывающем патрубке — 0,34-ІО5 Н/м2; расстояние между манометром и точкой присоединения вакуум­ метра 0,6 м; коэффициент полезного действия насоса rj= 0,62. Определить мощ­ ность на валу центробежного насоса.

Ответ. N = 6,58 кВт.

3. Центробежный насос подает холодную воду в количестве Q= 100 м3/ч из колодца в напорный бак по трубе диаметром d=150 мм с полной высотой подъе­ ма 32 м. Определить полный к. п. д. насоса, если мощность на его валу состав­ ляет N в=14 кВт, а суммарный коэффициент сопротивления, включая трение,

равен 2 g = l0,5.

 

 

 

 

Ответ, т)= 0,648.

. 4. Определить

мощность,

потребляемую из

электросети

электродвигателем,

непосредственно соединенным с насосом производительностью

Q= 25 м3/ч, пред­

назначенным для подачи воды

на высоту Н = 45

м, если сопротивление трубопро­

вода Аг,с = 0,6-10s

Н/м2, к. п. д. насоса и электродвигателя соответственно т]0=0,7

и Лдв=0,95.

 

 

Ответ. /Ѵ=3,17 кВт.

 

 

 

Г л а в а V

АВТОМАТИЗАЦИЯ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК

§ 53. Понятие об автоматических насосных установках

Все основные операции на насосной станции (открытие за­ движки на всасывающем трубопроводе; включение вакуум-насоса, если отсутствует заливка из напорного трубопровода; включение электродвигателя рабочего насоса; отключения вакуум-насоса; открытие задвижки на напорном трубопроводе; работа насоса; закрытие задвижки; остановка насоса) могут быть автоматизиро­ ваны. При помощи элементов автоматизации насосные агрегаты

111


могут включаться

или отключаться в зависимости от уровня

воды в резервуарах

и давления в трубопроводах. Насосные агре­

гаты автоматически отключаются также в случаях перегрузки двигателя, падения напряжения в сети, прекращения подачи воды насосом, перегрева подшипников и т. д. Сигнализацию об измене­ нии уровня воды в резервуарах и давления в трубопроводе осу­ ществляют различные реле, в том числе реле уровня.

Применяются полуавтоматические и полностью автоматические насосные станции. На первых процесс пуска отдельных насосных агрегатов частично или полностью автоматизирован, но первона­ чальный импульс производится вручную персоналом станции. На автоматических насосных станциях включение отдельных агрега­ тов, их остановка и все операции по регулированию во время са­ мой работы производятся автоматически без участия обслуживаю­ щего персонала. Наибольший экономический эффект и наивысшие технические показатели дают полностью автоматизированные на­ сосные станции.

§ 54. Приборы автоматических насосных установок

Для автоматизации насосных установок применяются специ­ альные электромагнитные, механические, гидравлические и тепло­

вые приборы. Рассмотрим некоторые из них.

 

 

 

 

 

 

Поплавковое реле уровня предназначе­

 

 

но для воздействия на электрическую цепь

 

 

при определенном уровне воды в резервуа­

 

 

ре. В резервуар, в котором контролируется

 

 

уровень

жидкости, погружается

поплавок

 

 

1 (рис. 88), подвешенный на конце троса,

 

 

перекинутого через блок 3. На

другом конце

 

 

его укреплен уравновешивающий груз 9. На

 

 

обеих ветвях троса укреплены две пере­

 

 

ключающие шайбы 2 и 8, которые при пре­

 

 

дельных уровнях жидкости в резервуаре.

 

 

поворачивают

коромысло

4

контактного

 

 

устройства 6 и замыкают контакты прово­

 

 

дов 7 и 5. Эти

контакты в

свою очередь

 

 

замыкают или размыкают соответствующие

 

 

исполнительные цепи управления. Во избе­

 

 

жание неустойчивой работы агрегата необ­

 

 

ходимо обеспечить мгновенное перемеще­

 

 

ние контактов из одного положения в дру­

 

 

гое.

 

 

 

 

 

 

Рис. 88. Поплавковое

Сильфонное

реле уровня

(рис. 89) со­

реле уровня

 

стоит из гофрированной тонкостенной труб­

 

 

ки 2, закрытой с двух концов.

В

дне этой

штуцер 1 для

 

трубки сделано

отверстие,

где

закреплен

включения реле в трубопровод.

На стержне 5 при­

креплен рычаг

4,

соединенный

с контактами

3. При

повышении

112


давления трубка 2 сильфона растягивается, приподнимает рычаг 4, и цепь сети управления разрывается. При снижении давления пружина 6 сжимает трубку 2 и переводит рычаг 4, вследствие чего цепь сети управления через линейные провода Л\ и Л 2 замыкается. Беспоплавковое реле уровня работает при давлении М О5 Н/м2.

Рис. 89. Сильфонное реле

Рис. 90. Реле давления (элек­

уровня

троконтактный манометр типа

 

ЭКМ)

Реле давления электроконтактного типа изображено на рис. 90. Как и в обычных манометрах, основной частью его является труб­ чатая пружина 1. Электроконтактный манометр имеет два непод­ вижных контакта — левый 2, замыкающийся при давлении ниже предельного, на которое он рассчитан, и правый 4, замыкающийся при давлении, превышающем установленную для него величину. Подвижный контакт 3 укреплен на стрелке манометра. Контакт­ ная система и изоляция манометра допускают возможность вклю­ чения их в цепи управления напряжением до 380 В переменного тока или 220 В постоянного тока.

Реле времени (рис. 91) устанавливается, чтобы обеспечить вы­ держку времени (от нескольких секунд до нескольких минут) между отдельными операциями при автоматическом управлении.

8

2615

113

Реле состоит из двух неподвижных контактных пружин и двух биметаллических пластинок, каждая из которых состоит из двух разных металлов с различными коэффициентами расширения. При нагревании такой пластинки одна часть ее

 

 

расширяется

больше, другая — меньше,

 

 

благодаря чему пластинка изгибается. На

 

 

одной из пластинок намотана нагреватель­

 

 

ная обмотка. При прохождении тока через

 

 

обмотку пластинка нагревается и, изгиба­

 

 

ясь, замыкает или разрывает цепь управ­

 

 

ления.

 

(рис. 92)

широ­

 

 

Электромагнитное реле

Рис. 92. Схема элек­

ко используется в схемах автоматики и те­

лемеханики.

Реле срабатывает от

сравни­

тромагнитного

реле

телефонного типа

тельно слабого тока, но

оно может вклю­

 

 

чить электрические цепи, по которым

Следовательно,

реле

проходит ток значительно большей силы.

является промежуточным

звеном

между

цепью слабого тока и исполнительной цепью значительно большей мощности.

 

 

РТ, РТ, МП

L

Условные обозначения:

Замы кающ ий

контакт

Г

 

 

* Размыкающий

контакт

 

Катушка контактора

Кнопка с замкнутым контактом Кнопка с разомкнутым контактом Предохранитель

Рубильник

Рис. 93. Простейшая схема автоматического уп­ равления одним насосным агрегатом

На железный стержень (сердечник) 1 надета катушка с обмот­ кой 2 из медного изолированного провода. При прохождении тока через обмотку сердечник притягивает якорь 6, укрепленный

114