Давление под поршнем в период нагнетания.

 

 

- определяет избыточную энергию давления на верхнем уровне (прямая I);

 - определяет потенциальную энергию, необходимую для подъема жидкости от поршня до верхнего уровня (линия II);

характеризует потери энергии на преодоление гидравлического сопротивления нагнетательных клапанов (линия III);

- характеризует потери энергии на преодоление гидравлических сопротивлений в напорном трубопроводе (парабола IV);

- характеризует влияние сил инерции потока жидкости в напорном трубопроводе (линия V).

График VI характеризует закономерность изменения давления под поршнем в период нагнетания.

 

 

 

p_в

 

 

                                               

 

 

Наибольшее давление под поршнем, которое необходимо учитывать при регулировании предохранительно - перепускного клапана, достигается в начале нагнетательного хода поршня.

Для уменьшения влияния инерционных сил потока жидкости в приемном и напорном трубопроводах на давление под поршнем применяются воздушные колпаки.

 

Потери энергии и КПД поршневых насосв.

                                        

Работа поршневого насоса сопровождается потерями: объемными, гидравлическими и механическими.

Объемные потери возникают из-за протечек жидкости через зазоры в уплотнениях поршней, обратных утечек жидкости, возникающих при запоздании открытия и закрытия клапанов. Величина объемного КПД равна:   0,82 – 0,98.

Гидравлические потери в поршневых насосах незначительны  ввиду сравнительно небольшой скорости жидкости в проточных полостях клапанной коробки и в цилиндре, и величина гидравлического КПД равна: 0,97 - 0,99.

Механические потери являются затратами мощности на трение между поршнем и стенкой цилиндра, в подшипниках, сальниках, кривошипно – шатунном механизме и редукторе. Величина механического КПД равна: 0,5 – 0,6.

Общий КПД поршневого насоса находится в пределах: 0,5 – 0,95.

 

Характеристики ПН

Для оценки работы поршневых насосов на режимах, отличающихся от номинального, используют различные характеристики, получаемые при испытании насоса.

У поршневого насоса подача теоретически не зависит от создаваемого им напора. В действительности с увеличением напора происходит незначительное уменьшение подачи, что объясняется возрастанием протечек жидкости в насосе.

а)                                                                  б)

     

                                                                      

 

Рис. Характеристики поршневого насоса

 

На рисунке, а сплошной линией показана теоретическая характеристика, пунктирной линией – действительная характеристика «Q – H» поршневого насоса при постоянной частоте вращения n. Из рисунка видно, что поршневые насосы обладают жесткой характеристикой, что очень ценно при использовании их для перекачивания жидкостей с меняющейся в зависимости от температуры вязкостью.

На рисунке , б представлены кривые зависимости подачи Q, потребляемой мощности N и КПД насоса  от напора Н пи постоянной частоте вращения. Характеристика   - Н показывает, что КПД насоса близок к постоянному в широком диапазоне изменения напора Н. Он заметно снижается лишь при чрезмерно высоких значениях Н вследствие уменьшения полезной мощности. Мощность N с увеличением напора Н равномерно возрастает. Из характеристик можно видеть, что поршневой насос, почти не снижая подачи, способен практически одинаково работать при широком диапазоне изменения напора.  

Большое практическое значение имеют характеристики, выражающие зависимость подачи насоса от вакуумметрической высоты всасывания Н_вак. Характеристику Q – H_вак получают во время испытаний насоса при постоянной частоте вращения и постоянном давлении нагнетания. Она позволяет не только судить об изменении подачи Q с ростом вакуума в рабочей камере насоса, но и установить максимально возможную высоту всасывания при данной частоте вращения.

В качестве примера на рис……представлены кривые характеристики Q – H_вак, построенные по результатам испытаний насоса ЭНП на холодной воде при постоянном давлении нагнетания и частоте вращения коленчатого вала, равной 40, 70, 105 и 120 об/мин.

 

 

       Рис. Характеристика Q – H_вак поршневого

                    насоса

Характеристика показывает, что до наступления кавитации подача насоса при данных значениях n остается постоянной, причем с повышением частоты вращения срыв подачи наступает раньше. Работа насоса в срывной части характеристики сопровождается сильной вибрацией и шумом.

 

 

ШЕСТЕРЕННЫЕ НАСОСЫ.