 |
Характеристики центробежных насосов
|
|
|
|
Напором насоса Н называется приращение удельной энергии жидкости при движении жидкости через насос. Напор измеряют метрами столба подаваемой жидкости.
ля определения приращения удельной энергии (напора) рассмотрим работу насоса по перекачке жидкости из резервуара А в резервуар Б (рис. 50).
За плоскость сравнения примем свободную поверхность жидкости в резервуаре А, тогда удельная энергия ее при входе в насос определится по формуле
,
 |
где
– скорость жидкости при входе в насос, м/сек; 
–абсолютное давление жидкости в месте входа ее в насос, кгс/м2; у- удельный вес жидкости, кгс/м3; 
–расстояние по вертикали от места измерения давления до уровня жидкости в резервуаре А.
Удельная энергия жидкости при выходе из насоса (в напорном патрубке) равна
,
где 
– скорость в напорном патрубке, м/сек; 
–абсолютное давление в напорном патрубке при выходе из насоса, кгс/м2.
Итак, приращение удельной энергии или полный напор можно определить по формуле
. (170)
Разрежение на входе в насос измеряется вакуумметром, обычно в кгс/см2 (или в мм рт. ст). В пересчете на м вод. ст. данной жидкости абсолютное давление на входе в насос равно
, (171)
где 
– атмосферное давление, кгс/см2; 
–показания вакуумметра, кгс/см2; 10 000 – переводный множитель (1 кгс/см2 = 10 000 кгс/м2).
Давление на выходе из насоса измеряется манометром, поэтому абсолютное давление на выходе равно
, (172)
где 
– показание манометра, кгс/см2.
Подставляя полученные значения и в уравнение напора (170), получим
Для воды 
кгс/м3, тогда
или
, (172)
где 
и 
– соответственно показания манометра и вакуумметра в метрах столба жидкости, приведенные к оси насоса.
При вычислении полного напора насоса следует учитывать расстояние по вертикали между точкой присоединения вакуумметра и осью стрелки манометра.
|
|
|
Например, для установки, показанной на рис. 51, напор насоса выразится следующим уравнением:
, (173)
а для установки, показанной на рис. 52,
. (174)
Чтобы определить потребный напор насоса для вновь проектируемой установки, пользуются следующим уравнением:
, (175)
где 
– геометрическая высота всасывания, м; 
– геометрическая высота нагнетания, м; 
– потери напора во всасывающем трубопроводе, м; 
– потери напора в нагнетательном трубопроводе, м.
Кавитация
Выше было установлено, что если при входе в рабочее колесо насоса абсолютное давление окажется меньшим или равным упругости паров перекачиваемой жидкости при данной температуре, то жидкость начинает вскипать, происходит разрыв потока и подача прекращается.
При длительной работе насоса в таких условиях разрушается рабочее колесо. Явления, происходящие в насосе при вскипании жидкости, называются кавитацией. При этом из жидкости выделяются пары и растворенные газы в том месте, где давление равно или меньше давления насыщенных паров. Пузырьки пара и газов, увеличенные потоком в область повышенного давления, резко конденсируются с уменьшением объема в микроскопических зонах; это явление, подобное взрывам мельчайших бомб, приводит к механическим повреждениям лопаток колеса и их разрушению. Происходит и химическое разрушение металла в зоне кавитации выделившимся кислородом воздуха (коррозия).
Кавитация может происходить не только в рабочем колесе, но и в направляющем аппарате, и в спиральном корпусе. Эти явления сопровождаются потрескиванием, шумом и вибрацией насоса. При кавитации резко падает к. п. д. насоса, производительность и напор. Особенно сильно при кавитации разрушаются чугун и углеродистая сталь, наиболее устойчивы бронза и нержавеющая сталь. Поэтому в последнее время для изготовления насосов применяют высококачественные материалы и защитные покрытия (наплавка твердых сплавов, поверхностная закалка, металлизация в холодном состоянии), что повышает надежность работы насосов.
|
|
|
Во избежание явления кавитации насос следует располагать как можно ниже.
Кавитационный запас уровня определяют по уравнению
. (176)
|
|
|
