Курс лекции по СВМ
“Понятие насосной установки. Роль насосов в её действии”
Эксплуатация морских судов и СЭУ связана с необходимостью перемещения жидкостей (вода, топливо, масло). Суда оборудуются насосными установками, в состав которых входят трубопроводы, арматура, клапаны, КИП, средства дистанционного контроля и управления.
Трубопроводы – системы.
Насосные установки бывают двух видов: с насосом выше, и с насосом ниже уровня жидкости в расходной цистерне. Второй случай предпочтительнее т.к. давление жидкости при входе в насос выше.
Насос – гидравлическая машина, предназначенная для создания потока жидкости. Это гидравлическая машина, с помощью которой жидкости передаётся энергия для перемещения её из расходной цистерны в приемную.
1. Расходная цистерна.
2. Всасывающий трубопровод.
3. Насос.
4. Нагревательный трубопровод.
5. Приёмная цистерна.
– высота уровня жидкости в приёмной и расходной цистерне над плоскостью сравнения (отсчёта).
– давление на свободную поверхность жидкости в приёмной и расходной цистернах.
и – давление и скорость жидкости на выходе и входе в насос.
– высота центра тяжести сечения потока при выходе и входе в насос над плоскостью отсчёта.
Количество энергии, сообщаемое насосом единице массы жидкости, определяется разностью энергий жидкости при выходе из насоса и при входе в насос.
,
.
Эта энергия затрачивается на:
1. Подъём жидкости от уровня расходной до уровня приемной цистерны.
2. На преодоления разности давления в цистернах.
3. На преодоление гидравлических сопротивлений.
4. На создание скорости жидкости.
На пункты 1,2,3 расходуется потенциальная энергия, на пункт 4 – кинетическая.
Лекция 2
“Основные механические параметры. Классификация насосов”
I. Подача насоса, давление насоса, напор насоса,
высота всасывания, мощность, КПД.
Подача насоса – количество жидкости, поданное насосом в единицу времени.
– объемная теоретическая подача,
– теоретическая массовая подача,
– действительная объёмная подача,
– объёмный КПД насоса,
.
Давление насоса – количество энергии, сообщённое насосом единице массы жидкости, выраженное не по существу в единицах давления.
, где
– высота подъёма жидкости в насосе,
– давление нагнетания,
– давления всасывания,
– скорость жидкости на выходе из насоса,
- скорость жидкости на входе в насос.
Первое слагаемое – энергия на подъём жидкости в насосе.
Второе слагаемое – энергия на повышение давления.
Третье слагаемое – энергия на создание и повышение скорости.
Слагаемые 1 и 3 – величины малого порядка, поэтому ими пренебрегают и считают, что давление насоса равно:
.
Напор насоса – приращение энергии, сообщаемой насосом единице массы жидкости, выражается не по существу в метрах столба жидкости, которую перекачивает насос.
– теоретический напор (без учёта потери энергии на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе).
– действительный напор (с учётом потерь энергии).
– гидравлический КПД насоса.
.
Высота всасывания – – геометрическая высота (высота центра тяжести сечения потока при входе в насос над уровнем жидкости в расходной цистерне).
– вакуумметрическая высота всасывания.
Отрицательная величина называется подпором насоса.
Положительная величина выражает величину разряжения жидкости при входе в насос.
Мощность насоса – работа в единицу времени.
Существуют 3 понятия мощности:
1. теоретическая,
2. полезно сообщённая жидкости,
3. подведённая к валу насоса.
– теоретическая мощность,
– полезная мощность с учётом гидравлических потерь,
номинальная,
– КПД насоса,
– механический КПД.