Головна

Втрати енергії в лопатевих насосах

  1. Види і типи втрати стійкості
  2. Вплив перетину нульового проводу на втрати активної потужності і урівноваження струмів нульової послідовності
  3. Внутрішньоклітинний потік енергії
  4. Питання. Рідинні пружини, принцип дії, пристрій, демпфірування енергії, імпульсний гідропривід.
  5. заповнення крововтрати
  6. Вся справа в енергії
  7. Вся справа - в енергії

Втрати енергії в лопатевих насосах, в залежності від природи їх походження, можна об'єднати в три групи: гідравлічні, об'ємні і механічні. Оскільки перелічені втрати не завжди представляється можливим описати з достатнім ступенем точності теоретично, то ми обмежимося їх описом з якісної сторони.

Гідравлічні втрати. Цей вид втрат обумовлений тертям рідини об поверхню проточних каналів, зміною напрямку і швидкості руху рідини в проточній частині насоса (в конфузорі, в міжлопатковому каналах, в спіралеподібного відвід і дифузорі), перетворенням динамічного напору в статичний. Гідравлічні втрати значні і, як правило, вони більше інших втрат.

Кількісно ці втрати оцінюють гідравлічним к.к.д. ?г:

?г=  , (29)

де  - Втрати напору на подолання гідравлічних опорів.

Величина гідравлічного ККД у сучасних конструкцій лопаткових насосів змінюється від 0,7 до 0,9.

втрати напору  на подолання гідравлічних опорів в загальному вигляді можна представити таким чином:

=  , (30)

де  - Коефіцієнт місцевих опорів проточної частини насоса наведений квходному перетину площею ?вх.; а - Коефіцієнт, який об'єднує постійні величини, а= .

З виразу (30) випливає, що втрати напору на подолання в гідравлічних опорів проточної частини насоса змінюються по параболічної залежності в функції витрати рідини.

об'ємні втрати. До об'ємних втрат відносять витоку частини обсягу перекачується насосом рідини між порожнинами з різною величиною тиску. Ці втрати можна умовно розділити на внутрішні і зовнішні. Внутрішні втрати пов'язані з перетіканням рідини з виходу насосного колеса до входу (див. Рис. 2 - 4) через зазор між робочим колесом і корпусом насоса. Ці втрати не позначаються на подачі насоса, проте вони призводять до втрат енергії, що підводиться до валу насоса.

До зовнішніх втрат відносять витоку частини об'єму рідини через сальникові або торцеві ущільнення вала насоса. У технічно справних насосів ці витоку дуже малі і в інженерних розрахунках ними можна знехтувати.

Величину внутрішніх об'ємних втрат  в загальному випадку можна визначити за формулою:

 , (31)

де  - Площа перерізу зазору в звуженої частини перерізу;  - Коефіцієнт витрати, приведений до звуженої частини перерізу;  - Різниця напору, що створює витоку рідини між порожнинами.

Якщо не брати до уваги втрати напору в конфузорі, спіралеподібного відвід і дифузорі одноступінчастого насоса, то різниця напору  практично дорівнює величині теоретичного напору  , Створюваного одним щаблем насоса.

Як випливає з виразу (31) для зниження витоків необхідно зменшувати площу перетину зазору між корпусом і колесом і надавати зазору форму, що дає мінімальну величину коефіцієнта витрати. Вид і форма проміжків між робочим колесом і корпусом насоса, що відповідають зазначеним вимогам, наведені на рис. 19.

Мал. 19. Різновиди ущільнень робочих коліс в корпусі насоса.

З наведеного малюнка видно, що найкращим ущільненням є тип д) і е), Т. К. Коефіцієнт витрати такого ущільнення буде мінімальним.

Об'ємний ККД ?о насоса обчислюють за формулою:

?о=  , (32)

де ( ) - Потужність, що втрачається на циркуляцію рідини  внаслідок наявності об'ємних втрат.

Величина об'ємного к.к.д. у нових і технічно справних насосів досягає 0,97. У міру експлуатації витоку зростають і к.к.д. падає.

Механічні втрати. До механічних втрат відносять втрати потужності на тертя в ущільненнях вала, втрати в підшипниках і втрати на тертя зовнішніх поверхонь дисків робочих коліс об рідину. Основна частка втрат припадає на дисковий тертя. Величина цих втрат може бути обчислена за такою формулою:

 , КВт, (33)

де ? - кінематична в'язкість рідини; ? - Щільність рідини; r2 - Зовнішній радіус колеса; ? - Кутова частота обертання колеса.

Втрати в підшипниках залежать від їх типу. Мінімальними втратами характеризуються підшипники кочення.

Величина всіх механічних втрат оцінюється механічним ККД .:

?м=  , (34)

де Nв -потужність, підведена до валу насоса;  - Втрати потужності на механічне тертя.

Величина механічного ККД ?м знаходиться в межах 0,90 - 0,95.

Коефіцієнт корисної дії насоса ?н дорівнює добутку приватних ККД .: ?н= ?г ?о ?м. У сучасних насосів ?н= 0,60 - 0,87.

Баланс енергії в насосі може бути представлений у вигляді діаграми, зображеної на рис. 20.

 
 



Попередня   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   Наступна

лопаток насоси | Основні конструктивні схеми лопаткових насосів. | Основи теорії лопаточного насоса. | Висновок рівняння Ейлера для лопаточного насоса. | Аналіз основного рівняння лопаточного насоса. | Поняття про статичної та динамічної складових напору. | Облік впливу кінцевого числа лопаток на натиск насоса. | Вплив кінцевої товщини лопаток на натиск насоса. | Дійсна характеристика насоса | Радіальне і осьове зусилля, що діють на робоче колесо. Механізм їх утворення і способи врівноваження. |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати