Совместная работа центробежного насоса

Гидродинамические передачи. Гидротрансформаторы.

В настоящее время имеются два типа гидродинамических передач: гидромуфта и гидротрансформатор.
Гидромуфта — самый простой элемент гидропривода. Ее отличительная особенность заключается в том, что крутящий момент на ведущем валу гидромуфты всегда равен моменту на выходном валу. Конструкция гидромуфты очень проста. Она состоит из насосного и турбинного колес примерно одинаковой конструкции, находящихся в заполненном маслом картере.

При вращении насосного колеса масло под воздействием центробежной силы начинает двигаться по направляющим лопаткам к периферии, приобретая при этом кинетическую энергию. Из насосного колеса оно попадает в турбинное колесо, где при соприкосновении с лопатками турбины отдает ему часть своей энергии, приводя его, тем самым, во вращение.

Принцип действия гидротрансформатора (трансформатора) такой же, как и гидромуфты. Те же самые относительное и переносное движения масла. Но для увеличения крутящего момента на выходном валу трансформатора введен дополнительный элемент — реакторное колесо (реактор, иногда статор). Реактор устанавливается между выходом из турбины и входом в насосное колесо, и предназначен для направления потока масла, выходящего из турбинного колеса, таким образом, чтобы его скорость совпадала с направлением вращения насосного колеса. В этом случае неизрасходованная в турбинном колесе энергия масла используется для дополнительного увеличения частоты вращения насосного колеса, что соответствующем образом увеличивает кинетическую энергию масла. Следствием этого является увеличение крутящего момента на валу турбинного колеса, по сравнению с моментом, подводимым к насосному колесу от двигателя. Следует отметить, что соотношение моментов на насосном и турбинном колесах определяется отношением угловых скоростей этих элементов. Максимальное увеличение крутящего момента происходит при полностью остановленной турбине. Такой режим работы трансформатора называется стоповым. Современные трансформаторы имеют коэффициент трансформации момента на стоповом режиме 2,0-2,5. Под термином «коэффициент трансформации» понимается отношение момента, развиваемого турбинным колесом, к моменту на насосном колесе.

 

7.Закон пропорциональности центробежных насосов
При необходимости существенного изменения производительности центробежного насоса идут на изменение скорости вращения рабочего колеса путем замены электродвигателя или передачи (редуктора). При этом изменяется не только производительность насоса, но и его напор, а также потребляемая мощность.

1.Производительность центробежного насоса прямопропорциональна частоте вращения.

2.Напор, развиваемый насосом, примерно прямо пропорционален квадрату частоты вращения.

3.Мощность на валу насоса пропорциональна кубу частоты вращения.

Роторные насосы.

Роторные насосы, так же как и поршневые, относятся к на­сосам объемного действия, работающим по принципу вытеснения жидкости. По характеру движения рабочих органов (вытесните­лей) роторные насосы подразделяются на вращательные и вращательно-поступательные: к насосам вращательного движения относятся зубчатые (шестеренные, коловратные) и винтовые; к насосам вращательно-поступательного движения - пластинчатые (шиберные) и поршеньковые (радиальные и аксиальные).

Роторные насосы обычно состоят из трех основных частей: статора (неподвижного корпуса), ротора, жестко связанного с валом, и вытеснителя (одного или нескольких). В некоторых кон­струкциях ротор одновременно является и вытеснителем. Рабочий процесс роторных насосов имеет следующие особен­ности. При вращении ротора рабочие камеры перемещаются, из­меняют свой объем и, отсекая жидкость от полости всасывания, перемещают ее в полость нагнетания. При таком принципе работы не нужны всасывающие и нагнетательные клапаны, и рабочий процесс делится на три этапа: заполнение рабочих камер жид­костью; замыкание рабочих камер и их перенос; вытеснение жид­кости из рабочих камер.

Специфика рабочего процесса роторных насосов определяет их особые свойства:

1) большая быстроходность: частота вращения достигает 5×103 мин-1;

2) равномерность подачи, возможность ее регулирования и реверсирования;

3) обратимость, т. е. способность работать в качестве гидро­двигателя;

4) способность создавать высокие давления при достаточно высоких КПД;

5) малые масса и объем, приходящиеся на единицу мощности;

6) большая надежность в работе;

7) способность работать только на чистых, не агрессивных жидкостях (не содержащих абразивных и других частиц), обла­дающих смазывающими свойствами, что обусловлено малыми зазорами вращающихся трущихся деталей, обработанных с вы­сокой точностью. Если первые шесть свойств являются - преимуществом ротор­ных насосов, то последнее - их недостатком, так как ограничивает область применения насосов.

Подача роторных насосов определяется размерами рабочего пространства и частотой вращения ротора, а также прочностью элементов насоса. Если задвижка на напорной линии случайно оказывается закрытой, то давление может возрасти выше допустимого, что вызовет поломку или повреждение насоса. Поэтому необходима предохранительная аппаратура, защищающая насосы от перегрузки, а прочность элементов насоса должна иметь до­статочный запас (с учетом сопротивления напорной линии).

Роторные насосы находят самое широкое применение в тех­нике, особенно в тех случаях, когда при сравнительно небольшой подаче необходимо обеспечить высокое давление. Они успешно применяются в гидропередачах, в автоматических устройствах и системах регулирования, в топливных системах газотурбинных и ракетных двигателей, в гидравлических прессах, в смазочных си­стемах двигателей для перекачивания вязких жидкостей, в неф­тяном, коксохимическом и других производствах.

Совместная работа центробежного насоса

Необходимость совместного включения насосов возникает в случаях, когда один насос не может обеспечить необходимую подачу или напор, либо необходим резерв для обеспечения бесперебойности подачи воды.

Для увеличения подачи используется параллельное соединение насосов, когда два (или более) насосов подают воду в один трубопровод. Для определения параметров работы насоса в этом случае строится совместная характеристика этих насосов. Она образуется суммированием производительности насосов при различных напорах.

Параллельная работа насосов

Рабочая точка в этом случае находится в точке пересечения совместной характеристики насосов и характеристики трубопровода (точка 2). При этом каждый из насосов работает с параметрами, соответствующими собственной рабочей точке (точка 1) - точками 4 и 7. Для сравнения показана рабочая точка 5 и параметры работы (точки 3 и 6) при работе на эту же водопроводную сеть одного насоса. Анализ характеристик показывает, что при параллельной работе двух одинаковых насосов их подача увеличивается, но менее чем в два раза. Параллельную работу насосов целесообразно использовать при пологой характеристике трубопровода (большом диаметре и малой длине).

Последовательная работа насосов

Для увеличения напора используется последовательное соединение насосов, когда из напорного патрубка одного насоса вода подается непосредственно во всасывающий патрубок второго насоса.

Совместная характеристика строится путем суммирования напоров насосов при одинаковых производительностях. Такая работа насосов эффективна при крутой характеристике трубопровода.

На рис. 1.8 показана последовательная работа двух одинаковых насосов на трубопровод с большим значением высоты подъема воды Нг. При работе одного насоса (характеристика В) подача воды невозможна из-за недостаточности напора - характеристики насоса и трубопровода не пересекаются. Совместная характеристика Е пересекается с характеристикой трубопровода в рабочей точке А, которой соответствуют подача воды и напор .

 

10.Объемный гидропривод. Достоинства и недостатки
Объёмный гидропривод, гидростатический привод — это гидравлический привод, в котором используются объёмные гидромашины^[1]. Термин происходит от того, что принцип действия объёмных гидромашин основан на попеременном заполнении рабочего объёма жидкостью и вытеснения жидкости из него. Объёмный гидропривод машин позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольном нагружении, осуществлять слежение — точно воспроизводить заданные режимы вращательного или возвратно-поступательного движения, усиливая одновременно управляющее воздействие.

Применяются в гидравлических прессах, протяжных, шлифовальных станках, тормозных системах, с/х, строительная, горная, военная (гидроприводы орудийных башен), автомобильная и др. техника.

Преимущества:

1) возможность получения больших усилий и мощностей (N до 3000 КВт, гидроемкость 6-7 КВт/дм .

2) возможность бесступенчатого регулирования скорости гидропривода(диапазон регулирования 1000 раз)

3) плавность работы исполнительных механизмов

4) сравнительно легко осуществить дистанционное управление гидродвигателем

5) малая инерционность гидромашин. Частота реверса может достигать 10 Гц

6) сравнительно легко осуществить защиту устройства от перегрузок

7) гидроцилиндры позволяют легко получить непосредственно прямолинейный ход исполнительного органа без преобразований

8) сравнительно высокий кпд ()

9) удобно осуществить разветвление мощностей

10) высокая надежность

11) легко осуществить аккумуляцию энергии

Недостатки:

1) потери энергии вследствие двойной трансформации энергии

2) наружные утечки жидкости

3) необходимость обеспечения высокой степени очистки рабочей жидкости

4) изменение свойств рабочей жидкости в процессе эксплуатации

5) имеют сложную конструкцию и требуют квалифицированного обслуживания

6) высокий уровень шума

7) повышенная пожароопасность (при использовании нефтяных жидкостей)

1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: