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

мой жидкости. Однако очень маленькие подачи шестеренных и винтовых насосов в сочетании с их способностью перекачивать вязкие жидкости определяли область их применения в качестве питательных насосов систем гидропривода, автоматики и смазки.

Водоструйные насосы. Достоинствами гидроэлеваторов являются небольшие размеры, простота устройства, способность перекачивать жидкости с большим содержанием взвешенных наносов и высокая надежность работы. Водоструйные насосы находят широкое применение при производстве земляных работ способом гидромеханизации. Их применяют также для откачки воды из глубоких колодцев, артезианских скважин, котлованов, траншей, для понижения уровня грунтовых вод э йглофильтровых установках. На канализационных очистных сооружениях водоструйные насосы применяют для подъема шлама, осевшего в песколовках песка и для перемешивания ила в метантенках. На крупных насосных станциях водоструйные насосы используются в качестве вспомогательных для отсасывания воздуха из основных насосов перед их запуском и для повышения всасывающей способности центробежных насосов.

К недостаткам водоструйных насосов относятся низкий КПД и необходимость подачи большого объема рабочей воды под давлением. Поэтому применение гидроэлеватора в каждом конкретном случае должно быть обосновано экономическими расчетами.

Воздушный подъемник. Простота устройства, легкий уход и надежность работы эрлифтов позволяют им при определенных условиях успешно конкурировать с центробежными насосами при подъеме воды из глубоких скважин, подаче химических реагентов и ила на водопроводных и канализационных очистных сооружениях. Однако необходимость большого заглубления форсунки и малый КПД установки заставляют каждый раз обосновывать принимаемое решение технико-экономическим сравнением вариантов с использованием насосов различных типов.

Гидравлические тараны, характеризуемые небольшими подачами, находят применение в небольших установках автономного водоснабжения с сезонным, как правило, режимом работы,

Ш нековы е насосы могут оказаться весьма эффективными при перекачке сточных вод и осадка на небольшую высоту (5-8 м).

ГЛАВА 2

РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ЛОПАСТНЫХ НАСОСОВ § 6. НАПОР, РАЗВИВАЕМЫЙ НАСОСОМ

В соответствии с данным ранее определением, напором насоса называется приращение удельной энергии перекачиваемой жидкости на участке от входа в насос до выхода из него, выраженное в метрах.

Согласно уравнению Бернулли, полная удельная энергия перекачиваемой жидкости при входе в насос (сечение н - н на рис. 2.1)

ь Р 2

где Zh - высота центра тяжести сечения н - н, м; . р.; - давление на входе в насос. Па; сн - скорость движения жидкости на входе в насос, м/с; g - ускорение силы тяжести, м/с; ,0 - плотность жидкости, кг/м.

Полная удельная энергия перекачиваемой жидкости при выходе из насоса (сечение к-к)

5ч = 2к +

где 2к - высота центра тяжести сечения к-/с; Рк и Vvi~ соответственно абсолютное давление и скорость лотока в этом сечении. Следовательно, дрираще-ние удельной энергии перекачиваемой жидкости на участке от сечения н-н до сечения к-/с, или, говоря другими словами, напор насоса, м.

<>1

W/yTTTTTTTT-

Рк -Рн

(к -•5н)=(2к-Za) +

2 1) Рис. 2Л. Схема усгансхвки насоса

Сумма двух первых членов уравнения (2.1) представляет собой разность избыточных давлений в сечениях п-н и к-к, приведенных к оси насоса, и называется манометрическим напором:

Рк - Рн

Яиан = (Zk - Za) -f-

Тогда напор насоса

а =Яман +

(2.2)

(2.3)

Таким образом, напор насоса равен манометрическому напору плюс разность скоростных напоров в напорном и всасывающем патрубках. При одинаковых диаметрах всасывающего и напорного патрубков Uh=Uk и напор насоса равен манометрическому напору.

На практике манометрический напор при расположении оси насоса выше уровня жидкости в нижнем бассейне (см. рис. 2.1) определяется выражением

где Мо и Vq - показания манометра и вакуумметра, приведенные к оси насоса, м.

При работе касоса с подпором, т. е. при расположении его ниже уровня жидкости в нижнем бассейне, манометрический напор определяется разностью

где и Мо

приведенные к оси насоса показания манометров соответственно на напорном и всасывающем патрубках насоса.

В лопастных насосах с вертикальным расположением вала при подсчете манометрического напора показания манометра и вакуумметра

приводятся к поперечной оси рабочего колеса, а если насосы многоступенчатые- к оси рабочего колеса I ступени.

По зависимости (2.1) или (2.3) напор насоса Я определяется лишь на действующих насосных установках. Использовать их для подсчета напора проектируемой установки нельзя, так как давления рн и рк, равно как и манометрический напор, являются в этом случае искомыми величинами.

Применим уравнение Бернулли для потока жидкости на участке .между сечениями О-О и н-н:

Ратм , Рн

--~--S---h.,J, (2.4)

и между сечениями к-к и 3-5:

, Рк , к г, , Ратм , , р 2 р

Рк тт , Ратм к , , /о 1г\

р р /с-<>

Подстави.м уравнения (2.4) и (2.5) в зависимость (2.1) и после сокращения подобных членов, имеющих разные знаки, получим:

Я = Я„+/г „ + /1 ,, (2-6)

где Яст -статический напор или разность уровней свободной поверхности жидкости в нижнем и верхнем бассейнах; Ада -: потери напора на участке потока между сечениями 0-0 и

н-н (всасывающая линия насоса); Ада - потери напора на участке потока между сечениями к-к и

3-3 (напорная линия насоса).

Таким образом, напор насоса представляет собой сумму статического напора и потерь напора (местных и по длине), возникающих при движении перекачиваемой жидкости по системе всасывающих и напорных трубопроводов от нижнего бассейна до верхнего.

Уровни свободной поверхности в нижнем и верхнем бассейнах, а следовательно, и статический напор входят в число исходных данных для проектирования насосной установки.

Потери напора и щ, для заданной подачи насоса Q оп-

ределяются расчетом по принимаемым в проекте конструктивным параметрам (диаметры, протяженность, материал, оборудование и т.п.) всасывающего и напорного трубопроводов.

ГОСТ 17398-72 предусматривает введение нового параметра, называемого давлением насоса р, Па, и определяемого зависимостью

р = Рк - Рн + ?---+ Р(2к -2н). (2-7)

§ 7. МОЩНОСТЬ НАСОСА, КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ

Полезная мощность. Если насос подает в 1 с из нижнего бассейна в верхний объем жидтсости массой т, то совершаемая им полезная работа равна mgH, Дж.