Лекций по гидравлике
Подождите немного. Документ загружается.
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
1
1
2
1
1
2
z
p
g
v
E
,
где
1
v
– скорость жидкости при входе в насос, м/сек;
1
p
– абсолютное давление жидкости в месте
входа ее в насос, кгс/м
2
; у- удельный вес жидкости, кгс/м
3
;
1
z
– расстояние по вертикали от места
измерения давления до уровня жидкости в резервуаре А.
Удельная энергия жидкости при выходе из насоса (в напорном патрубке) равна
1
2
2
2
1
2
z
p
g
v
E
,
где
2
v
– скорость в напорном патрубке, м/сек;
2
p
– абсолютное давление в напорном патрубке при
выходе из насоса, кгс/м
2
.
Итак, приращение удельной энергии или полный напор можно определить по формуле
12
2
1
2
2
112
2
pp
g
vv
EEEH
. (170)
Разрежение на входе в насос измеряется вакуумметром, обычно в кгс/см
2
(или в мм рт. ст). В
пересчете на м вод. ст. данной жидкости абсолютное давление на входе в насос равно
10000
1
BA
ppp
, (171)
где
A
p
– атмосферное давление, кгс/см
2
;
B
p
– показания вакуумметра, кгс/см
2
; 10 000 – переводный
множитель (1 кгс/см
2
= 10 000 кгс/м
2
).
Давление на выходе из насоса
2
p
измеряется манометром, поэтому абсолютное давление на
выходе равно
10000
2
MA
ppp
, (172)
где
M
p
– показание манометра, кгс/см
2
.
Подставляя полученные значения
1
p
и
2
p
в уравнение напора
(170), получим
10000
2
2
1
2
2
BM
pp
g
vv
H
Для воды
1000
кгс/м
3
, тогда
BM
pp
g
vv
H 1010
2
2
1
2
2
или
g
vv
WMH
2
2
1
2
2
, (172)
где
M
и
W
– соответственно показания манометра и вакуумметра
Рис. 50.
Рис.51.
51
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:
g
vv
ZWMH
2
2
1
2
2
, (173)
а для установки, показанной на рис. 52,
g
vv
ZWZMH
2
2
1
2
2
21
. (174)
Чтобы определить потребный напор насоса для вновь проектируемой установки, пользуются
следующим уравнением:
........ НПВПНГВГ
hhHHH
, (175)
где
..ВГ
H
– геометрическая высота всасывания, м;
..НГ
H
–
геометрическая высота нагнетания, м;
..ВП
h
– потери напора во
всасывающем трубопроводе, м;
..НП
h
– потери напора в
нагнетательном трубопроводе, м.
4.5. 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
1
1
2
1
2
h
p
g
v
h
. (176)
Рис.52
52