Эксплуатационные расчеты лопастных насосов
Для того чтобы перемещать жидкость по трубопроводам установки из приемного резервуара в напорный, необходимо затрачивать энергию на подъем жидкости на высоту геометрического напора hг, на преодоление разности давлений в резервуарах и на преодоление суммарных гидравлических потерь всасывающего и напорного трубопроводов. Т.о. потребный напор установки определяется по формуле:
,
где Нст – статический напор установки;
kтр – сопротивление трубопровода насосной установки.
Рис. 5.15. Характеристика насосной установки
Основными исходными данными для подбора насосов служат требуемая суммарная подача и напор, по которым находится оптимальный вариант насосного оборудования (типоразмеры, количество).
На рис. 5.15 справа изображена характеристика насосной установки с насосом, слева – схема установки. Уровень в приемном резервуаре совмещен с осью Q. Характеристика насосной установки представляет собой суммарную характеристику трубопроводов , смещенную вдоль оси напоров на величину статического напора Нст.
Имея характеристику установки и напорные характеристики насосов, можно приступать к подбору насоса для установки.
Насос данной установки работает на таком режиме, при котором энергия, потребляемая при движении жидкости по трубопроводам установки (Нпотр) равен энергии, сообщаемой жидкости насосом (Ннасоса). Определение рабочего режима насосной установки производится совмещением на одном графике (рис. 5.15) в одинаковых масштабах характеристики насоса с характеристикой насосной установки. Равенство напоров получается для режима, определяемого точкой А пересечения характеристик, которая называется рабочей точкой с координатами: потребный напор – НА и фактическая подача QA.
Точка А должна находится в зоне оптимального КПД, в которой КПД не должен отличаться от максимального больше чем на 2–3%.
При отсутствии насоса с необходимыми характеристиками устанавливают два и более меньших по параметрам насосов.
Для каждого вида насосов предусматривается выпуск определённого ряда типоразмеров, соответствующих требуемому диапазону параметров, который и представляет собой номенклатуру насосов. Номенклатуры насосов в форме полей Q – Н, на которых показаны области всех предусмотренных типоразмеров насосов данного вида, приводятся в соответствующих каталогах и справочниках, где обычно даются их характеристики и необходимые размеры насосов.
Работа лопастных насосов при последовательном включении в гидросистему. При последовательном соединении подача насосов одинакова, а общий напор равен сумме напоров обоих насосов. Суммарная характеристика насосов I+II (рис. 5.16) пучается сложением ординат кривых напоров I и II обоих насосов при одинаковой подаче. Пересечение суммарной характеристики насосов с характеристикой насосной установки даст рабочую точку А, которая определяет подачу Q и суммарный напор HI + HII обоих насосов.
Последовательное включение нескольких насосов менее экономично, чем использование одного высоконапорного насоса.
Работа лопастных насосов при параллельном включении в гидросистему. Параллельное соединение насосов обычно применяют для увеличения подачи. Насосы, работающие параллельно на один длинный трубопровод, обычно имеют одинаковые приёмные уровни.
Рис. 5.16. Определение режима работы последовательно (а) и параллельно (б) соединённых насосов
Для получения суммарной характеристики двух насосов, следует сложить абсциссы точек кривых напора H = f (Q) обоих насосов, взятых при одной и той же ординате. Пересечение суммарной характеристики I+II (рис. 29, б) с характеристикой насосной установки даёт рабочую точку А, которая определяет суммарную подачу QI + QII и напор насосов HI = HII.
Параллельное включение насосов оправдывает себя лишь в том случае, когда характеристика насосной установки является пологой кривой, и чем она положе, тем значительнее приращение подачи.
Гидродинамические передачи. Основные понятия и классификация
Гидродинамическая передача – это устройство для передачи механической энергии от вала двигателя на вал приводимой им машины, в которой имеет место двойное преобразование энергии посредством жидкости, при отсутствии жёсткого соединения входного и выходного валов.
Гидродинамические передачи делятся на:
- гидродинамическая муфта – это передача, обеспечивающая гибкое соединение и передачу мощности с ведущего на ведомый вал при взаимодействии рабочей жидкости с лопатками без изменения крутящего момента.
- гидродинамический трансформатор – это энергетическая машина, обеспечивающая гибкое соединение валов и передачу мощности с входного вала на выходной с преобразованием крутящего момента и изменением скорости вращения ведомого вала по сравнению со скоростью вращения ведущего.
Гидродинамические передачи могут ограничивать момент сопротивления, нагружающего двигатель, и сглаживать пульсации этого момента при пульсирующем изменении сопротивления потребителя. Этим они защищают двигатель и механическую часть трансмиссии от перегрузок и ударных нагрузок, увеличивая их долговечность. Гидродинамические передачи устраняют также перегрузку двигателей во время пуска, при разгоне приводимых объектов с большой инерцией; автоматически изменяют крутящий момент в зависимости от нагрузки со стороны потребителя.
Гидродинамические трансформаторы обеспечивают бесступенчатое изменение передаваемого момента в зависимости от изменения частоты вращения выходного вала. Все указанные функции гидродинамические передачи выполняют автоматически. Гидродинамические передачи широко распространены в приводах транспортных, строительных, дорожных, горных и других машин, имеющих переменные нагрузки на рабочих органах и работающих в особо тяжёлых условиях.
К недостаткам гидродинамических передач относятся:
1) КПД гидротрансформаторов (90 – 93 %) на расчётном режиме ниже КПД механической передачи (93 – 97%). КПД гидродинамических передач изменяется в зависимости от режима работы.
2) Высокая стоимость и сложность изготовления.
3) Необходимость питания и охлаждения передач.
Рабочие жидкости для гидродинамических передач
Для обеспечения нормальной работы в течение длительного времени гидродинамические передачи должны иметь следующие свойства:
• малую вязкость при достаточной смазывающей способности;
• большую плотность;
• высокую температуру вспышки и низкую температуру застывания;
• большие теплоемкость и коэффициент теплопроводности;
• пониженную кислотность;
• должны быть чистыми и не содержать смолистых и асфальтовых веществ;
• должны быть устойчивыми к пенообразованию и к перемешиванию с водой;
• должны быть безвредными и безопасными в работе.
Наиболее отвечают этим требованиям минеральные, синтетические масла и их смеси со специальными присадками различного назначения. Для большинства гидромуфт, работающих в нормальных условиях, применяется турбинное масло Т - 22(л) с добавлением антивспенивающих присадок. Для гидротрансформаторов применяют смесь масел, трансформаторное масло или ВНИИНП- 403 и др.
Дата добавления: 2021-09-25; просмотров: 341;