Основные рабочие параметры насосов

ЛОПАСТНЫЕ НАСОСЫ

Общие сведения

Лопастные насосы относятся к динамическим.

В них увеличение энергии рабочей среды осуществляется путем воздействия гидродинамических сил в незамкнутой (постоянно сообщающийся с входом и выходом) рабочей камере. Динамические насосы делятся на лопастные и насосы турбулентного трения.

Лопастные насосы имеют рабочее колесо (ротор), снабженное лопатками, которые взаимодействуют с обтекающей их жидкостью в процессе вращательного движения.

Насосы турбулентного трения - это насосы, в которых увеличение энергии жидкости осуществляется силами трения. Принцип действия их заключается в следующем: жидкость, попадая в рабочую камеру насоса, увлекается в круговое движение посредством своеобразного «трения», создаваемого интенсивным перемешиванием жидкости между межлопаточными ячейками рабочего колеса, под действием центробежных сил по периферии колеса возникает циркуляционное вихревое течение, которое и определило название насоса.

Основные рабочие параметры насосов

Для насосов основными рабочими параметрами (показателями их работы) являются подача, создаваемый напор (давление), потребляемая насосом мощность, коэффициент полезного действия (к.п.д.) и вакуумметрическая высота всасывания.

Подача может быть объемной и массовой или весовой.

Объемная подача - это отношение объема подаваемой насосом жидкой среды в напорный трубопровод за единицу времени. Обозначается буквой и имеет размерность единицы объема к единице времени .

Массовая подача - это отношение массы подаваемой жидкой среды за единицу времени .

Весовая подача - это отношение веса подаваемой жидкости за единицу времени .

Сумма подачи и утечек жидкости составляет идеальную подачу насоса .

Давление насоса определяется из зависимости, получаемой по уравнению Бернулли при наличии источника энергии (рисунок 2.1):

где и - давления на выходе и входе в насос, [Па];

и - скорость жидкости на выходе и входе в насос, м/с;

- ускорение свободного падения, м/с²;

- плотность среды, кг/м³;

и – отметки центров сечений тяжестей выхода и входа в насос, м.

Рисунок 2.1

Учитывая малость значений и , получаем, что давление насоса - это разность давлений на выходе и входе в насос:

.

Действительный напор насоса это разность удельных энергий жидкости на входе и выходе в насос. Напор насоса выражается в метрах столба перекачиваемой жидкости.

Сумма действительного напора и гидравлических потерь в насосе составит теоретический напор .

Потребляемая мощность насоса состоит из полезной мощности и мощности, потерянной на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе , на утечки жидкой среды через неплотности в насосе и на механическое трение деталей насоса . Таким образом,

Полезная мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости, равна:

Сравнение полезной мощности с мощностью, учитывающей различные потери, позволяет найти коэффициенты полезного действия (КПД) насоса по видам потерь:

гидравлический , объемный

механический и общий к.п.д. насоса

или

Вакуумметрическая высота всасывания характеризует допустимый вакуум на входе в насос, при котором обеспечивается нормальная работа насоса.