Характеристика шестеренного насоса

Характеристикой шестеренного (объемного) насоса называют графические зависимости:

– производительности от напора – ;

– мощности на валу от напора – ;

– кпд насоса от напора – .

Эти зависимости получают при испытаниях шестеренных насосов, они приводятся в каталогах на насосы и служат для выбора насосов. Для удобства зависимости приводят в виде графиков, а графики совмещают (рис.7.2).

Рис. 7.2. Характеристика шестеренного насоса

Теоретический график зависимости G_v = f (Н) имеет вид прямой линии, параллельной оси абсцисс (Н), так как производительность объемных насосов не зависит от напора (см. формулы 7.1)

В действительности за счет уменьшения объемного кпд с увеличением напора производительность уменьшается.

Это происходит потому, что между нагнетательной и всасывающей полостями имеются зазоры, обусловленные конструкцией насоса. При увеличении давления в нагнетательной полости все большая доля жидкости через эти зазоры поступает обратно во всасывающую полость, уменьшая объемный кпд насоса, а значит его производительность.

График зависимости N_e = φ(Н) имеет вид монотонно возрастающей функции. Это и следует из формул (7.3) и (7.7), так как N_e практически в основном зависит от величины напора (Н), поскольку величина напора возрастает быстрее, чем уменьшается G_v.

График зависимости η_н = (Н) имеет вид также монотонно возрастающей функции до некоторого значения Н (на которую конструктивно рассчитан данный вопрос), поскольку величина N_n возрастает быстрее, чем возрастает величина N_e (см.формулу 7.7).

Описание установки

Установка (рис.7.3) выполнена по схеме замкнутого цикла.

Рис. 7.3. Схема установки для испытания объемного насоса:

1 - электродвигатель; 2 - шестеренный насос Ш 2-25; 3 - расходная емкость;

4 - всасывающий трубопровод; 5,18 - вентили; 6 - нагнетательный трубопровод;

7 - лоток; 8 - рычаг установки лотка; 9 - приемный бак; 10 - водомерное стекло;

11 - шкала водомерного стекла; 12 - спускные клапаны; 13 - рычаги спускных клапанов; 14 - манометр; 15 - вольтметр; 16 - амперметр; 17 – водопровод

Шестеренный насос 2, приводимый в действие электродвигателем 1, забирает воду из расходной емкости 3 через всасывающий трубопровод 4 и подает в нагнетательный трубопровод 6 к вентилю 5. Вода из нагнетательного трубопровода, в зависимости от положения лотка, устанавливаемого в необходимое положение рычагом 8, поступает в левый или правый приемные баки 9, на которых для измерения расхода воды установлены водомерные стекла 10 и шкалы 11. Вода из мерных баков через открытые спускные клапаны 12, открывание которых производится рычагами 13, поступает обратно в расходную емкость.

На нагнетательном трубопроводе установлен манометр 14.

Вольтметр 15 и амперметр 16 служат для определения мощности двигателя.

Емкость 3 заполняют водой из водопроводной сети через трубопровод 17 при открытом вентиле 18.

Задание

1. Изучить назначение, устройство, принцип действия объемных насосов и особенности их эксплуатации.

2. Построить характеристику шестеренного насоса Ш2-25 и сравнить ее с теоретической.