Геометрическая высота всасывания. Высота всасывания насосов и явление кавитации. Расчет NPSHa для насосов узла нагрева антифриза

Дата: 2009-04-04

Объемная подача насоса Q (м 3 /с) - объем жидкости, подаваемой насосом в единицу времени. Применяются также понятия массовая подача Q m (кг/с) и весовая подача G (кг/с).

Подача насоса зависит от геометрических размеров насоса и скорости движения его рабочих органов, а также от гидравлического сопротивления трубопровода, связанного с насосом.

Выполнена одномерная процедура потока для аналитического исследования производительности центробежного насоса с использованием принципиальных теорий турбомашин. Эта процедура способна обеспечить характеристику производительности центробежного насоса в безразмерной информационной форме. Было обнаружено, что предсказанные коэффициенты и кривые эффективности находятся в разумном согласии с экспериментальными измерениями. Настоящая процедура также позволяет прогнозировать влияние обработки вязких жидкостей на производительность центробежного насоса.

Идеальная подача насоса Q ИД - это сумма подачи насоса Q и объемных потерь в насосе ΔQy, т. е. утечек через зазоры: Q ИД = Q + ΔQy.

Рабочий объем объемного насоса q - разность наибольшего и наименьшего значений объема рабочей камеры за один оборот вала или за двойной ход рабочего органа насоса (вытеснителя).

Давление насоса р определяется зависимостью

Выбор типа здания

Форма ввода для этой процедуры анализа потока насоса делает его эффективным анализом инструмента и может использоваться в концептуальном дизайне насоса. Центробежный насос также известен как насос с вращающимся насосом или динамическим насосом. Он работает по принципу центробежной силы. В этом типе насоса жидкость подвергается вращательному движению вращающейся крыльчаткой, которая выполнена из ряда обратных изогнутых лопаток. Жидкость входит в это рабочее колесо в центре или в глаз и выходит в кожух, охватывающий внешний край крыльчатки.

р =р н - р в +ρ·(υ н 2 - υ в 2)/2+ρ·g·(z н - z в)

где р н и р в - соответственно давления на выходе и на входе в насос (давления нагнетания и всасывания); υ н и υ в - средние скорости жидкости на выходе и входе в насос; z н и z в - высоты центров тяжести сечений на выходе и входе в насос.

Предельное давление насоса - наибольшее давление на выходе из насоса, на которое рассчитана его конструкция.

Термины и определения

Благодаря этой головке высокого давления жидкость можно поднимать на более высокий уровень. Обычно центробежные насосы изготавливаются только из радиального потока. Но есть также осевые проточные или винтовые насосы, которые особенно подходят для низких головок. Преимущества центробежных насосов: разгрузка равномерна и непрерывна. Установка и техническое обслуживание просты. Он может работать на высоких скоростях без риска разделения потока.

Классификация центробежных насосов. Центробежные насосы могут быть классифицированы по следующим типам. Давайте посмотрим, в основном, как рассчитать и выбрать насос для бытового использования. Это, например, насос для ирригационной скважины, для санитарии гаража или для подачи воды для домов.

Напор насоса Н - разность удельных энергий при выходе из насоса и на входе в него, выраженная высотой столба перекачиваемой жидкости. Напор насоса связан с давлением насоса зависимостью Н =р /γ. Напор насоса можно определять с помощью подключенных к нему манометра и мановакуумметра по формуле:

Н =(р ман /γ) +( р вак /γ)+h 0 +(υ н 2 - υ в 2)/(2·g)

Первое, что нужно знать, это то, для чего будет использоваться насос для расчета. Чистая вода: это вода для потребления человеком, будь то питьевая вода холодная или горячая. Это даст нам тип насоса. Сточные воды: во внутреннем случае это сточные воды, поступающие из служб и стоков. В этом случае будет другой тип насоса, безопасно погружаемый.

Тип всасывания насоса. Погружается в жидкий резервуар, подлежащий закачке. Примером этих насосов являются те, которые установлены в ирригационных скважинах или в гаражах, находящихся ниже уровня земли. Находится ниже объема жидкости в баке. Обычная ситуация, когда мы хотим перекачивать воду на разные этажи здания из резервуара на уровне земли.

где р ман и р вак - соответственно показания манометра и мановакуумметра; h 0 - вертикальное расстояние между точкой подключения мановакуумметра и манометра; υ н и υ в - скорости жидкости в местах отбора давлений.

Если давление на входе в насос больше атмосферного, то второй член в формуле отрицательный. Если диаметры всасывающего и нагнетательного патрубков одинаковые (d в = d н), то последний член в выражении равен нулю.

Находится над жидкостью, подлежащей закачке. В этом случае насос должен иметь определенную всасывающую способность в дополнение к педальному клапану, который гарантирует, что насос всегда загрунтован. Производительность насоса. По производительности насоса мы понимаем поток, который он способен накачивать, высоту, на которой он способен запускать эту жидкость и потреблять энергию, необходимые для выполнения этой работы.

Его единица измерения очень различна, но наиболее распространенным для этого типа расчетов является метр водного столба. Фактически, он измеряет метры водяного столба, который способен продвигать жидкость. Высота всасывания: вертикальное расстояние от верхнего предела воды до входа насоса. Высота разряда: расстояние от насоса до точки измерения жидкости. Потери при нагрузке: это потери давления жидкости при чистке труб, локтей, клапанов и других элементов. Это значение рассчитывается как функция скорости жидкости и типа элемента, через который он проходит.

Мощность насоса N - мощность, потребляемая насосом:

где M - крутящий момент на валу насоса; ω - частота вращения вала.

Мощность насосного агрегата - мощность, потребляемая насосным агрегатом или насосом, в конструкцию которого входят узлы двигателя.
Полезная мощность насос а N n - мощность, сообщаемая насосом подаваемой жидкости:

Это значение, которое добавляется отрицательно. Геометрическая высота: это сумма высоты всасывания и высоты разгрузки. Повторяя, мы уже выбрали тип насоса, который нам нужен, мы знаем, если он выше, ниже уровня жидкости или погружен в него, мы знаем необходимые значения расхода и давления в зависимости от высоты и потери заряда. Теперь нам нужно ввести таблицы выбора модели насоса, используя значения потока и головки. Ниже приведен пример изображения.

Как только мы узнаем модель насоса, нам нужно получить крыльчатку. Для этого вернемся к использованию значений потока и головки, введя их в кривые импеллера. Это значение важно, когда нам нужно, чтобы насос находился над жидкостью. Физически он находится на графике, расположенном ниже одного из вариантов рабочего колеса, и в нем указывается необходимая мощность, которая будет потреблять наш выбранный насос с выбранной крыльчаткой.

N n =Q ·р =Q·γ·H =G·H

К.п.д. насоса η - отношение полезной мощности к мощности насоса:

η=N n /N

Отношение полезной мощности насоса к мощности насосного агрегата называется к. п. д. насосного агрегата.

Оптимальный режим насоса - режим работы насоса при наибольшем значении к. п. д. Номинальный режим насоса - режим работы насоса, обеспечивающий заданные технические показатели. Кавитационный режим насоса - режим работы насоса в условиях кавитации, вызывающей изменение основных технических показателей.

Давление насыщенных паров

Масло с относительной плотностью 0, 86 закачивается в резервуар, как показано на рисунке. Давление в точках 1 и 2 составляет -4, 0 фунтов на квадратный дюйм и 43, 0 фунта на квадратный дюйм соответственно. Вода перекачивается из резервуара в верхнюю часть возвышения, где она выгружается, как показано на рисунке. Лифтовая сборка с КПД 70% имеет мощность 150 кВт.

Рассчитать расход масла, зная, что общий расход между точками 1 и 2 составляет 12 м нефти. Характеристическая кривая центробежного насоса приведена на рисунке. Когда два насоса, равные этому, связаны последовательно или параллельно, поток через систему одинаков.

Кавитационный запас - превышение полного напора жидкости во всасывающем патрубке насоса над давлением р н.п насыщенных паров этой жидкости. Кавитационный запас определяется зависимостью:

Δh кав =р в /γ +υ в 2 /(2·g)- р н.п /γ

где р в - абсолютное давление жидкости на входе в насос; р н.п - давление насыщенных паров жидкости.

По эксплуатационным причинам этот насос должен снизить его вращение на 20%. На приведенном ниже графике показана зависимость между потоком, нагрузкой и мощностью, поглощаемой в центробежном насосе, в соответствии с законами подобия. Считайте, что потери на всасывающей головке плюс высота, представляющая скорость, эквивалентны 60% высоты всасывания и что падение давления всасывания эквивалентно 40% высоты всасывания.

Также учтите, что насос должен работать 6 часов в день. Гидравлические термины, наиболее используемые при прокачке! Он учитывает геометрические различия всасывания и репрессии и потери нагрузки за счет трения в соединениях и трубах. Измеряется путем получения с помощью коэффициентов процентного значения по всей длине трубы в зависимости от внутреннего диаметра трубы и требуемого расхода.

Допускаемый кавитационный запас Δh кав доп - кавитационный запас, обеспечивающий работу насоса без изменения основных технических показателей, связанных с возникновением в насосе явления кавитации.

Геометрическая высота всасывания - высота расположения центра входного отверстия насоса относительно свободной поверхности жидкости в открытом расходном резервуаре, из которого производится всасывание жидкости насосом.

Измеряется путем получения с помощью коэффициентов эквивалентной длины в метрах трубы, определяемой как функция номинального диаметра и материала соединения. Это воздействие, когда он не демпфируется обратным клапаном, повреждает трубы, фитинги и компоненты насоса.

Эта операция заключается в заполнении жидкостью, подлежащей перекачиванию всей внутренней частью насоса и всасывающей трубой, до его активации. Для самовсасывающих насосов просто выпустите воздух из насоса. При всасывании до 8 мкс насос автоматически удаляет воздух из трубопровода.

Вакуумметрическая высота всасывания определяется выражением

H вак = а - р в )/γ

где р а - атмосферное давление.

Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания - Н вак доп - вакуумметрическая высота всасывания, при которой обеспечивается работа насоса без изменения основных технических показателей, связанных с возникновением в насосе явления кавитации.

С развитием процессов сельскохозяйственного производства, главным образом обусловленным растущим присутствием орошения и растущим спросом на воду, в сочетании с его дефицитом, необходимо разработать объекты, которые могут обеспечить водоснабжение быстрее и эффективнее, Таким образом, наличие гидравлических насосов в проекте орошения или водоснабжения для малых общин имеет первостепенное значение, и знание сторон, которые имеют основополагающее значение для его надлежащего функционирования, заслуживает должного внимания и заботы. Гидравлические насосы - это проточные машины, функция которых заключается в подаче энергии в воду, чтобы повторно подчеркнуть ее, превратив механическую энергию из своего ротора из двигателя внутреннего сгорания или из электродвигателя. Таким образом, гидравлические насосы считаются генерирующими гидравлическими машинами. Верхние классификации гидравлических насосов Потеря нагрузки и манометрическая установка высоты Манометрическая высота Определяется как геометрическая высота установки плюс потери нагрузки вдоль пути потока. Геометрическая высота - это сумма высот всасывания и осаждения. Потеря нагрузки Потери нагрузки относятся к энергии, теряемой водой при ее перемещении через некоторые трубопроводы. Эта потеря энергии вызвана истощением воды и стенок трубы из-за шероховатости трубы. Поэтому при проектировании насосной станции следует учитывать эту потерю энергии. Они подразделяются на 2 типа: - Непрерывные потери нагрузки: это те, которые связаны с потерями вдоль трубы, которые зависят от длины, материала и диаметра. - Потери при случайной нагрузке: они предусмотрены элементами, составляющими трубу, за исключением самой трубы. Для расчета общей потери напора обычно используется метод эквивалентной длины, то есть через таблицы, что приводит к случайной потере потерь напора, эквивалентной определенной длине трубы. Это означает, что фиктивно это было бы похоже на замену, например, кривой на 90 градусов с длиной трубы, а непрерывная потеря нагрузки на этой длине равна локализованным потерям на кривой. На рисунке 4 представлен график предварительного отбора насосов определенного бренда, из которого пользователь имеет представление о том, какие каталоги проконсультироваться о самом выборе, найти рабочую точку на этом графике и определить что является идеальной «семьей» бомб. Кривые производительности и манометрическая высота могут создаваться на отдельных диаграммах или на одной диаграмме в зависимости от производителя. Эти три переменные характеризуют условия работы насоса. Эти графики построены производителями и опубликованы в виде каталогов с использованием результатов лабораторных испытаний. Как только уравнение определено, построена кривая системы, создающая таблицу значений расхода головой. Решение этой проблемы представлено в примерной конструкции установки в элементе. В противном случае будет кавитация из-за плохого всасывания. Состав линий всасывания и нагнетания выглядит следующим образом: Из расчетного значения коммерческий диаметр, непосредственно выше, используется для всасывающей трубы и коммерческий диаметр непосредственно ниже в настройке. Коммерческая стоимость выше = 250 мм ⇒ диаметр всасывания. Эта практика, хотя и более используется, подразумевает введение потери нагрузки, что снизит энергоэффективность установки, с потреблением энергии сверх того, что необходимо для этой накачки. - Измените диаметр ротора, соблюдая постоянную вращение. - Измените вращение ротора, поддерживая постоянный диаметр. Выход получается через характеристическую кривую, при которой выполняется рабочая точка, и получается выход 77%. Подъемное оборудование: насосы. редактор. Введение. . В некоторых случаях вязкость сырой нефти настолько высока, что ее больше нельзя отсасывать насосом, расположенным горизонтально.

Подпор - высота расположения свободной поверхности жидкости в открытом резервуаре, из которого производится всасывание, отсчитанная от центра входного отверстия насоса. Для улучшения условий всасывания основного насоса искусственный подпор может быть создан вспомогательным насосом, установленным во всасывающем трубопроводе насосной установки, или повышенным давлением воздуха в расходном резервуаре, из которого производится всасывание жидкости.

Высота самовсасывания - высота самозаполнения всасывающего трубопровода самовсасывающим насосом (агрегатом).

Источник: Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.

Комментарии к этой статье!!

В статье указывается в нескольких формулах некая величина γ. Что это? Не нашёл пояснения... Походу размерность Н/м**3 (ньютон на метр в кубе).

Алексей, γ - это удельный вес жидкости. Удельный вес γ - вес жидкости в единице объема V: γ=G/V , где G - вес жидкости.
Единицы измерения γ в системе СГС - дин/см 3 , в системе МКГСС - кгс/м 3 , а в системе СИ - Н/м 3 (как вы и написали выше).
Более подробно про удельный вес жидкостей здесь: http://www..php?id=16.
Спасибо за внимание к нашему сайту!

Добавить Ваш комментарий

Геометрическая высота всасывания насоса – это расстояние по вертикали от минимального уровня воды в нижнем бьефе до оси центробежного насоса. По этой величине устанавливается высотная посадка насоса. С этой целью определяется допустимая геометрическая высота всасывания для 06-87 по формуле:

h в доп =Н в.п доп – h т.в. ,

Н в.п доп =10-∆h доп

∆h доп =К ∆ h n 2 D 2

h в доп =10-7,48-0,5=2,02м.

Для 06-70 по формуле:

h в доп =Н в.п доп – h т.в. ,

где, Н в.п доп – допустимая приведенная высота всасывания, м.

Н в.п доп =10-∆h доп

где, ∆h доп – кавитационный запас;

∆h доп =К ∆ h n 2 D 2

h т.в – гидравл. потери от трения во всасывающем трубопроводе, h т.в =0,5 м.

h в доп =10-10,45-0,5=-0,95м.

Осевой насос устанавливаем с отрицательной геометрической высотой всасывания равной -1 м.

Чтобы узнать, какой насос более эффективен, рассчитаем КПД для каждого насоса:

η н.з. = η н1 ·η э1 =0,79·0,935=0,74=74%

η н.з. = η н2 ·η э2 =0,85·0,91=0,77=77%

Вывод: так как КПД насоса 06-87 больше, то для дальнейших расчетов принимаем насос 06-87.

3 Проектирование здания насосной станции

3.1 Выбор типа здания

Конструкция здания насосной станции зависит от типа и производительности насосов, режима водоисточника и других условий. В данном случае насосная станция заглубленная. Здание блочного типа, т. к. строится для насосов типа О. Высота всасывания отрицательная. Здание совмещено с водозаборным сооружением.

3.2 Расчет всасывающих труб

Всасывающие трубы насосов, устанавливаемые в здании блочного типа, выполняются всегда в монолитном бетоне. У насосов типа О диаметр всасывающего патрубка равен диаметру рабочего колеса.

Расчет всасывающих труб сводится к установлению размеров, указанных на рисунке 3.1, которые зависят от диаметра всасывающего патрубка насоса Д в =0,55 м.

Рис. 3.1 Всасывающая труба прямолинейного очертания

3.3 Расчет внутристанционных напорных трубопроводов

Внутристанционные напорные трубопроводы служат для транспортировки воды от напорного патрубка насоса к внешним напорным трубопроводам и для размещения на них запорной измерительной и другой арматуры. Диаметр их определяется по формуле: Д =1,13×,

где Q р = 2,5 м 3 /с.

V доп – допустимая скорость, V доп = 2,2 м/с.

Д = 1,13×=1,2 м. Принимаем стандартный Д =1,2 м.

3.4 Компоновка здания насосной станции

Компоновку насосной станции заглубленного типа начинается с подземной части, определения оси установки насоса и подсоединения к нему всасывающего и напорного трубопроводов.

1) намечаем оси стен верхнего строения, которое опирается на ленточный фундамент. Толщину стен принимаем равной 0,51м.

2)принимаем тип конструкции верхнего строения: бескаркасная.

3) рассчитываем высоту стен по формуле:

Н нч =h об +h зап +h д +h ст +h кр + h 1 ;

где h об – размер оборудования с учетом фундамента, на котором оно установлено, h об =1,66м.

h зап – запас высоты над установленным в верхнем строении оборудованием, h зап =0,5м.

h д – высота оборудования, h д =2,66м.;

h ст - длина строп, h ст =0,5м.;

h кр – высота грузоподъемного оборудования, h кр =2,1м.;

h 1 – запас, который назначается конструктивно для выхода на стандартную высоту здания.

Считаем без h 1 .

Н нч =1,5+0,5+2,66+0,5+2,1+0,98=8,4 м.

Принимаем стандартную высоту надземной части здания Н нч =8,4 м.

Проектируем Двухскатную утепленную кровлю, т.к.здание шириной > 6м.

В верхнем строении предусматриваем ворота 3×3 м. и окна, суммарная площадь которых должна быть не менее 12,5% от площади пола.