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
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