Лекция № 2. Теоретическая и динамическая подача насоса.

Действительной подачей насоса называется количество жидкости, проходящей через напорный патрубок в единицу времени. Подача может быть выражена в единицах объемного или массового расхода.

Отношение действительной подачи насоса к теоретической называется объемным КПД насоса.

Для определениядействительной подачи насоса необходимо учесть потери производительности, происходящие вследствие запаздывания открытия и закрытия клапанов, неплотности клапанов, поршня и сальников и вследствие наличия воздуха в цилиндре насоса.

Подачей насоса называется количество жидкости, нагнетаемое насосом за единицу времени.

Средняя теоретическая подача поршневого насоса определяется суммой объемов описываемых поршнями в единицу времени.

Примем следующие обозначения:

F - площадь сечения поршня или плунжера в м²;

S - длина хода поршня в м;

n - число двойных ходов поршня в минуту;

V - объем, описанный поршнем за один ход в м³;.

Q - теоретическая подача насоса в м³/с.

 

Подача насоса простого действия

При ходе всасывания в цилиндре освобождается объем:

V = F · S м³ >

Этот объем заполняется всасываемой жидкостью. При ходе нагнетания этот же объем жидкости нагнетается в напорный трубопровод, следовательно V - теоретическая подача насоса за один двойной ход поршня.

Теоретическая подача насоса в 1 секунду:

 

Подача насоса двойного действия

При ходе поршня вправо (см. рис. 1.1, в) в левую камеру поступает объем жидкости, равный F · S, а при обратном в правую камеру поступает объем

(F - f) · S, где f - площадь сечения штока, уменьшающая полезный объем цилиндра.

Тогда при одном двойном ходе теоретический объем жидкости, поступающей в насос и нагнетаемый им, составит:

F · S + (F - f) · S = F · S + F · S - f · S = (2 · F - f) · S.

При этом теоретическая подача насоса двойного действия:

Подача трехпоршневого насоса простого действия

 

Подача такого насоса, состоящего из трех насосов простого действия, равна:

 

Лекция № 3. Факторы влияющие на подачу насоса. Коэффициент подачи насосов.

Внешние факторов, влияющих на работу насосов:

• наличие посторонних частиц;

• пена и пузырьки;

• перегрев масла;

• неправильный выбор масла.

Наличие посторонних частиц

Жидкости засоряются частицами песка или металла, которые поступают внутрь при добыче, транспортировке, погрузке и разгрузке. Эти частицы заносятся внутрь жидкости и вызывают повреждения на внутренних поверхностях насоса. Они также ускоряют процесс износа и приводят к разрыву рабочих деталей. Например, в шестеренчатых насосах наиболее чувствительными деталями являются боковые стойки и втулки, за ними следуют зубья шестерни и подшипники.

Все насосные системы обязательно должны иметь хорошие средства фильтрации. Фильтрующие элементы необходимы для очистки масла. Масло должно заменяться через определенные интервалы времени, поскольку оно со временем теряет свою вязкость. Пыль в масле повышает процесс окисления, а окисленное масло, в свою очередь, неблагоприятно влияет на гидравлическую систему.

Коэффициент подачи насосов.

Действительная подача насоса Qд всегда меньше теоретической Qт. Это обусловлено несколькими факторами.

а) утечками жидкости через уплотнения штока или поршня в атмосферу;
б) перетоком жидкости через уплотнения поршня внутри цилиндра;
в) утечками жидкости в клапанах вследствие их негерметичности и запаздывания закрывания;

г) подсосом воздуха через уплотнения сальника;

д) дегазацией жидкости в цилиндре насоса вследствие снижения давления в рабочей камере;

е) отставанием жидкости от движущегося поршня.

Утечки, перечисленные в пп. а), б) и в) учитываются коэффициентом утечек ηу, явления, перечисленные в пп. г), д) и е) - коэффициентом наполнения ηн.

Произведение коэффициентов утечек и наполнения называется коэффициентом подачи η, который характеризует отношение действительной подачи насоса к теоретической:

Коэффициент подачи зависит от качества уплотнений, степени их изношенности, свойств перекачиваемой жидкости и режима работы насоса. В реальных условиях коэффициент подачи колеблется от 0,85 до 0,98.