Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

100 л/с. Что касается КПД, то в зависимости от конструктивного- истго.т-нения он меняется в широких пределах - от 0,85 до 0,9 у крупных одноступенчатых насосов до 0,4-0,45 у высоконапорных многоступенчатых. Параметры центробежных насосов специального изготовления, как одноступенчатых, так и многоступенчатых, могут быть значительно выше.

Осевые насосы. Рабочее колесо осевого насоса (рис. 1.4,а) состоит из втулки, на которой укреплено несколько лопастей, представляющих собой удобообтекаемое изогнутое крыло с закрученной передней, набегающей на поток кромкой.

Если рассматривать идеальную жидкость, движущуюся без потерь, и считать, что-давление на бесконечном расстоянии постоянно, то при вызываемом вращением рабочего колеса перемещении профиля лопасти э массе жидкости, согласно уравнению Бернулли, за счет изменения скорости течения давление над профилем должно повыситься, а под профилем- понизиться. Это создает силовое воздействие лопасти на поток, результирующая которого R (рис. 1. 4, б) может быть разложена на две составляющие: силу Y, нормальную к направлению набегающего потока, которую называют подъемной силой, и силу X, направленную по потоку и называемую лобовым сопротивлением.

Подъемная сила-, отнесенная к единице длины лопасти, определяется формулой, которая является частным случаем общей теореми

Рйс. 1.3. Проточная часть двустороннего центробежного насоса

; - всасывающий патпрубок; 2 - рабочее колесо; 3 - проходной 1вал; 4 - гюдшитникя; 5- спиральный оФвод; 6 - напорный паггрубок

Рис. 1.4. Осевой насос

а - ярвнципнальная схема устройства: 1 - колесо; 2 - камера; 3 - выправляющий аппарат; 4 -отвод; б-силы, дейстнукмцне на

профиль лопасти

Рис. 1.5. Вихревой насос

/-колесо; 2-корпус; 3 - по-2 лость; 4, б-«ашоряый « эса-сыВаюшдай патрубки; 6 - уплотняющий аыступ

Н. Е. Жуковского о подъемной силе, действующей на тело произвольной формы:

(1.2)

.где Су - коэффициент, зависящий от формы профиля и угла атаки; р - плотность среды; I - длина хорды профиля лопасти; лУоо - относительная скорость набегания невозмущенного погока. Рабочее колесо насоса вращается в трубчатой камере, благодаря чему основная масса потока в пределах колеса движется в осевом направлении, что, кстати говоря, и определило название насоса.

Двигаясь поступательно, перекачиваемая жидкость одновременно несколько закручивается рабочим колесом. Для устранения вращательного движения жидкости служит выправляющий аппарат, через который она проходит перед выходом в коленчатый отвод, соединяемый с напорным трубопроводом. Жидкость подводится, к рабочим колесам небольших осевых насосов с помощью конических патрубков. У крупных насосов для этой цели служат камеры и изогнутые всасывающие трубы . от-лосительно сложной формы.

Осевые насосы выпускаются двух модификаций: с жестко закрепленными на втулке лопастями рабочего колеса и с поворотными лопастями.

Изменение в определенных пределах угла установки лопастей рабочего колеса позволяет поддерживать высокое значение КПД насоса в широком диапазоне изменения его рабочих параметров.

В качестве привода осевых насосов используются, как правило, электродвигатели синхронного и асинхронного типа, непосредственно соединяемые с насосом с помощью муфты. Насосные агрегаты изготовляют с вертикальным, горизонтальным или наклонным валом.

Подача серийно выпускаемых отечественной промышленностью осевых насосов колеблется от 0,6 до 45 м/с при напорах от 2,5 до 27 м.Таким образом, по сравнению с центробежными осевые насосы имеют зна-•чительно большую подачу, но меньший напор. КПД высокопроизводительных осевых насосов достигает 0,9 и выше.

Вихревые насосы. Рабочее колесо вихревого насоса (рис. 1.5) .представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопастями, расположенными на периферии колеса. В корпусе имеется кольцевая полость, в которую и входят лопасти колеса. Внут-:ренний уплотняющий выступ, плотно примыкая к наружным торцам и •••боковым поверхностям лопастей, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединенные с кольцевой полостью.

При вращении колеса жидкость увлекается лопастями и одновремен-vHO под воздействием центробежной силы закручивается. Таким образом, в кольцевой полости работающего насоса образуется своеобразное пар-ное кольцевое вихревое движение, почему насос и называется вихревым. Отличительная особенность вихревого насоса заключается в том, что одна и та же частица жидкости, двигаясь по винтовой траектории, на уча-

.1.0

Рис. 1.6. Диагональный насос (производство ГДР)

J - всасывающий тгатрубок; 2 - райочее колесо; J-.корпус яасоса; 4 - выправляющий алпарат; 5 - радиалшый под-шипимк; 6 - отвод

стке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастное пространство колеса, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора. Благодаря этому вихревой насос в состоянии развить напор, в 2-4 раза больший, чем центробежный насос, при одном и том же диаметре колеса, т. е при одной и той же окружной скорости. Это, в свою очередь, приводит к значительно меньшим габаритным размерам и весу вихревых насосов s-сравнении с центробежными.

Достоинством вихревых насосов является также и то, что они обладают самовсасывающей способностью, исключающей необходимость заливки корпуса и всасывающей линии насоса перекачиваемой жидкостью перед каждым пуском.

Недостатком вихревых насосов является сравнительно невысокий-КПД (0,25-0,5) и быстрый износ их деталей при работе на жидкостях,, содержащих взвешенные твердые частицы. Серийно выпускаемые вихревые насосы имеют подачу от 1 до 40 м/ч и напор от 15 до 90 м.

Отечественной промышленностью выпускаются также комбинированные центробежно-вихревые насосы, у которых в одном корпусе на одно>« валу размещаются колесо центробежного типа и вихревое рабочее колесо. В этом случае центробежная ступень создает необходимый подпор-вихревой ступени и повышает общий КПД насоса. При тех же подачах:, напор центробежно-вихревых насосов достигает 300 м.

К числу насосов, не освоенных еще в достаточной степени отечест--венной промышленностью, но нашедших широкое распространение в системах водоснабжения и канализации за рубежом, следует отнести так называемые диагональные насосы (рис. 1.6), у которых поток жидкости,, проходящий через рабочее колесо, направлен не радиально, как у цент-