Общие сведения о насосах

  • Объемные насосы
  • Лопастные насосы
  • Перемещаемые насосами капельные жидкости, в отличие от газов, практически несжимаемы, они обладают несравненно большей плотностью, большей вязкостью и некоторыми другими физическими особенностями.
    Из-за этих физических особенностей капельных жидкостей насосы для их перекачки имеют ряд конструктивных и эксплуатационных особенностей. Например, для обеспечения большей герметичности соединений применяют всякого рода сальники; для уменьшения неравномерности подачи в поршневых насосах устанавливают воздушные колпаки и т. д.
    Высота всасывания. Кавитация. Разрежение, которое создает работающий насос, не может быть по абсолютному значению больше атмосферного давления и складывается оно из геометрического давления, потери давления во всасывающем трубопроводе и динамического давления при входе в насос.
    Это суммарное давление (разрежение), называемое вакуумметрическим, показывает вакуумметр, устанавливаемый перед входом в насос. В практике использования насосов давление принято выражать уравновешивающими высотами водяного столба — напорами. Напомним, что 1 м вод. ст. соответствует давлению в 9,81 кПа. Геометрическая высота всасывания (расстояние между осью колеса насоса и поверхностью свободного уровня) соответствует геометрическому давлению; при нормальных условиях она обычно составляет 4. . .6 м. Вакуумметрическая высота всасывания несколько больше этой величины.
    При увеличении высоты всасывания в воде, поступающей в насос, может создаться такое пониженное абсолютное давление, при котором жидкость закипит, что неблагоприятно отразится на работе насоса.
    Высота всасывания, при которой вода закипает, как видно ниже, быстро уменьшается при увеличении температуры:

    Температура, °С
    Высота всасывания Н, м вод. ст.
    0
    7
    10
    6,5
    20
    6
    30
    5,5
    40
    5
    50
    4
    60
    2,5
    70
    1
    75
    0



    VI. 1. Присоединение расширительного сосуда перед насосом

    Горячую воду с температурой выше 75. . .80 °С можно перекачивать насосами только при подпоре. В насосных системах центрального отопления, например для создания подпора, расширительный сосуд подключается перед насосом (рис. VI. 1).
    Допустимая вакуумметрическая высота всасывания также зависит от производительности насоса, частоты вращения и для нормальных условий (температура воды +20 °С, атмосферное давление 760 мм рт. ст.) обычно по результатам испытаний обозначается на характеристиках.
    Явление, связанное с образованием в капельной жидкости пустот — пузырьков, наполненных паром или воздухом, называется кавитацией. Внутри лопастных насосов, как уже отмечалось выше, кавитация возникает при закипании жидкости. Внутри насоса слышатся хлопки, чувствуются сотрясения, нарушается гидравлический режим работы — прерываются подачи, снижаются давление и КПД.
    Результатом кавитации может стать разрушение насоса, в первую очередь концов лопастей колеса под действием мощных местных гидравлических ударов, возникающих при конденсации на этих поверхностях пузырьков пара. Одновременно материал подвергается интенсивной коррозии, так как в растворенном в воде воздухе содержится повышенное (по сравнению с атмосферным) количество кислорода. Вследствие этого поверхности становятся шероховатыми, затем губчатыми и затем разрушаются.
    Особенно подвержены кавитационному разрушению насосные лопастные колеса, отлитые из чугуна или углеродистой стали; более устойчива бронза. Весьма желательна тщательная обработка поверхностей.
    Для предупреждения кавитации следует стремиться к понижению температуры перекачиваемой жидкости и обеспечению вакумметрической высоты всасывания меньше допустимой, т. е. к уменьшению геометрической высоты всасывания, снижению потерь во всасывающем трубопроводе, скорости движения жидкости и частоты вращения рабочего колеса. На характеристиках всегда наносится кривая начала кавитации.


    Насосы и вентиляторы