Величины, характеризующие рабочий процесс объемных насосов
Основной величиной, определяющей размер объемного насоса (объемного гидродвигателя) является его рабочий объем. Рабочий объем насоса и частота его рабочих циклов определяют идеальную подачу. Идеальной подачей объемного насоса называют подачу в единицу времени несжимаемой жидкости при отсутствии утечек через зазоры. Осредненная по времени идеальная подача: , где - рабочий объем насоса, т. е. идеальная подача насоса за один цикл (один оборот вала насоса); n - частота рабочих циклов насоса (для вращательных насосов частота вращения вала); - идеальная подача из каждой рабочей камеры за один цикл; z - число рабочих камер в насосе; k - кратность действия насоса, т. е. число подач из каждой камеры за один рабочий цикл (один оборот вала). Таким образом, рабочий объем насоса: . Чаще всего k=1, но в некоторых конструкциях k=2 и более. Действительная подача насоса меньше идеальной вследствие утечек через зазоры из рабочих камер и полости нагнетания, а при больших давлениях насоса еще и за счет сжимаемости жидкости. Отношение действительной подачи Q к идеальной называется коэффициентом подачи: , где - расход утечек; - расход сжатия. Когда сжатие жидкости пренебрежимо мало, коэффициент подачи равен объемному КПД насоса : . Полное приращение энергии жидкости в объемном насосе обычно относят к единице объема и, следовательно, выражают в единицах давления. Так как объемные насосы предназначены в основном для создания значительных приращений давления, то приращением кинетической энергии в насосе обычно пренебрегают. Поэтому давление насоса представляет собой разность между давлением на выходе из насоса и давлением на входе в него: , а напор насоса . Полезная мощность насоса . Мощность, потребляемая заборным насосом (затрачиваемая приводящим двигателем), , где - момент на валу насоса; - угловая скорость его вала. КПД насоса есть отношение полезной мощности к мощности, потребляемой насосом . Подобно тому, как это принято для лопастных насосов, для объемных насосов различают гидравлический , объемный и механический КПД, учитывающие три вида потерь энергии: гидравлические — потери напора (давления), объемные — потери на перетекание жидкости через зазоры и механические — потери на трение в механизме насоса: , то есть КПД насоса (общий) равен произведению трех частных КПД - гидравлического, объемного и механического.
Поршневые насосы Конструктивная схема насосной установки с простейшим насосом такого типа представлена на рисунке 4. Рабочей камерой служит цилиндр 6, а вытеснителем — плунжер 8 с возвратно-поступательным движением, которое ему сообщает кривошипно-шатунный механизм. Система распределения, обеспечивающая соединение цилиндра попеременно с всасывающей (подводящей) 1 и напорной (отводящей) 3 линиями, состоит из всасывающего 11 и нагнетательного 5 клапанов. Клапаны являются самодействующими. При увеличении объема рабочей камеры (при цикле заполнения) в ней устанавливается давление меньшее, чем давление перед клапаном 11. Под действием возникшей разности давлений клапан поднимается, и камера заполняется жидкостью из всасывающей линии 1. При уменьшении объема камеры (при цикле вытеснения), когда плунжер в нее вдвигается, давление в камере начинает повышаться, клапан 11 закрывается и, когда давление в камере достигнет значения , большего, чем давление за клапаном 5, жидкость будет вытесняться через этот клапан в линию 3. Отметим, что описанная смена циклов возможна только при условии, что давление больше, чем (это соответствует работе такой гидромашины в качестве насоса). Если подвести к линии 1 жидкость под высоким давлением, то плунжер под ее действием не начнет двигаться, так как клапаны допустят свободный проток жидкости в линию 3, где давление меньше. Следовательно, использовать насос с самодействующими клапанами в качестве гидродвигателя невозможно, он необратим.
Рисунок 4 - Схема поршневого насоса с кривошипным приводом
По конструкции вытеснителя поршневые насосы разделяют на собственно поршневые (рисунок 5) и плунжерные (рисунок 4). В поршневом насосе поршень 4 (см. рисунок 5) перемещается в гладкообработанном цилиндре 5. Уплотнением поршня служит сальник 3 (вариант I) или малый зазор (вариант II) со стенкой цилиндра. В плунжерном насосе (см. рисунок 4) гладкий плунжер перемещается в рабочей камере свободно, а уплотнение 7 размещено неподвижно в корпусе камеры. Так как точная обработка внутренних поверхностей более трудоемка, чем внешних, а доступность ремонта и замена неподвижного наружного уплотнения более просты, чем подвижного внутреннего, плунжерные насосы всегда предпочтительнее, чем поршневые, если особые конструктивные и эксплуатационные требования не исключают их применения. Как указывалось, в дальнейшем оба типа насосов, несмотря на различие в форме вытеснителей, будут именоваться поршневыми.
Рисунок 5 - Схема поршневого насоса с дифференциальным поршнем
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1366)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |