Классификация объектов управления и основные параметры,

Характеризующие их работу

 

Объектами управления являются насосы, вентиляторы и компрессоры. По принципу действия они разделяются:

-насосы объемные, лопастные;

-вентиляторы-центробежные, осевые;

-компрессоры поршневые.

Основными параметрами, характеризующими работу объектов управления, являются производительность и напор.

Производительность Q-объемное количество жидкости или газа, подаваемое через сечение выходного патрубка в единицу времени. Измеряется Q в м³/с, м³/ч, л/мин.

Напор H- количество энергии, сообщаемое механизмом единице веса перекачиваемой жидкости или газа. Эта удельная энергия эквивалентна высоте их столба.

,

где W - энергия, G - вес.

Давление=вес жидкости / площадь;

 .

Измеряется Н в м. Напор, умноженный на удельный вес g жидкости или газа, равен давлению Р.

Удельный вес g измеряется в н/м³. Давление Р измеряется в н/м², н/см², мм вод. ст., м вод. ст., кгс/м², атм.

Соотношения между различными единицами давления: 1Н/м²=1Па(паскаль);

1 мм вод. ст.=1кгс/м²=9.8Н/м²=10^-3м вод.ст.; 1Н/см²=10⁴Н/м²;

1атм.=1кгс/см²=10 м вод. ст.=9,8Н/см²=9,8Н*10⁴Н/м²=98000Па.

 

Объемные насосы.

К объемным насосам относятся поршневые и роторные (зубчатые и винтовые).

1)Поршневые насосы бывают одинарного, двойного и тройного действия. Они обеспечивают производительность Q=20¸60 м³/ч и выше, давление нагнетания Р_нагн=50¸500Н/см² и выше (рис.12).

2) Основные достоинства поршневых насосов: возможность запуска без предварительной заливки, сравнительно высокий КПД, возможность применения при высоких напорах, относительная простота конструкции.

Недостатки: неравномерность подачи, необходимость применения в ряде случаев редуктора для соединения с электродвигателем, необходимость работы с жидкостью без механических примесей, опасность механических повреждений и перегрузки электродвигателя при повышении напора, что вызывает необходимость применения предохранительных клапанов.

3) Поршневые насосы используются в качестве трюмных, пожарных, питательных, а так же для привода рулевого устройства.

4) Зубчатые насосы обеспечивают Q=0.5¸250 м³/ч, Р_нагн=20¸400 Н/см² и выше.

5) Основное преимущество зубчатых насосов- простота.

Недостатки: пульсации подачи, шум, вибрация, необходимость заполнения жидкостью всасывающего трубопровода перед началом работы насоса.

6) Винтовые насосы обеспечивают Q=0.5¸1200м³/ч, Р_нагн=30¸2000Н/см²

7) Основные достоинства винтовых насосов: они долговечны, бесшумны в работе, компактны, имеют высокий КПД, обеспечивают равномерность подачи.

8) Роторные насосы применяются для подачи чистых, вязких жидкостей (масел, нефтепродуктов и др. хорошо смазывающих жидкостей).

9) Как зубчатые, так и винтовые насосы соединяются с электродвигателем непосредственно.

 

2. Лопастные насосы.

К лопастным насосам относятся центробежные (рис. 13) и осевые (пропеллерные).

Центробежные насосы обеспечивают Q до нескольких сот и даже тысяч м³/ч, Р_нагн=50¸300 м вод. ст. и выше.(1м вод. ст. =9.8´10^-1Н/см²)

Основные достоинства центробежных насосов: простота конструкции, равномерность подачи жидкости, возможность работы с загрезненной жидкостью, отсутствие высокого давления при закрытии нагнетательного патрубка, возможность непосредственного соединения с электродвигателем.

Недостатки: необходимость заполнения жидкостью всасывающего трубопровода перед началом работы насоса, снижение КПД при повышении вязкости перекачиваемой жидкости.

Из всех существующих типов насосов центробежные насосы получили наиболее широкое применение.

Осевые насосы являются насосами малых напоров, не превосходящих 10¸15 м, но имеют большую производительность при высоком значении КПД.

 

Вентиляторы.

Наибольшее распространение на судах получили центробежные вентиляторы. Они обеспечивают Q=100¸10000 м³/ч, Р_нагн=40¸1500 мм вод. ст. Особый тип центробежного вентилятора- воздуходувки, обладающие более прочной конструкцией, что позволяет работать при повышенных скоростях и создавать большое давление.

Осевые вентиляторы обеспечивают большую производительность. На супертанкере “Крым” для вентиляции машинно-котельного отделения установлен пропеллерный вентилятор с Q=100000 м³/ч при Р_нагн=30 мм вод. ст. и центробежный с Q=50000 м³/ч при Р_нагн=120 мм вод. ст.

 

Поршневые компрессоры.

Бывают одинарного, двойного действия; однотактные и многотактные. Они обеспечивают Q до 6000 м³/ч, Р_нагн=4¸100 атм.