Вакууметрическая и допустимая высота всасывания

Движение жидкости по всасывающему трубопроводу и подвод ее к рабочему колесу осуществляется за счет разности давлений над свободной поверхностью жидкости в приемном резервуаре (р_о) и в потоке у входа в рабочее колесо (р_вс).

Рассмотрим 3 возможные схемы установки центробежного насоса:

1. Забор жидкости из открытого резервуара. Уровень свободной поверхности жидкости – ниже оси рабочего насоса.

Нs

Уравнение Бернулли для сечений 0-0 и 1-1

! H_s↑ → р_вс↓ (р_вс < р_ат всегда)

Нs

2. Забор жидкости из открытого резервуара. Уровень свободной поверхности выше оси рабочего колеса.

В данном случае H_s: = подпор.

H_s↑ → р_вс↑ и при достаточном подпоре H_s будет р_вс > р_ат на всех режимах.

3. Откачка жидкости из замкнутого резервуара.

-Нs

В отличие от предыдущего случая давление над свободной поверхностью жидкости р_о может быть больше, меньше или равно р_ат, а может изменяться во времени

! Высота всасывания насоса: = важнейший параметр для проектирования насосных станций. Параметр H_s, определяя положение насоса относительно уровня свободной поверхности жидкости, определяет тем самым глубину заложения фундамента машинного здания. С точки зрения уменьшения объема земляной выемки и облегчения конструкции машинного здания а следовательно, капитальных затрат на строительство НС, выгодным является высокое расположение оси насоса

♦! При снижении давления во всасывающем патрубке ниже определенной величины происходит явление, называемое кавитация.

Кавитация: = нарушение сплошности потока, которое происходит там, где р < р_крит. Это сопровождается образованием пузырьков, наполненных парами жидкости или газа, выделяющегося из растворенного состояния. При дальнейшем р↓ пузырьки растут, сливаются в большие пузыри, эти пузыри уходят в область повышенного давления (нагнетания) где “схлопываются”. Т.о. в потоке жидкости через насос имеется “кавитационная зона”. В практических приложениях считается, что р_крит. = р_нас. (давление насыщения = f (t°), например при t = 100° C р_нас = 1 ата)

Для увеличения допустимой высоты всасывания необходимо:

ℓ_всас.↓, ζ_всас.↓, D_всас.↑

Влияние на р_вс:

H_s↑ → р_вс↓ Существует – допустимая высота всасы-

U↑ → р_вс↓ вания, т.е. такая высота всасывания, при кото-

h₀₁↑ (H_s↑, U↑) → р_вс↓ рой р_вс = р_нас + Δр_з (Δр_з – кавитационный запас)

t°↑ → ↓

Часто используются понятия:

Геометрическая, приведенная и вакуумметрическая высота всасывания

H_s Геометрическая высота всасывания: = расстояние по вертикали от нижнего уровня воды до:

– оси насоса (горизонтальный насос);

– горизонтальной оси спирального отвода (вертикальный насос со спи-

ральным отводом);

– середины входных кромок лопастей рабочего колеса (вертикальный

насос с лопастным отводом).

(При подводе воды к центробежному насосу под напором H_s < 0)

Н_в.п. Приведенная высота всасывания: = сумма геометрической высоты всасывания и гидравлического сопротивления во всасывающей трубе насоса

Н_вак. Вакуумметрическая высота всасывания: = показания вакуумметра, выраженное в м столба подаваемой жидкости.