Контрольная работа: Переміщення рідин (Насоси)
Швидкість рідини w зневажно мала в порівнянні зі швидкістю в усмоктувальному трубопроводі, тобто порівняно з w BC , і тому може бути виключена з рівняння (3.8). Тоді із цього рівняння питома енергія рідини на вході в насос:
E BX =H BC + 
– h В.ВС (3.8а)
Аналогічно w 2 << w ; зневажаючи величиною w 2 і з огляду на те, що H BC + h + H H = H Г – геометричній висоті підйому рідини, визнаніжо за рівнянням (3.9) питому енергію рідини на виході з насоса:
(3.9а)
Віднімаючи з лівої частини рівняння (3.9а) ліву частину рівняння (3.8а), знаходимо напір насоса:
(3.10)
Рівняння (3.10) показує, що напір насоса дорівнює сумі трьох доданків: висоти підйому рідини в насосі, різниці п’єзометричних напорів і різниці динамічних напорів у нагнітальному й усмоктувальному патрубках насоса.
Звичайно нагнітальний і усмоктувальний патрубки насоса мають однаковий діаметр; відповідно w = w BC і рівняння (3.10) спрощується:
(3.11)
Рівняння (3.10) і (3.11) застосовують для розрахунку напору при проектуванні насосів.
Для визначення напору діючого насоса користуються показаннями встановлених на ньому манометра (p ) і вакуумметра (p ). Виразимо абсолютні тиски p Н і p BC крізь показання манометра й вакуумметра:
p Н = p + p М p BC = p – p В
причому p – атмосферний тиск.
Роблячи підстановку цих виражень у рівняння (3.11), одержимо
(3.12)
Таким чином, напір діючого насоса може бути визначений як сума показань манометра й вакуумметра (виражених у м стовпа перекачуваної рідини) і відстані по вертикалі між точками розташування цих приладів.
(3.12а)
h В = h В.Н. + h В.ВС. – сумарний гідравлічний опір усмоктувального й нагнітаючого трубопроводів. Рівняння 3.12а використовується при підборі насосів для технологічних установок.
Висота усмоктування. Усмоктування рідини насосом відбувається під дією різниці тисків у прийомної ємності p і на вході в насос p BC або під дією різниці напорів 
. Висота усмоктування може бути визначена з рівняння (3.8):
(3.13)
Беручи до уваги, що практично швидкість 
, одержимо:
(3.14)
Таким чином, висота усмоктування насоса збільшується зі зростанням тиску p у прийомної ємності й зменшується зі збільшенням, тиску p BC , швидкості рідини w BC і втрат напору h В.ВС в усмоктувальному трубопроводі.
Якщо рідина перекачується з відкритої ємності, то тиск p дорівнює атмосферному p . Тиск на вході в насос p BC повинен бути більше тиску p t насиченої пари перекачуваної рідини при температурі усмоктування (p BC > p t ), тому що в противному випадку рідина в насосі почне кипіти. При цьому в результаті інтенсивного виділення з рідини пар і розчинених у ній газів можливий розрив потоку й зменшення висоти усмоктування до нуля.
Отже 
(3.15)
З рівняння (3.15) видно, що висота усмоктування залежить від атмосферного тиску, швидкості руху й густини перекачуваної рідини, її температури (і, відповідно, тиску її пари) і гідравлічного опору усмоктувального трубопроводу.
При перекачуванні з відкритих резервуарів висота усмоктування не може бути більше висоти стовпа перекачуваної рідини, що відповідає атмосферному тиску, якій залежить від висоти місця установки насоса над рівнем моря. Так, наприклад, при переміщенні води при 20° С висота усмоктування навіть теоретично не може бути більше 10 м на рівні моря й 8,1 м на висоті 2000 м (8,1 м – значення атмосферного тиску в м вод. ст. на цій висоті).
На припустиму висоту усмоктування насосів також впливає явище кавітації. Кавітація виникає при високих швидкостях обертання робочих коліс відцентрових насосів і при перекачуванні гарячих рідин в умовах, коли відбувається інтенсивне пароутворення в рідині, що перебуває в насосі. Бульбашки пари попадають разом з рідиною в область більш високих тисків, де миттєво конденсуються. Рідина стрімко заповнює порожнини, у яких перебувала пара, що сконденсувалася, що супроводжується гідравлічними ударами, шумом і струсом насоса. Кавітація приводить до швидкого руйнування насоса за рахунок гідравлічних ударів і посилення корозії в період пароутворення. При кавітації продуктивність і напір насоса різко знижуються.
Практично висота усмоктування насосів при перекачуванні води не перевищує наступних значень:
| Температура, °С | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 65 |
|
К-во Просмотров: 440
Бесплатно скачать Контрольная работа: Переміщення рідин (Насоси)
|