Назначение насоса: Для чего предназначен насос? Использование и область применения водяных насосов

alexxlab | 12.11.1995 | 0 | Разное

Виды насосов и их назначение

В технике насосами называются устройства, которые предназначены для того, чтобы перемещать жидкости под напором. Они осуществляют преобразование той механической энергии, которую вырабатывает приводной двигатель, для того, чтобы осуществить поднятие жидкости на определенную высоту или же обеспечить ее циркуляцию в горизонтальной плоскости по замкнутой системе.

Что касается основной характеристики насоса, то ею является, конечно же, подача жидкости в определенном объеме в течение единицы времени на некоторую высоту, а также то давление или же соответствующий ему напор, коэффициент полезного действия или потребляемая мощность.

Исторически насосы использовались для того, чтобы обеспечивать подъем воды на некоторую высоту и использовать ее для снабжения населения или полива сельскохозяйственных культур. Сейчас же область применения этих устройств существенно шире и не столь односторонняя, как это было еще совсем недавно.

Гидравлические машины и насосы

Среди насосов, которые широко используются на практике, следует отметить применяемые в пищевой, бумажной, химической, нефтяной, а также в некоторых других отраслях промышленности. Кроме того, насосы находят широкое применение при проведении строительных и ремонтных работ (для подачи строительных растворов, бетона, откачивания воды из котлованов, водопонижения, намыва земляных сооружений т т.п.), гидроудалении отходов производственных предприятий, добыче различных полезных ископаемых и их транспортировке гидравлическим способом. Следует также заметить, что насосы используются для охлаждения машин, обеспечения их смазки, и при этом являются вспомогательными устройствами.

Можно с уверенностью сказать, что насосы – это одни из самых популярных в технике разновидностей машин, причем используются они действительно очень широко. Что касается классификации, то ее произвести довольно трудно, хотя по некоторым критериям все же возможно. Например, они подразделяются на объемные и динамические.

Объемные насосы функционируют по такому принципу, как вытеснение жидкости из камеры за счет того, что уменьшается ее объем. Он изменяется потому, что рабочий орган насоса, который представляет собой ни что иное, как поршень, который совершает возвратно-поступательные движения. Сама камера, изменяющая объем, попеременно заполняется перекачиваемой жидкостью, а опорожняется через выходные патрубки. Для обеспечения нужного направления движения перекачиваемой среды в них, а также входных патрубках установлены специальные клапаны. К объёмным машинам относятся так же пластинчатые насосы, которые меняют объём за счёт движения вращения ротора и подвижных пластин.

Динамические насосы устроены несколько по-иному. В них нет таких камер, которые изменяют свой объем. Однако они представляют собой сообщающиеся сосуды, которые соединены с отводящими и подводящими устройствами. Именно они оказывают на перекачиваемую жидкость силовое воздействие, и поэтому являются, по сути дела, динамическими устройствами. Конструктивно они подразделяются на насосы трения и лопастные машины.

Разнообразные типы, виды и модели насосов широко применяются в самых различных технических устройствах. Они выпускаются многими известными отечественными и зарубежными компаниями в большом ассортименте и имеют немало конструктивных особенностей и нюансов.

 

 

 

Назначение, устройство и сборка насосов

Назначение, устройство и сборка насосов Категория: Слесарно-механосборочные работы Назначение, устройство и сборка насосов Назначение насосов. Насосами называют машины, всасывающие и нагнетающие жидкость и сообщающие ей энергию для перемещения по трубопроводам на заданное расстояние и высоту, а также служащие для повышения давления жидкости, заполняющей замкнутую полость. Насос является главным рабочим органом гидросистемы, от его работы зависит работа всей гидросистемы. давления называется технической атмосферой и обозначается ата. В СИ килограмм-сила на квадратный сантиметр будет равна 100 кПа. Соотношения между основными единицами давления приведены в Приложении. В гидроприводах промышленного оборудования применяют различные поршневые насосы, которые отличаются друг от друга по производительности и развиваемому давлению, количеству и расположению поршней. При изготовлении и сборке поршневых насосов обращают серьезное внимание на пригонку сопряженных деталей. Особенно хорошо должны быть притерты поршни в своих цилиндрах, причем цилиндры делают по допускам Н6 (/!,), а поршни (плунжеры) — по допускам Н5 (Ct). Поршни должны входить в цилиндры плотно, без качки, но так, чтобы могли медленно перемещаться от собственной массы. Овальность и конусность поршней не должна превышать 0,005 мм, а цилиндров — 0,01 мм. При сборке каждый поршень вставляют в свой цилиндр, для этого их клеймят. Тарелки или пояски всасывающих и нагнетательных клапанов должны быть хорошо притерты к своим посадочным местам. На рис. 1, а показан горизонтальный трехплунжерный насос. Насос состоит из четырех основных частей: части низкого давления, переключающего золотника, части высокого давления и выключения высокого давления. Часть низкого давления образуют два зубчатых колёса, входящих взаимно в зацепление. Одно из зубчатых колес посажено на ось, имеющую на одном торце паз, с помощью которого она соединяется с зубом коленчатого вала поршневой группы. Часть низкого давления поставляет большое количество масла для быстрого хода поршня вхолостую. Часть высокого давления — трехпоршневая — создает высокое давление. Поршни с закаленной и шлифованной поверхностью уплотнены в корпусе насоса чугунными пробками. Рис. 1. Горизонтальный трехплунжерный насос: а – общий вид, б – клапанная коробка, в – переключающий золотник Примыкающая к корпусу насоса клапанная коробка показа-а на рис. 100,6 отдельно. Переключающий золотник (рис. 1, в) находится в нижней части клапанной коробки (показан также отдельно). Работает золотник так, что при достижении нижнего предела давления он автоматически выключит зубчатую часть и приведет в действие поршневую часть насоса. Зубчатая часть прогоняет масло через фильтр и нагнетает его через канал вокруг переключающего золотника к камере под всасывающие клапаны. Большое (постоянное) количество масла придерживает всасывающий клапан 14 и расположенный над ним нагнетательный клапан в приподнятом положении (поршневая часть не работает, так как всасывающий клапан не прилегает к седлу) и поэтому протекает в распределительное устройство и далее, в рабочий цилиндр. Если давление в нагнетательном пространстве начнет подниматься, то поднимется также и давление под переключающим золотником, куда масло попадает по другому каналу. Давление поднимается до тех пор, пока усилие, образующееся вследствие давления на поверхность золотника, не преодолеет усилие пружины и золотник не переключится. Некоторое количество масла подается зубчатой частью и идет через соответствующий канал на слив, а часть масла протекает дальше в камеру под всасывающим клапаном. Дросселирование выбрано так, что под всасывающим клапаном остается небольшое избыточное давление 0,2-0,3 МПа (2-3 кгс/см-). Всасывающий клапан начнет прилегать, и вследствие этого начнет работать поршень. Резкое снижение производительности (замедление подач ра. бочих органов машины, стук, шум) указывает на то, что еэ время сборки поршневого насоса были плохо притерты конуса нагнетательных и всасывающих клапанов к своим седлам. Очень часто причиной плохой работы вновь собранного насоса является слабое затягивание пробки. Поэтому в течение первых дней эксплуатации насоса пробку подтягивают, так как кольца 19 под действием давления спрессовываются, герметичность нарушается, что приводит к неисправностям в работе насоса. Шестеренчатые насосы. Эти насосы бывают низкого, среднего и высокого давления. Шестеренчатые насосы низкого давления применяют в системах смазки и охлаждения станков. Насосы среднего давления применяют в гидравлических системах шлифовальных, фрезерных и других станков. Насосы высокого давления применяют в гидравлических системах сверлильно-расточных, протяжных, токарных и фрезерных станков. Шестеренчатый насос (рис. 2) состоит из чугунного корпуса, крышек, скрепленных винтами. Их точное расположение фиксируется контрольными штифтами. В корпусе расположены зубчатые колеса, закрепленные на валах шпонками. Шпонка ведомого вала укреплена штифтом. Валы вращаются в игольчатых подшипниках, которые расположены во втулках, помещенных в чугунные вкладыши. Между корпусом и крышками проложены уплотнения из бумажной кальки, пропитанной нитролаком. Утечка жидкости по ведущему валу устраняется подтягиванием винтами чугунной втулки, сжимающей пробковую прокладку или сальниковую набивку. Выступающий конец вала имеет шпонку для соединения с приводом. Чем больше количество зубьев, тем равномернее подается жидкость. Насосы, у которых зубчатые колеса имеют 5 — 10 зубьев, применяют для охлаждения систем. В гидроприводах используют зубчатые колеса с 10 — 20 зубьями. Рис. 2. Устройство шестеренчатого насоса Основные требования при сборке шестеренчатых насосов Следуюшие: достижение плотности в посадочных местах корпуса соблюдение межосевого расстояния для осей зубчатых колес, получение хорошего зацепления. При сборке шестеренчатых насосов обращают особое внимание на зазор между зубчатыми колесами и вкладышами, который должен составлять 0,04 — 0,08 мм. Соблюдение равномерности и величины этого зазора — основное условие правильной сборки насоса. Недостаток обычных шестеренчатых насосов состоит в том, что зубчатые колеса в них испытывают одностороннее давление жидкости, направленное со стороны полости* нагнетания в сторону всасывания, вследствие чего расточка корпуса получает односторонний износ (чем больше давление жидкости, тем быстрее износ). Если при обработке зубчатых колес или корпуса насоса не выдержан допуск, в пределах которого они должны быть обработаны, следует прошлифовать торцы зубчатых колес (когда зазор меньше требуемого) или торец корпуса (когда зазор больше допускаемого). Сборка насоса заканчивается установкой винтов и контрольных штифтов, после чего проверяют вручную вращение ведущего вала, которое должно быть легким и плавным. Защемление вращающихся деталей объясняется небрежной сборкой или перекосом осей под подшипники. В этом случае ослабляют винты, крепящие крышки насоса, и если зубчатые колеса будут вращаться легко, вновь затягивают их без перекоса. Если при Этом не будет получено хороших результатов, выполняют перештифтовку крышек. Рис. 3. Устройство лопастного насоса Г12-1 На рис. 3 показан насос Г12-1 с постоянной производительностью, применяемый для подачи масла в гидравлические системы станков, экскаваторов, гидропрессов и других машин. Между чугунным корпусом и крышкой смонтировано стальное закаленное кольцо (статор), имеющее внутри профилированную поверхность, по которой скользят двенадцать лопаток. Ротор посажен на шлицы вала, свободно вращающегося в шариковых подшипниках. К торцам статора и ротора прижаты распределительные диски. В дисках имеются два окна для всасывания и два окна для нагнетания масла. При вращении ротора лопатки под воздействием центробежной силы и давления масла, подведенного под лопатки через отверстия, прижаты к внутренней поверхности статора. За один оборот ротора осуществляется два цикла всасывания и нагнетания, поэтому насос называется насосом двойного действия. Уплотнение между корпусом и крышкой достигается с помощью пробкового кольца. Чтобы предотвратить утечку по валу насоса, во фланце установлены уплотнения — манжета из маслостойкой резины и фетровые прокладки. Между статором и дисками неизбежно просачивается масло. Для его отвода в крышке насоса имеется отверстие, через которое масло направляется в резервуар по трубке, соединяемой со штуцером. Пластинчатые насосы работают более надежно на маслах вязкостью 2,5 —5 СЕ. Масло более высокой вязкости может нарушить работу насоса, так как центробежная сила может не преодолеть вязкость масла и не вытолкнет лопасть к периферии ротора. Винтовые насосы. Во многих отраслях промышленности винтовые насосы начали вытеснять шестеренчатые благодаря ряду преимуществ: небольшие размеры и масса, бесшумность, отсутствие взбалтывания перекачиваемой жидкости, способность к перекачиванию жидкостей с самой различной вязкостью, большая допустимая скорость вращения, а значит, и возможность прямого соединения с быстроходными двигателями. Рабочими органами винтовых насосов служат роторы с витками, идущими по винтовой линии. Роторов может быть два, три, а иногда и более, причем один из них является ведущим, а остальные — ведомыми. Камеры всасывания и нагнетания располагаются по торцам винтовых роторов, а по цилиндрическим поверхностям роторы плотно охватываются корпусом насоса. Конструкция винтового насоса проста и для сборки не требует высокой квалификации слесаря-сборщика. Рабочая жидкость, находящаяся во всасывающей полости, поступает в раскрывающуюся винтовую впадину каждого ротора. При дальнейшем вращении ротора эта впадина замыкается выступающими витками других роторов, которые проталкивают жидкость, находящуюся во впадине, к нагнетательной полости. На рис. 4,б показаны поперечные сечения винтовых роторов наиболее распространенного трехвинтового насоса, у которого средний ротор является ведущим, а два боковых — ведомыми. У такого трехвинтового насоса профиль винтов циклоидальный, нарезка двухзаходная, передаточное отношение между ведущим и ведомыми роторами равно единице. Характерной особенностью винтовых насосов является постоянство соотношений между размерами основных его элементов независимо от размеров насоса. Силовые гидроцилиндры. Гидроцилиндры предназначены для преобразования энергии потока жидкости в механическую энергию возвратно-поступательного или возвратно-поворот-ного (качательного) движения выходного звена (поршня со штоком или лопасти с валом) и связанных с ним устройств. Гидроцилиндры делятся на поршневые и плунжерные, с двумя или одним штоком. Поршневые гидроцилиндры могут выполняться или с неподвижным цилиндром и перемещающимся поршнем, или с неподвижным поршнем и подвижным цилиндром. Простые поршневые гидроцилиндры (рис. 5, а) имеют поршень с двумя штоками одинакового диаметра, обеспечивающими равные скорости прямого и обратного хода. Рис. 4. Устройстцо насоса Собранные гидроцилиндры испытывают следующим образом. В одну из полостей цилиндра нагнетают под определенным давлением подогретое до 323 К (50 °С) масло. При этом утечка его через неплотности в сопряжении поршня с цилиндром во вторую полость не должна быть более установленных норм. Аналогично проверяют сальниковое уплотнение. Уплотняющие устройства плунжерных сборочных единиц служат для устранения утечки жидкостей или газов, которые вследствие избыточного внутреннего давления просачиваются через зазоры между неподвижными и движущимися деталями. Уплотнение плунжерных сборочных единиц можно разделить на две группы. К первой относят уплотнения, в которых необходимое гидравлическое сопротивление в зазоре достигается притиркой плунжера и цилиндра без применения специальных уплотняющих деталей. Рис. 5. Устройство гидроцилиндра: Плунжеры должны быть притерты к цилиндрам до полного прилегания. Зазоры между плунжером и цилиндром устанавливаются согласно ТУ. Овальность цилиндров и разность диаметров должны соответствовать ТУ. Ко второй группе относят уплотнения, в которых гидравлическое сопротивление достигается с помощью дополнительных деталей (манжет, колец, набивок), непрерывно прижатых к уплотняемым поверхностям соединений. К простейшим уплотнениям штоков относят сальники с мягкой набивкой (рис. 6, а). Мягкие набивки делаются из эластичных материалов, асбестовых, льняных или хлопчатобумажных плетеных и крученых нигей, из пробки, маслостойкой резины или асбест-графита. Сальник с мягкой набивкой представляет собой коробку, в которую набивка укладывается отдельными кольцами. Стыки имеют скосы, которые смещены один по отношению к другому. Требуемую плотность набивки достигают подтягиванием сальника. Однако при сильном затягивании сальника могут возникнуть значительное трение и повышенный износ в сборочной единице. Поршневые кольца, вставленные в цилиндр, должны плотно, без просвета, прилегать своей поверхностью к зеркалу цилиндра и иметь зазор S в стыке не более величин, рекомендуемых заводскими инструкциями и чертежами, для данного диаметра D. Рис. 6. Уплотнение соединений в насосах, гидроцилиндрах и гидродвигателях: а — сальники с мягкой набивкой, б — поршневым кольцом, в — воротниковой манжетой, г — манжетой U-образного сечения, д — манжетой шевронной; 1 — шпилька, 2 — нажимный стакан, 3 — набивка, 4 — сальниковая коробка, 5 — поршневой шток, б — грунд-букса Рис. 7. Устройство уплотнительных сборочных единиц: Реклама: Читать далее: Контрольно-регулирующие устройства Статьи по теме: Направление технического прогресса и внедрение передовых методов труда Производственная эстетика и научная организация труда (нот) Соревнование за коммунистический труд и повышение производительности труда Организация производства Планирование промышленного производства Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Машина, используемая для перемещения количества жидкостей и/или газов из одного места в другое

Перемещение жидкостей играет важную роль в производственном процессе. Жидкость может двигаться только своим ходом, и то только сверху вниз или из системы с высоким давлением в систему с более низким давлением. Это означает, что к жидкости должна быть добавлена ​​энергия для перемещения жидкости с нижнего уровня на более высокий.

Для добавления необходимой энергии к жидкости используются насосы. Существует множество различных определений названия НАСОС, но лучше всего его описать как…

НАСОС – МАШИНА, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ЖИДКОСТИ И ИЛИ ГАЗА ИЗ ОДНОГО МЕСТА В ДРУГОЕ

Типы насосов

Типы насосов обычно делятся на две основные категории: ротодинамические и объемные, которых существует множество формы.

Ротодинамический насос преобразует механическую энергию вращения в кинетическую энергию в форме скорости и давления жидкости. Центробежные и жидкостно-кольцевые насосы представляют собой типы ротодинамических насосов, в которых для перекачки перекачиваемой жидкости используется центробежная сила.
Ротационно-лопастной насос представляет собой тип поршневого насоса прямого вытеснения, который напрямую вытесняет перекачиваемую жидкость от входа насоса к выходу в дискретных объемах.

Терминология и теория

Для выбора насоса необходимы два типа данных.

• Данные о продукте/жидкости, которые включают вязкость, плотность/удельный вес, температуру, характеристики потока, давление пара и содержание твердых частиц.
• Данные о производительности, которые включают производительность или скорость потока, а также входное/напорное давление/напор.

Различные жидкости имеют разные характеристики и обычно перекачиваются в разных условиях. Поэтому очень важно знать все соответствующие данные о продукте и производительности, прежде чем выбирать насос.

Данные о продукте/жидкости

Реология
Наука о течении жидкости называется «реологией», и одним из ее наиболее важных аспектов является вязкость, определение которой приведено ниже.

Вязкость
Вязкость жидкости можно рассматривать как меру сопротивления жидкости течению, она сравнима с трением твердых тел и вызывает тормозящую силу. Эта тормозящая сила преобразуется кинетическую энергию жидкости в тепловую энергию.

Легкость, с которой жидкость выливается, является показателем ее вязкости. Например, холодное масло имеет высокую вязкость и вытекает очень медленно, тогда как вода имеет относительно низкую вязкость и вытекает достаточно легко. Жидкости с высокой вязкостью требуют больших усилий сдвига, чем жидкости с низкой вязкостью при заданной скорости сдвига. Отсюда следует, что вязкость влияет на величину потерь энергии в текущей жидкости.

Обычно используются два основных параметра вязкости: абсолютная (или динамическая) вязкость и кинематическая вязкость.

Абсолютная (или динамическая) вязкость
Это мера сопротивления потока жидкости между двумя слоями жидкости в движении. Значение можно получить непосредственно из ротационного вискозиметра, который измеряет силу, необходимую для вращения. веретена в жидкости.

Кинематическая вязкость
Это мера сопротивления потоку жидкости под действием силы тяжести. Кинематические вискозиметры обычно используют силу тяжести, чтобы заставить жидкость течь через калиброванное отверстие. во время его потока.

Изменение вязкости в зависимости от температуры
Температура может оказывать существенное влияние на вязкость, и показатель вязкости, указанный для целей выбора насоса без учета температуры жидкости, часто не имеет смысла – вязкость всегда должна указываться в температура прокачки. Обычно вязкость падает с повышением температуры и, что более существенно, увеличивается с понижением температуры. В насосной системе может быть выгодно повысить температуру очень вязкой жидкости для облегчения потока.

Ньютоновские жидкости
В некоторых жидкостях вязкость постоянна независимо от сил сдвига, действующих на слои жидкости. Эти жидкости называются ньютоновскими жидкостями. При постоянной температуре вязкость постоянна с изменение скорости сдвига или перемешивания.
Типичные жидкости: вода, пиво, углеводороды, молоко, минеральные масла, смолы и сиропы.

Неньютоновские жидкости
Большинство эмпирических и испытательных данных для насосов и трубопроводных систем было получено с использованием ньютоновских жидкостей с широким диапазоном вязкости. Однако есть много жидкостей, которые не подчиняются этому линейному закону. эти жидкости называются неньютоновскими жидкостями.

При работе с неньютоновскими жидкостями мы используем эффективную вязкость для представления вязких характеристик жидкости, как если бы она была ньютоновской при данном наборе условий (скорость сдвига, температура). Эта эффективная вязкость затем используется в расчетах, диаграммах, графиках и справочной информации.

Типы неньютоновских жидкостей
Существует ряд различных типов неньютоновских жидкостей, каждая из которых имеет свои характеристики. Эффективная вязкость при заданных условиях будет различаться в зависимости от перекачиваемой жидкости. Это может быть лучше понять, рассмотрев поведение вязких жидкостей при изменении скорости сдвига следующим образом.

Псевдопластические жидкости
Вязкость уменьшается по мере увеличения скорости сдвига, но начальная вязкость может быть настолько высокой, что препятствует началу потока в обычной насосной системе.

Дилатантные жидкости
Вязкость увеличивается по мере увеличения скорости сдвига.

Тиксотропные жидкости
Вязкость уменьшается со временем в условиях сдвига. После прекращения сдвига вязкость вернется к своему первоначальному значению – время восстановления будет различным для разных жидкостей.

Антитиксотропные жидкости
Вязкость увеличивается со временем в условиях сдвига. После прекращения сдвига вязкость вернется к своему первоначальному значению – время восстановления будет различным для разных жидкостей. Как следует из названия, антитиксотропный жидкости имеют реологические характеристики, противоположные тиксотропным жидкостям.

Реомалактические жидкости
Вязкость уменьшается со временем в условиях сдвига, но не восстанавливается. Структура жидкости необратимо разрушается.

Пластмассовые жидкости
Требуется определенное прилагаемое усилие (или предел текучести) для преодоления «твердоподобной структуры», прежде чем течь как жидкость.

Плотность
Плотность жидкости – это ее масса на единицу объема.

Удельный вес
Удельный вес жидкости – это ее вес на единицу объема.

Удельный вес
Удельный вес жидкости представляет собой отношение ее плотности к плотности воды. Поскольку это отношение, оно не имеет единиц измерения.

Температура
Температура жидкости на входе в насос обычно представляет наибольший интерес, поскольку давление паров может оказывать значительное влияние на производительность насоса. Другие свойства жидкости, такие как вязкость и плотность, могут также подвержены влиянию перепадов температуры. Таким образом, охлаждение продукта в нагнетательной линии может оказать существенное влияние на перекачку жидкости. Температура жидкости также может иметь большое значение. влияют на выбор любых используемых эластомерных материалов.

Характеристики потока
При рассмотрении потока жидкости в системе трубопроводов важно иметь возможность определить тип потока. При некоторых условиях жидкость будет течь слоями плавным и равномерным образом. Это можно проиллюстрировать, медленно открывая водопроводный кран, пока поток не станет ровным и устойчивым. Такой тип течения называется ламинарным течением. Если водопроводный кран открыт шире, позволяя увеличить скорость потока, будет достигнута точка, в которой поток воды уже не будет гладким и равномерным, а будет казаться движущимся хаотично. Такой тип течения называется турбулентным течением. Указан тип течения по числу Рейнольдса.

Скорость
Скорость – это расстояние, которое жидкость проходит за единицу времени.
Скорость жидкости может иметь большое значение, особенно при перекачивании шламов и жидкостей, содержащих твердые частицы. В этих случаях может потребоваться определенная скорость для предотвращения оседания твердых частиц в трубопроводе. что может привести к закупорке и изменению давления в системе, так как фактический внутренний диаметр трубы эффективно уменьшается, что может повлиять на производительность насоса.

Ламинарный поток
Это иногда называют обтекаемым, вязким или установившимся потоком. Жидкость движется по трубе концентрическими слоями с максимальной скоростью в центре трубы, уменьшаясь до нуля у трубы. стена. Профиль скорости параболический, градиент которого зависит от вязкости жидкости при заданном расходе.

Турбулентный поток
Иногда его называют нестационарным потоком со значительным перемешиванием, происходящим по поперечному сечению трубы. Профиль скорости более пологий, чем в ламинарном потоке, но остается довольно постоянным по всему периметру. сечение, как показано на рис. 2.1.7б. Турбулентный поток обычно возникает при относительно высоких скоростях и/или относительно низкой вязкости.

Переходное течение
Между ламинарным и турбулентным течением есть область, называемая переходным течением, где условия нестабильны и имеют смесь каждой характеристики.

Давление пара
Жидкости будут испаряться, если этому не препятствует внешнее давление. Давление пара жидкости — это давление (при данной температуре), при котором жидкость превратится в пар, и выражается как абсолютное давление. Каждая жидкость имеет свое собственное соотношение давление паров/температура. При выборе размера насоса давление пара может быть ключевым фактором при проверке чистого положительного напора на всасывании (NPSH), доступного в система.

Жидкости, содержащие твердые частицы
Важно знать, содержит ли жидкость твердые частицы, и если да, то размер и концентрацию. Особое внимание следует уделять любым абразивным твердым частицам в зависимости от типа и конструкции насоса. рабочая скорость и уплотнения вала.

Размер твердых частиц также важен, так как при перекачивании крупных частиц впускное отверстие насоса должно быть достаточно большим, чтобы твердые частицы могли попасть в насос без «перекрытия» впускного отверстия насоса. Также должен быть насос таким образом, чтобы полость, создаваемая насосными элементами в насосной камере, имела достаточный размер для обеспечения удовлетворительной работы насоса.

Концентрация обычно выражается в процентах по массе (W/W) или по объему (V/V) или как комбинация массы и объема (W/V).

Производительность (скорость потока)
Производительность (или скорость потока) — это объем жидкости или масса, проходящая через определенную площадь в единицу времени. Обычно это известное значение, зависящее от фактического процесса. Для жидкостей наиболее распространенные единицы емкости это литры в час.

Давление
Давление определяется как сила на единицу площади. P = F A, где F — сила, перпендикулярная поверхности, а A — площадь поверхности. В системе СИ стандартной единицей силы является ньютон (Н), а площадь дается в квадратных метрах (м2). Давление выражается в ньютонах на квадратный метр (Н/м2). Эта производная единица называется Паскаль (Па).

Различные типы давления
Для расчетов, включающих давление жидкости, измерения должны быть относительно некоторого эталонного давления. Обычно эталоном является атмосфера, и результирующее измеренное давление называется манометрическое давление. Давление, измеренное относительно идеального вакуума, называется «абсолютным давлением».

Атмосферное давление
Фактическая величина атмосферного давления зависит от местоположения и климатических условий. Диапазон нормального изменения атмосферного давления у земной поверхности составляет примерно 0,95 до 1,05 бар абс. (бар a). На уровне моря стандартное атмосферное давление составляет 1,013 бар.

Манометрическое давление
При использовании атмосферного давления в качестве нулевого эталона манометрическое давление представляет собой давление внутри манометра, превышающее окружающее атмосферное давление. Это мера силы, действующей на единицу площади жидкость, обычно измеряемая в барах (изб. бар).

Абсолютное давление
Полное давление, создаваемое жидкостью. Оно равно атмосферному давлению плюс манометрическое давление, выраженное в барах (абс. бар).
Абсолютное давление = манометрическое давление + атмосферное давление

Вакуум
Это обычно используемый термин для описания давления в насосной системе ниже нормального атмосферного давления. Это мера разницы между измеренным давлением и атмосферным давлением, выраженная в единицах ртутного столба (Hg).

Давление на входе (всасывание)
Это давление, при котором жидкость поступает в насос. Показания следует снимать при работающем насосе и как можно ближе к входному отверстию насоса.

Давление на выходе (нагнетание)
Это давление, при котором жидкость выходит из насоса. Опять же, это показание должно быть получено при работающем насосе и как можно ближе к выпускному отверстию насоса.

Перепад давления
Это разница между входным и выходным давлениями. Для входных давлений выше атмосферного дифференциальное давление получается путем вычитания входного давления из выходного давления. Для входных давлений ниже атмосферного дифференциальное давление получается путем добавления входного давления к выходному давлению. Таким образом, это показание полного давления, а давление против которого насос должен работать.
Потребляемая мощность рассчитывается на основе перепада давления.

Взаимосвязь между давлением и высотой
В неподвижной жидкости (тело жидкости в состоянии покоя) разница давлений между любыми двумя точками прямо пропорциональна только вертикальному расстоянию между точками. Такая же высота по вертикали даст одинаковое давление независимо от конфигурации трубы между ними.

Затопленный всасывающий патрубок
Этот термин обычно используется для описания положительного давления/напора на входе, при котором жидкость будет легко поступать на вход насоса под достаточным давлением, чтобы избежать кавитации

Статический напор
Статический напор — это разница уровней жидкости.

Статическая высота всасывания
Это разница высот между уровнем жидкости и центральной линией впускного отверстия насоса на входной стороне насоса.

Статический напор нагнетания
Это разница высот между уровнем жидкости и центральной линией впускного отверстия насоса на стороне нагнетания насоса.

Полный статический напор
Общий статический напор системы представляет собой разницу высот между статическим напором нагнетания и статическим напором на всасывании.

Напор трения
Падение давления на входе и выходе насоса из-за потерь на трение в потоке жидкости.

Динамическая головка
Это энергия, необходимая для приведения жидкости в движение и преодоления любого сопротивления этому движению.

Общий напор на всасывании
Общий напор на всасывании представляет собой статический напор на всасывании за вычетом динамического напора. Если статический напор отрицательный или динамический напор больше статического, это означает, что уровень жидкости будет быть ниже центральной линии всасывания насоса (т. е. высоты всасывания).

Полный напор нагнетания
Общий напор на напоре представляет собой сумму статического напора и динамического напора.

Общий напор
Общий напор — это разница общего давления между полным напором нагнетания и общим напором на всасывании насоса. Часто напор является известной величиной. Его можно рассчитать по разным формулам если указаны условия установки.

Падение давления
Производители технологического оборудования, теплообменников, статических смесителей и т. д. обычно имеют доступные данные по падению давления. Эти потери зависят от скорости жидкости, вязкости, диаметра трубы, внутреннего обработка поверхности трубы и длины трубы.

Различные потери и, следовательно, общее падение давления в процессе при необходимости определяются на практике путем преобразования потерь в эквивалентную прямую длину трубы, которая затем может использоваться в последующих системных расчетах.
Падение давления в трубах, клапанах и фитингах определяется как эквивалентная длина трубы, чтобы можно было рассчитать общее падение давления.

Расчет потерь на трение
Поскольку ламинарный поток однороден и предсказуем, это единственный режим течения, при котором потери на трение можно рассчитать с помощью чисто математических уравнений. В случае турбулентного течения используются математические уравнения, но они умножаются на коэффициент, который обычно определяется экспериментальными методами. Этот коэффициент известен как коэффициент трения Дарси (fD).
Уравнение Миллера, приведенное ниже, можно использовать для определения потерь на трение как для ламинарного, так и для турбулентного потока в заданной длине трубы (L). Потери на трение в трубопроводной системе зависят от типа характеристики потока. Число Рейнольдса (Re) используется для определения характеристики потока.
Относительная шероховатость труб зависит от диаметра, типа используемого материала и возраста трубы. Обычно это упрощается, используя относительную шероховатость (k) 0,045 мм, которая представляет собой абсолютную шероховатость труб из чистой коммерческой стали или кованого железа, указанную Муди.

Кавитация
Термин «кавитация» происходит от слова «полость», означающего полое пространство.
Кавитация – это нежелательное пустое пространство во впускном отверстии насоса, обычно занятое жидкостью. Самая низкая точка давления в насосе возникает на входе в насос – за счет местного редуктора давления. жидкости может испаряться, образуя небольшие пузырьки пара. Эти пузырьки увлекаются жидкостью и мгновенно взрываются, когда попадают в области более высокого давления.

Если возникает кавитация, это приведет к снижению эффективности насоса и шумной работе. Срок службы насоса может быть сокращен из-за механических повреждений, повышенной коррозии и эрозии при наличии кавитации. подарок. При подборе насосов для высоковязких жидкостей необходимо соблюдать осторожность, чтобы не выбрать слишком высокую скорость насоса, чтобы обеспечить поступление достаточного количества жидкости в насос и обеспечить удовлетворительную работу.

Из всех проблем, связанных с насосами, чаще всего встречается кавитация. Это происходит со всеми типами насосов, центробежными, роторными или поршневыми. При обнаружении чрезмерной скорости насоса и/или неблагоприятного условия всасывания, вероятно, будут причиной, и снижение скорости насоса и/или устранение условий всасывания обычно устраняют эту проблему.
Кавитации следует избегать любой ценой.

Чистый положительный напор на всасывании (NPSH)
В дополнение к требованиям к общему напору, производительности, мощности и КПД критически важным является состояние на входе насоса. Система на стороне всасывания насоса должна обеспечивать плавный поток жидкости. входить в насос под достаточно высоким давлением, чтобы избежать кавитации. Это называется чистым положительным напором на всасывании, обычно сокращенно NPSH.

Производители насосов предоставляют данные о чистом положительном напоре на всасывании, необходимом их насосам (NPSHr) для удовлетворительной работы. При выборе насоса критически важен чистый положительный напор на всасывании. (NPSHa) в системе больше, чем чистый положительный напор, требуемый насосом.

NPSHa также упоминается как N.I.P.A. (чистое доступное давление на входе) и NPSHr также обозначаются как N.I.P.R. (Требуется чистое давление на входе). Упрощенный способ взглянуть на НПШа или Н.И.П.А. это представить баланс факторов, работающих на (статическое давление и положительный напор) и против (потери на трение и давление пара) насоса.

При условии, что факторы, влияющие на насос, перевешивают факторы, влияющие на насос, будет иметь место положительное давление всасывания.

Значение NPSHa или N.I.P.A. в системе зависит от характеристик перекачиваемой жидкости, впускного трубопровода, расположения всасывающего сосуда и давления, приложенного к жидкости в всасывающий сосуд. Это фактическое давление на входе в насос. Важно отметить, что именно впускная система задает условия впуска, а не насос.
Важно, какие единицы измерения используются для расчета NPSHa или N. I.P.A. непротиворечивы, т. е. общие значения должны быть в м или футах.
Для низкотемпературных применений давление паров, как правило, не является критическим, и им можно пренебречь.

Предложения по предотвращению кавитации..

• Поддерживать падение давления во впускной линии на минимальном уровне, т.е. длина линии должна быть как можно короче, диаметр как можно больше, и минимальное использование фитингов, таких как тройники, клапаны и т. д.
• Поддерживайте статический напор как можно выше.
• Снизьте температуру жидкости, хотя необходимо соблюдать осторожность, так как это может привести к увеличению вязкости жидкости, что приведет к увеличению перепада давления.

Давление “Удары” (гидроудар)
Термин “удар” не совсем корректен, поскольку ударные волны существуют только в газах. Скачок давления на самом деле представляет собой волну давления со скоростью распространения, намного превышающей скорость потока. часто до 1400 м/с для стальных труб. Волны давления являются результатом быстрых изменений скорости жидкости, особенно в длинных участках трубопровода.
Следующие причины вызывают изменения скорости жидкости.

• Клапаны закрыты или открыты.
• Насосы запускаются или останавливаются.
• Сопротивление в технологическом оборудовании, таком как клапаны, фильтры, счетчики и т. д.
• Изменения размеров трубы.
• Изменения направления потока.

Основные проблемы волн давления на технологических установках обычно возникают из-за быстрого закрытия или открытия клапанов. Насосы, которые быстро/часто запускаются или останавливаются, также могут вызвать некоторые проблемы.

При проектировании систем трубопроводов важно поддерживать собственную частоту системы как можно выше, используя жесткие трубопроводы и как можно больше опор трубопроводов, тем самым избегая частота возбуждения насоса.

Эффекты волн давления . .

• Шум в трубе.
• Поврежденная трубка.
• Поврежден насос, клапаны и другое оборудование.
• Кавитация.

Скорость распространения
Скорость распространения волны давления зависит от..

• Эластичность трубок.
• Упругость жидкости.
• Трубки опорные.

Когда, например, клапан закрыт, волна давления распространяется от клапана к концу трубы. Затем волна отражается обратно к клапану. Теоретически эти размышления продолжаются, но в на практике волна постепенно затухает, что компенсируется трением в трубке.

Волна давления в результате остановки насоса более разрушительна, чем при запуске насоса, из-за большого изменения давления, которое будет продолжаться намного дольше после остановки насоса по сравнению с насосом начиная. Это происходит из-за низкой скорости жидкости, что приводит к относительно небольшому затуханию волн давления.

Волна давления, вызванная остановкой насоса, может привести к отрицательным значениям давления в длинных трубах, т. е. к значениям, близким к абсолютной нулевой точке, что может привести к кавитации, если абсолютная давление падает до давления паров жидкости.

Меры предосторожности
Волны давления вызываются изменениями скорости жидкости в особенно длинных участках трубы. Быстрые изменения условий работы клапанов и насоса являются основными причинами волн давления. и поэтому важно снизить скорость этих изменений.
Существуют различные способы предотвращения или уменьшения волн давления, которые кратко описаны ниже.

Правильное направление потока
Неправильное направление потока через клапаны могут вызывать волны давления, особенно при работе клапана. В клапанах с пневматическим седлом неправильное направление потока может привести к быстрому закрытию плунжера клапана. против седла клапана, вызывая волны давления.
Правильное направление потока в технологической установке может уменьшить или даже предотвратить проблемы волн давления.

Демпфирование клапанов
Волну давления, создаваемую седлом клапана, можно избежать или свести к минимуму, демпфируя движение плунжера клапана. Демпфирование осуществляется с помощью специального демпфера.

Регулирование скорости насосов
Регулирование скорости насоса — очень эффективный способ минимизировать или предотвратить волны давления. Двигатель управляется с помощью устройства плавного пуска или преобразователя частоты, так что насос..

• Запускается на низкой скорости, которая медленно увеличивается до рабочей скорости.
• Остановка при медленном снижении рабочей скорости до более низкой скорости или до нуля.

При использовании управления скоростью против волн давления следует принимать во внимание риск сбоя питания.

Оборудование для промышленных процессов
Существует различное оборудование для уменьшения волн давления, такое как.

• Резервуары для хранения под давлением.
• Напорные башни.
• Обратные клапаны с демпфированием или без демпфирования.

Однако они могут не подходить для гигиенических процессов, и может потребоваться дополнительная консультация, прежде чем их можно будет рекомендовать или использовать в таких установках.

Насос: принципы работы, функции и схема

Промышленный центробежный насос (ссылка: Championprocess.com )

Что такое промышленный насос?

Насос — это машина, которая обеспечивает циркуляцию жидкости в системе, заставляя ее двигаться. С помощью механического воздействия насос перемещает жидкости. Промышленные насосы используются в нескольких отраслях промышленности, таких как сельское хозяйство, нефтяная промышленность, автомобилестроение и строительство. Информация в этой статье поможет вам понять, как работают помпы и как они используются.

Мы предоставили полный список Промышленный насос для продажи в Linquip. Кроме того, список поставщиков насосов и компаний , а также производителей насосов можно найти в Linquip.

Принцип работы промышленного насоса

Различные типы насосов работают по разным принципам перемещения жидкости. Обычно насосы работают за счет возвратно-поступательного или вращательного механизма, а также используют энергию для механической работы по перемещению жидкости через различные части. Использование этих механизмов в промышленных насосах набирает популярность, поскольку каждый из них имеет свои преимущества для процесса перекачки.

Возвратно-поступательное движение

Многократное движение вверх и вниз или назад и вперед является возвратно-поступательным движением. Он используется в широком спектре механизмов, включая поршневые двигатели и насосы. Цикл возвратно-поступательного движения состоит из двух противоположных движений, называемых ударами.

Роторные

Ротационные насосы перекачивают жидкость с помощью вращающихся механизмов, создающих вакуум, всасывающий и захватывающий жидкость.

Функция промышленного насоса

Промышленные насосы — это устройства, перемещающие жидкости между двумя точками. Как следует из названия, эти насосы используются в промышленности. Их можно использовать для перекачивания воды из колодцев, фильтрации аквариумов или прудов, охлаждения и впрыскивания топлива в транспортные средства, эксплуатации градирен или перекачки нефти и газа.

Использование промышленного водяного насоса полезно независимо от того, какой тип жидкости вы перерабатываете, будь то нефть, вода, промышленные химикаты или сточные воды. Вы можете использовать эти насосы для перемещения и ускорения жидкостей, когда от них требуется движение с высокой скоростью. Механический насос может быть примером такого типа насоса.

Понимание основ работы промышленных насосов требует некоторых соображений в зависимости от типа используемого насоса. Вот краткое обсуждение:

Источник питания

Как правило, насос может приводиться в действие за счет рабочей силы, электричества или даже энергии ветра. В зависимости от размера эти источники энергии могут варьироваться от микроскопа для медицинского применения до промышленных насосов для систем водоснабжения или промышленных насосов для перекачки охлаждающей жидкости в различных машинах. Насосы этого типа должны быть устойчивы к коррозии в процессе перекачки.

Номер рабочего колеса

Рабочее колесо — это ротор, используемый для увеличения расхода и давления жидкости. Количество рабочих колес определяет режим работы насоса и его способность перекачивать жидкости. Насос только с одним вращающимся рабочим колесом известен как одноступенчатый насос. Насосы, которые содержат более одного вращающегося рабочего колеса, называются двухступенчатыми насосами или многоступенчатыми насосами.

Химические и биомеханические насосы были разработаны для различных применений в биологической области. Некоторые механические насосы разработаны с использованием биомимикрии. Как и в старые времена, люди изучали птиц, чтобы заставить людей летать. Несмотря на то, что такие усилия не всегда увенчались успехом, существует множество случаев биологической имитации, которые способствуют улучшению научных исследований.

Нагнетательный насос

В поршневом насосе фиксированное количество жидкости всасывается и нагнетается в напорную трубу, чтобы она могла течь. Как правило, поршневые насосы имеют расширяющуюся полость на стороне всасывания и уменьшающуюся полость на стороне нагнетания. По мере расширения полости на стороне всасывания жидкость поступает в насос, а по мере сжатия полости жидкость вытекает из нагнетательного отверстия. Объем жидкости остается постоянным в течение каждого цикла.

В отличие от центробежных насосов, объемный расход объемных насосов остается одинаковым независимо от выходного давления. Таким образом, объемный насос относится к категории насосного оборудования с постоянным расходом.

Однако по мере увеличения давления внутренняя утечка также немного увеличивается, в результате чего расход не является действительно постоянным. Следовательно, объемный насос не может работать против закрытого клапана на стороне нагнетания, потому что у него нет закрывающего клапана, подобного клапану центробежного насоса. После этого закрытый нагнетательный клапан, поршневой насос, продолжает создавать поток, а давление в нагнетательной линии продолжает расти, пока линия не лопнет, что приведет к серьезному повреждению насоса.

Кривая помпы

Вы не хотите, чтобы помпа работала ниже стандартной характеристики. Чтобы ваш насос работал с нормальной характеристикой, соответствующей скорости и расходу, необходимы профилактические меры. Эксперт должен будет сравнить расход насоса и другие переменные с его стандартной кривой.

Linquip предлагает широкий выбор Pump Industry Experts .

Использование промышленных насосов

Применение промышленных насосов (Ссылка: miamipumpandsupply.com )

Наша жизнь не может быть полноценной без насосов, которые являются обычным бытовым и промышленным оборудованием. В результате рыночного спроса промышленные водяные насосы превратились из простых механических систем в интеллектуальное гидромеханическое оборудование. Будущая конструкция насоса будет включать датчики, трансмиссии, небольшие процессоры и другие информационные технологии для достижения цели интеллектуального производства для всего производственного процесса.

Существует множество приложений в разных отраслях, в том числе:

• Сельское хозяйство. Животных можно увлажнять, можно облегчить ирригацию, можно перемещать навозную жижу, можно выполнять мойку под давлением в стойлах для животных, а также можно найти множество других применений для насосов в сельскохозяйственном секторе.
• Промышленный. Насосы служат для различных целей в промышленном секторе, включая транспортировку технологических химикатов, поддержку производственных процессов, повышение давления, фильтрацию и множество других функций.
• Строительство. В строительстве используются различные насосы для снижения риска затопления, обслуживания строительных площадок и подачи воды под давлением для очистки.
• Двигатели. Газовые двигатели полагаются на внутренние насосы для перемещения топлива для сгорания.
• Пожаротушение. В системах пожаротушения требуются насосы для поддержания потока воды под давлением. Насосы также используются пожарными машинами для забора воды через гидранты в муниципальной системе.
• Защита от наводнений. В коммерческих и промышленных зданиях водоотливные насосы и другие погружные насосы предотвращают затопление.
• Муниципальный. Поддержание давления воды в городских водопроводных сетях возможно с помощью столь же сложной системы насосов.
• Сточные воды и отходы. Перемещение различных жидких и твердых отходов облегчается насосами.

Общие области применения промышленных насосов

Промышленные насосы предлагают широкий спектр услуг, включая:

• Откачка из скважин
• Задачи по фильтрации аквариума
• Работы по фильтрации пруда
• Водяное охлаждение
• Впрыск топлива для автомобильной промышленности
• Нефтегазовые операции для энергетики
• Перекачивание жидкостей и охлаждающих жидкостей с помощью промышленных насосов в станках
• Биохимические процессы с применением промышленных насосов для разработки и производства лекарств
• Искусственные заменители частей человеческого тела, включая искусственные сердца и протезы полового члена.