Основные параметры насосов

I. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ (подача) - способность подавать определённо количество жидкости (газа) в единицу времени (м³/мин, м³/с, м³/час, кг/час, л/с и т.д.). Различают объёмную (Q) и массовую (G) производительность, которая зависит от:

1) геометрических размеров насосов;

2) технического состояния рабочего органа;

3) технического состояния сальников, прокладок;

4) величины гидравлических сопротивлений;

5) физико-технических характеристик жидкостей.

II. НАПОР (H) [м] - приращение одного килограмма жидкости или газа при прохождении их через насос. В эксплуатации контролируется давлением. Напор и давление связаны между собой зависимостью: Напор зависит от геометрической высоты всасывания и высоты нагнетания.

III. ВЫСОТА ВСАСЫВАНИЯ (Hвс) [м] - расстояние по вертикали от уровня жидкости на приёме насоса до оси насоса. Характеризует высоту, на которую насос способен поднять жидкость на всасывании.

Если насос находится ниже уровня жидкости, то высота всасывания будет отрицательная и называется ПОДПОРОМ насоса.

IV. ВЫСОТА НАГНЕТАНИЯ (Hн) [м] - расстояние по вертикали от оси насоса до уровня подъёма жидкости насосом, т.е. напор, необходимый для подачи жидкости на заданную высоту. Тогда, по отношению к насосам уравнение Бернулли будет иметь вид: ,

где H - общий напор насоса;

Hвс - геометрическая высота всасывания;

Hн - высота нагнетания;

∑h_вс, ∑h_н - потери напора соответственно на всасывании и нагнетании.

V. ВАКУУМОМЕТРИЧЕСКАЯ (Hвак) - разность между приведенными высотами атмосферного давления и давления на входе жидкости в насос т.е. величина вакуума у приёмного патрубка насоса; необходима для определения кавитации.

VI. МОЩНОСТЬ (N) [кВт] - энергия затрачиваемая насосом в единицу времени. Подразделяется на полезную, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости

и потребляемую от привода ,

где η - общий КПД насоса.

Мощность насоса зависит от:

1) величины производительности и напора;

2) вязкости и плотности перекачиваемой жидкости;

3) величины объёмного (насосного) КПД;

4) КПД трубопроводов.

VII. ОБЩИЙ КПД НАСОСА (η) - характеризует гидравлические, объёмные и механические потери, которые идут на трение жидкости в насосе и трубопроводах; (η=0,15-0,9). Объёмный КПД (η_о) - характеризует утечки жидкости в соединениях трубопроводов на всасывании и нагнетании, в клапанах, клапанных коробках, а также протечки жидкости из одной полости насоса в другую при его износе; (η_о=0,35-0,95).

VIII. ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ (n) [об/мин, об/с, с^-1] – число оборотов вала насоса за единицу времени. Поршневые насосы характеризуются числом двойных ходов поршня.

СХЕМА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ

Рассмотрим две основные принципиальные схемы расположения насосов относительно уровня перекачиваемой жидкости: когда насос расположен ниже уровня перекачиваемой жидкости в системе забортной воды (рис.3,а) и выше ее уровня в системе пресной воды (рис.3, б). Установки состоят из насосов 1, всасы­вающих трубопроводов 2 и нагнетательных 3, резервуаров 4 и ци­стерны 5, откуда откачивается вода. Насосные установки имеют арматуру и КИПы.

Принцип действия насосов ос­нован на том, что при движении поршня, лопаток колеса, пропелера и др. во всасывающем трубопроводе создаётся разрежение, а в нагнетательном — избыточное давление. При этом жидкость, на которую воздействует атмосферное давление, устремля­ется в полость разрежения, рабо­чими органами нагнетается в нaпорную полость и перемещается, по трубопроводам.

Расположение насоса, перекачивающего жидкость, относи­тельно ее уровня имеет принципиальное значение. Например, ес­ли насос находится ниже уровня жидкости (насосы с подпором), условия всасывания жидкости при работе, насоса являются более благоприятными, по сравнению со случаем, когда насос устанавливается выше уровня жидкости (насосы с подсосом).

Рис.3 Схема судовой насосной установки.

На практике высота всасывания насосов равна 7-8 м при температуре перекачиваемой воды, близкой к 0°С. С повышёнием температуры жидкости высота всасывания уменьшается. На величину высоты всасывания влияет также число двойных ходов насоса в минуту.

Можно сделать выводы, что при работе насоса с подпором, давление всасывания можно создавать меньшее.

Надежность работы на­соса, установленного ниже уровня перекачиваемой жидкости, повышается.

Для большей надежности в работе насос должен быть размещен на судне как можно ниже. Это уменьшает высоту всасывания и увеличивает высоту подпора и благоприятно сказывается на условиях всасывания насоса.

Всасывание происходит под действием атмосферного давления в результате разрежения (вакуума), создаваемого поршня насоса во всасывающем трубопроводе. Следовательно, вакуум — это часть общего напора, который создает насос для подачи жидкости. Разрежение (вакуум) может быть измерено вакуумметром, включенным в схему вблизи от всасывающей полости насоса. При конструировании системы трубопроводов для уменьшения, рекомендуется уменьшать длину трубопроводов, увеличивать их диаметр, уменьшать число колен и т.д. Кроме того, для уменьшения сопротивления в трубопроводах их необходимо содержать в чистоте.

При работе системы с подпором (см.рис.3,а), когда насос расположен ниже уровня перекачиваемой, жидкости создавать разрежение для всасывания нет необходимости, т.к. вода сама будет подниматься до уровня оси приемного патрубка насоса в-в.