Горизонтальные центробежные насосы для перекачивания воды и чистых жидкостей

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ НАСОСЫ

 

10.1. НАЗНАЧЕНИЕ НАСОСОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

 

Насосом называют гидравлическую машину, которая служит для создания напорного потока жидкой среды.

Насосы применяют в различных областях народного хозяйства: в водоснабжении и канализации, при орошении полей, гидромеханизации земляных работ и добыче полезных ископаемых, для перекачки нефтепродуктов по трубам и перекачки различных растворов и жидкостей на предприятиях, в котельных установках и двигателях внутреннего сгорания, в гидроприводах к различным станкам и машинам.

По характеру силового воздействия, а, следовательно, и по виду рабочей камеры насосы разделяют на динамические и объемные.

Динамический насос устроен так, что жидкость в нем перемещается под силовым воздействием на нее в камере, постоянно сообщающейся со входом и выходом насоса.

Объемный насос устроен так, что жидкость в нем перемещается путем периодического изменения объема занимаемой ею камеры попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса.

Динамические насосы в свою очередь различают:

лопастные, к которым относятся: а) центробежные, б) осевые; электромагнитные;

насосы трения, к которым относятся: а) вихревые, б) шнековые, в) дисковые, г) струйные;

объемные насосы, которые делятся на возвратно-поступательные, к которым в свою очередь относятся: а) поршневые и плунжерные; б) диафрагменные;

на крыльчатые;

на роторные, к которым относятся: а) роторно-вращательные; б) роторно-поступательные.

Наряду с насосами в различных отраслях народного хозяйства находят применение специальные виды водоподъемных устройств. Наиболее распространенными из них являются:

гидравлические тараны, в которых используется для подъема жидкости давление, получающееся при гидравлическом ударе;

водоструйные устройства, в которых подсос перекачиваемой жидкости осуществляется благодаря разрежению, создаваемому струей рабочей жидкости, газа или пара. В этих устройствах всасываемая жидкость переносится рабочей струей в диффузор, где происходит повышение давления;

воздушные водоподъемники, использующие для подъема жидкости энергию сжатого воздуха.

 

ОСНОВНЫЕ РАБОЧИЕ ПАРАМЕТРЫНАСОСОВ

 

Насос любого вида, как гидравлическая машина, характеризуется основными параметрами: объемной подачей насоса , напором , мощностью , КПД и высотой всасывания .

Объемной подачей насоса называется объем жидкости, подаваемый насосом в единицу времени. Объемная подача насоса имеет размерность м³/с, м³/ч.

Определение объемной подачи разных насосов рассмотрено в соответствующих главах.

Напором насоса называют разность полных удельных энергий потока у выхода и входа в насос, вычисленная в метрах столба перекачиваемой жидкости. Напор насоса определяют двумя способами: по показаниям приборов насосной установки (напор действующего насоса); путем расчета по элементам насосной установки (при выборе нового насоса). Рассмотрим схему работы насоса, перекачивающего жидкость из одного резервуара в другой (рис. 10.1).

Полная удельная энергия потока при входе в насос в сечении 2-2 относительно плоскости сравнения 1-1, совпадающей с уровнем жидкости в нижнем резервуаре, выразится зависимостью

. (10.1)

Аналогичная зависимость удельной энергии потока при выходе из насоса в сечении 3-3

. (10.2)

В формулах (10.1) и (10.2):

- возвышение входного сечения 2-2 над уровнем жидкости в нижнем резервуаре, м;

- расстояние по вертикали между осями вакуумметра и манометра, м;

и - давление соответственно во всасывающей трубе насоса в сечении 2-2 и в нагнетательной трубе в сечении 3-3;

и - средние скорости течения жидкости соответственно во всасывающей и нагнетательной трубах, м/с.

 

Рис. 10.1. Схема работы насоса

 

По данному выше определению, напор насоса равен разности полных удельных энергий потока при выходе и входе:

.(10.3)

Для измерения вакуума во всасывающей трубе в сечении 2-2 установлен вакуумметр, показание которого равно разности между атмосферным давлением и абсолютным давлением в этом сечении:

или .

Манометр, установленный на напорной трубе, показывает избыточное (манометрическое) давление в сечении 3-3:

или .

После подстановки в зависимость (10.3) значений для и получим формулу для определения напора насоса по показаниям манометра и вакуумметра

. (10.4)

Имея в виду, что и формуле для определения напора насоса по показаниям приборов можно придать окончательный вид:

, (10.5)

где и - показания соответственно манометра и вакуумметра в МПа.

Разностью скоростных напоров, входящих в формулы (10.4) и (10.5), ввиду ее незначительности часто пренебрегают.

Приведем формулу (10.3) к виду, удобному для определения напора по элементам насосной установки. Для этого напишем уравнение Бернулли в общем виде для всасывающей (сечения 1-1 и 2-2) и нагнетательной (сечения 3-3 и 4-4) труб

;

,

где - высоты положения рассматриваемых сечений относительно плоскости сравнения; - пьезометрические высоты в рассматриваемых сечениях.

Примем, что плоскость сравнения совпадает с уровнем жидкости в нижнем сосуде и что скорости и равны нулю (ввиду их малости по сравнению со скоростями и ). Подставив в уравнения Бернулли значения , , , , , и решив их относительно и получим

;

,

где и - потери напора соответственно во всасывающей и нагнетательной трубах, м.

После подстановки полученных значений и в уравнение (10.3) и учета размерности получим формулу для определения необходимого напора насоса по элементам насосной установки:

.

Так как и , формула примет вид

,

где - геометрическая высота подъема жидкости; - суммарные потери напора во всасывающей и нагнетательной трубах.

На практике резервуары часто бывают открытыми, тогда и формула для напора принимает более простой вид:

. (10.6)

Из формулы (10.6) следует, что при открытых резервуарах напор, создаваемый насосом, расходуется на подъем жидкости и преодоление сопротивлений во всасывающей и нагнетательной трубах.

Мощность насоса - работа, производимая насосом в единицу времени. При объемной подаче насоса и напоре полезная мощность насоса может быть представлена зависимостью

, (10.7)

где - напор насоса; - давление насоса; - объемная подача насоса, м³/с. Мощность насоса

, (10.8)

где - КПД насоса.

КПД насоса учитывает все потери, которые возникают в нем при перекачивании жидкости. Эти потери можно разделить на три группы.

Гидравлические потери на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе (на трение, на вход в насос и выход из него, на вихреобразование и т.д.). Указанные потери могут быть учтены гидравлическим КПД:

, (10.9)

где - суммарные потери напора в насосе.

Гидравлический КПД характеризует качество изготовления насоса, в частности рабочего колеса и лопаток центробежного насоса.

Механические потери мощности на трение в подшипниках и сальниках насоса, в кривошипно-шатунном механизме и др. Эти потери учитываются механическим КПД:

, (10.10)

где - индикаторная мощность насоса, равная разности между мощностью насоса и мощностью, затраченной на механические потери.

Механический КПД характеризует качество изготовления и рациональность конструкции подшипников, сальников и других узлов, где происходит трение деталей.

Объемные потери возникают в результате утечки жидкости из насоса через уплотнения. Объемный КПД насоса выражается зависимостью

, (10.11)

где - объемные потери жидкости в насосе.

Объемный КПД характеризует степень герметичности насоса и условия его работы; КПД насоса представляет собой произведение трех частных коэффициентов:

. (10.12)

Значение КПД поршневых насосов колеблется в пределах 0,7-0,9, а центробежных насосов 0,6-0,8. Некоторые конструкции насосов могут иметь и большие значения КПД.

Необходимая мощность двигателя для насоса определяется по формуле

, (10.13)

где - КПД передачи; - коэффициент запаса на случайные перегрузки двигателя, принимаемый в пределах 1,1-1,5, в зависимости от мощности двигателя (для двигателей малой мощности принимается больший коэффициент запаса).

Высота всасывания также относится к основным рабочим параметрам насоса. Необходимо различать вакуумметрическую высоту всасывания , характеризующую степень разрежения, возникающего у входа в насос, и геометрическую высоту установки насоса над уровнем жидкости.

Вакуумметрическая высота всасывания зависит от атмосферного давления, температуры перекачиваемой жидкости, быстроходности насоса, конструктивных особенностей и др. Обычно допустимая вакуумметрическая высота всасывания указывается в каталогах насосов при атмосферном давлении и температуре воды 20 °С.

Если атмосферное давление отличается от нормального (10 м), необходимо вводить поправку к паспортной вакуумметрической высоте. Исправленное значение вакуумметрической высоты следует определять по формуле

, (10.14)

где - допустимая вакуумметрическая высота насоса по каталогу; - исправленная вакуумметрическая высота: - атмосферное давление на местности (где устанавливается насос), значение которого в зависимости от высоты местности принимается по следующим данным:

Высота над уровнем моря, м
Атмосферное давление, МПа	0,103	0,102	0,101	0,098	0,096	0,094	0,092	0,086	0,084

 

Связь между вакуумметрической и геодезической высотами всасывания может быть установлена из уравнения Бернулли для площади сечения 0-0, совпадающего с уровнем жидкости в заборном резервуаре, и площади сечения 1-1 на входе в насос (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Схема всасывающего патрубка насоса

 

Если за плоскость сравнения принять уровень 0-0 и считать, что давление на этом уровне равно атмосферному, а скорость течения в резервуаре равна нулю, уравнение Бернулли примет вид:

; (10.15)

откуда

.

Так как и , то формулу (10.15) можно будет видоизменить:

. (10.16)

Из формулы (10.16) следует, что при установившемся движении жидкости вакуумметрическая высота всасывания расходуется на образование скоростного напора и преодоление сопротивлений во всасывающей трубе.

Для обеспечения нормальной работы насоса необходимо, чтобы давление на входе в насос р_вс было всегда больше давления парообразования р_п перекачиваемой жидкости. Если это условие не выполняется, то образующиеся в корпусе насоса пары жидкости прерывают его нормальную работу. При перекачке насосом воды, имеющей температуру более 20 °С, высоту установки насоса определяют по формуле

, (10.17)

где - давление насыщенного пара; зависит от температуры воды и определяется следующим образом:

Температура воды, °С
Давление насыщенного пара, МПа	0,0043	0,0075	0,0125	0,0202	0,0317	0,0482	0,0714	0,1033

 

При перекачке горячей воды высота установки насоса, вычисленная по формуле (10.17), может получиться отрицательной. Это значит, что резервуар, из которого забирается жидкость, должен быть расположен выше насоса.

Допустимая высота всасывания насосов в значительной степени зависит от их быстроходности. Вследствие неравномерного движения поршня (при работе поршневых насосов) во всасывающей трубе создается неустановившееся движение и часть создаваемого разрежения расходуется на преодоление инерционных сил жидкости.

Практические данные показывают, что допустимая высота всасывания, например для поршневых насосов, при изменении температуры воды от 0 до 40 °С и частоты вращения от 50 до 180 мин^-1 колеблется в пределах от 7 до 1 м. Более подробные сведения по этому вопросу можно получить в каталогах насосов. Рабочий объем насоса - разность наибольшего и наименьшего значений объема рабочей камеры за один оборот вала или за двойной ход рабочего органа насоса (вытеснителя). Оптимальный режим насоса - режим насоса при максимальном значении КПД. Номинальный режим насоса - это режим работы насоса, обеспечивающий заданные технические показатели. Подпор насоса - высота расположения свободной поверхности жидкости в открытом резервуаре, из которого осуществляется всасывание, отсчитанная от центра входного отверстия насоса. Высота самовсасывания - высота заполнения всасывающего трубопровода самовсасывающим насосом (агрегатом).

Рабочая камера объемного насоса - ограниченное пространство, попеременно сообщающееся со входом и выходом насоса.

 

ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ

 

КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ

 

Поршневые насосы являются объемными. Принцип действия поршневого насоса основан на перемещении жидкости путем вытеснения ее из рабочих камер вытеснителями. К поршневым насосам относятся и плунжерные насосы, разница между ними заключается в конструкции вытеснителя и уплотнительных устройств.

Вытеснители обычно имеют вид поршня или плунжера.

Поршневые насосы принято классифицировать по числу циклов нагнетания и всасывания, по числу поршней или плунжеров, по устройству поршня, по расположению цилиндров, по способу соединения поршня с двигателем.

По числу циклов нагнетания и всасывания за один двойной ход различают насосы: одностороннего, двустороннего и дифференциального действия

По количеству поршней или плунжеров насосы бывают: однопоршневые; двухпоршневые; трехпоршневые; многопоршневые.

На рис. 10.3 изображена схема однопоршневого насоса одностороннего действия. Он имеет следующие основные элементы: цилиндр 3, поршень 2, шток 4 поршня, рабочую камеру 1, всасывающую трубу , нагнетательную трубу , всасывающий клапан , нагнетательный клапан , приемный патрубок с сеткой 8, кривошипно-шатунный механизм 5, соединенный с двигателем 6. Для контроля за работой насоса на всасывающей трубе установлен вакуумметр В, а на нагнетательной - манометр - М. Для улучшения равномерности подачи насос часто имеет воздушные колпаки, устанавливаемые на всасывающей и нагнетательной трубах (на рис. 10.3 воздушные колпаки отсутствуют). Насос подает жидкость в бак 7 из заборного колодца 9.

Рис. 10.3. Схема однопоршневого насоса одностороннего действия

 

При движении поршня насоса слева направо в цилиндре образуется разрежение, благодаря которому жидкость под действием разности давлений на поверхности заборного колодца и в цилиндре насоса поднимается по всасывающей трубе, открывает всасывающий клапан и поступает в насос, заполняя пространство, освобожденное поршнем. При обратном движении поршня давление в цилиндре возрастает, благодаря чему всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный открывается и жидкость вытесняется в нагнетательную трубу. Таким образом, за один оборот вала двигателя (двойной ход поршня) в насосе происходит один раз всасывание и один раз нагнетание.

Недостатком поршневого насоса одностороннего действия является его неравномерная работа. При всасывании жидкость в сеть не поступает и двигатель работает почти без нагрузки.

Такая неравномерность в работе насоса приводит к его преждевременному износу.

Однопоршневой насос двустороннего действия (рис 10.4, а) имеет две рабочие камеры А и В, два всасывающих и два нагнетательных клапана. При движении поршня слева направо жидкость под действием образующегося разрежения поступает в камеру А. В это же время из камеры В жидкость вытесняется в нагнетательную трубу . При обратном ходе поршня в камере В будет происходить всасывание, а в камере А - нагнетание.

Рис. 10.4. Насосы двустороннего действия

 

В насосе двустороннего действия за один оборот вала двигателя происходит два раза всасывание и два раза нагнетание. Это в значительной степени повышает равномерность работы насоса и двигателя.

Трехпоршневой насос представляет собой соединение трех насосов одностороннего действия, приводимых в движение от общего коленчатого вала (рис. 10.4, б), кривошипы которого смещены относительно друг друга на 120°.

Двухпоршневой насос имеет два насоса двустороннего действия, которые приводятся в движение от одного коленчатого вала с кривошипами, расположенными под углом 180° друг к другу. Насосы трехпоршневые и многопоршневые обладают значительно большей равномерностью работы, чем насосы однопоршневые одностороннего и двустороннего действия. Мощ ность двигателя в них используется более эффективно, и подача жидкости осуществляется почти непрерывным потоком. Недостатком многопоршневых насосов является их громоздкость:

Дифференциальный плунжерный насос (рис. 10.4, в) в отличие от насоса поршневого одностороннего действия имеет вспомогательную камеру В, соединенную с рабочей камерой А трубой К. При движении плунжера справа налево в камере А происходит нагнетание. Часть вытесненной из камеры А жидкости поступает через нагнетательный клапан и трубу К в камеру В, заполняя ее, а оставшаяся часть жидкости поступает в нагнетательную трубу . При обратном ходе плунжера жидкость из камеры В будет вытесняться в нагнетательную трубу, а в камере А в это время будет происходить всасывание через всасывающую трубу и клапан . Таким образом, за один оборот вала двигателя в насосе происходит один раз всасывание и два раза нагнетание, что значительно улучшает равномерность подачи дифференциального насоса по сравнению с насосом одностороннего действия.

По устройству поршня насосы подразделяют на собственно поршневые и плунжерные (скальчатые). Собственно поршневые насосы имеют дисковый поршень (рис. 10.5,а), соприкасающийся со стенками цилиндра через уплотняющие устройства (поршневые кольца, манжеты). Плунжерные насосы имеют вместо поршня плунжер (рис. 10.5,б), который движется в уплотняющих сальниках, не касаясь внутренних стенок цилиндра.

Рис. 10.5. Плунжерные насосы

 

Преимущества плунжерных насосов перед поршневыми заключаются в следующем:

во-первых, они не нуждаются в цилиндре с хорошо обработанной внутренней поверхностью, так как герметичность в них обеспечивается сальниками;

во-вторых, при обнаружении утечки или слабой компрессии эти насосы не требуется останавливать на длительное время, так как неисправность в них может быть устранена на ходу или при кратковременной остановке насоса путем подтяжки или набивки сальников;

в-третьих, ввиду того, что плунжер не соприкасается со стенками цилиндра, в плунжерных насосах не происходит такого быстрого износа цилиндра, как в поршневых.

Недостатком плунжерных насосов по сравнению с поршневыми является их громоздкость.

По расположению цилиндров поршневые насосы подразделяют на горизонтальные, в которых поршни осуществляют возвратно-поступательное движение в горизонтальной плоскости и вертикальные, поршни которых совершают движение в вертикальной плоскости.

По способу соединения поршня с двигателем различают насосы приводные и прямодействующие. В приводных насосах поршень соединен с двигателем посредством кривошипно-шатунного механизма или другой передачи. Поршень прямодействующего насоса приводится в движение непосредственно от штока двигателя (паровой машины). Насос и паровая машина представляют собой в этом случае один общий агрегат.

Кроме приводных и прямодействующих насосов, находят применение также поршневые насосы с ручным приводом.

 

ПОДАЧА ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ

 

Проанализируем работу поршневых насосов и установим формулу для определения их подачи.

У поршневого насоса одностороннего действия при движении поршня вправо в цилиндр насоса поступает жидкость в объеме

,

где - объем жидкости, м³; - площадь поперечного сечения поршня, м²; - ход поршня, м.

При движении поршня влево этот объем жидкости будет вытеснен в нагнетательную трубу.

За оборотов двигателя в минуту, а следовательно, и за такое же число двойных ходов поршня в нагнетательную линию поступит объем жидкости

.

Таким образом, теоретическая подача поршневого насоса одностороннего действия в секунду определится по формуле

. (10.18)

Действительная подача насоса будет несколько меньшей, чем вычисленная по формуле (10.18). Это объясняется тем, что при работе насоса возникают утечки жидкости через клапаны, сальники и другие уплотняющие устройства.

С учетом указанных потерь действительная подача поршневого насоса одностороннего действия определяется по формуле

, (10.19)

где - объемный КПД насоса.

Значения объемного КПД поршневых насосов колеблются в следующих пределах:

для малых насосов =1...0 м³/ч; =0,85…0,90;

для средних =30...300 м³/ч; =0,90...0,95;

для крупных =300 м³/ч и более; =0,90...0,99. При работе насоса двустороннего действия (рис. 79, а) за один оборот вала (двойной ход поршня) из камеры А в нагнетательную трубу поступит объем жидкости , а из камеры В объем , где через обозначена площадь сечения штока. Теоретическую и действительную подачу насоса двустороннего действия можно определять по формулам

; (10.20)

. (10.21)

Так как трехпоршневой насос (рис. 79, б) состоит из трех насосов одностороннего действия, а насос двухпоршневой - из двух насосов двустороннего действия, их действительную подачу можно соответственно вычислить по формулам:

, (10.23)

. (10.24)

При работе дифференциального насоса (рис. 79, в) поступивший при всасывании в камеру А объем жидкости выталкивается в нагнетательную трубу в два приема: при движении плунжера вправо в объеме , при движении плунжера влево в объеме . Следовательно, за один оборот вала (двойной ход плунжера) в нагнетательную трубу будет подан объем жидкости

.

Итак, формула для определения действительной подачи дифференциального насоса будет иметь такой же вид, как и для насоса одностороннего действия, т.е.

.

 

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДАЧИ ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ

 

Одной из отличительных особенностей поршневых насосов является неравномерная подача ими жидкости за время двойного хода поршня. Выясним причину этой неравномерности и установим значения параметров, характеризующих неравномерность подачи насосов различных типов. В первую очередь остановимся на приводном однопоршневом насосе одностороннего действия. Так как площадь поперечного сечения поршня является постоянной для данного насоса, то неравномерность подачи жидкости зависит исключительно от изменения скорости движения поршня. Если длина шатуна по сравнению с радиусом кривошипа достаточно велика, то при кривошипно-шатунном приводе скорость движения поршня изменяется по закону синуса и определяется приближенной зависимостью

, (10.25)

а мгновенная подача

, (10.26)

где - угловая скорость вращения кривошипа, рад/с; - радиус кривошипа, м.

Таким образом, подача жидкости изменяется на протяжении движения поршня в зависимости от его скорости, т. е. по синусоиде. Изменение подачи жидкости на протяжении хода поршня для разных поршневых насосов легко изобразить графически. При помощи указанных графиков можно определить коэффициент неравномерности подачи, т.е. выяснить, во сколько раз максимальная подача насоса больше средней подачи.

Построим график подачи насоса одностороннего действия, для чего опишем полуокружность (рис. 10.6, а) радиусом, который в условном масштабе изображает площадь поперечного сечения поршня . На протяжении диаметра отложим в масштабе развернутую окружность, описанную радиусом кривошипа . На левой половине развернутой окружности построить синусоиду. Площадь, ограниченная синусоидой, изображает объем жидкости, поданной за один ход поршня, что легко доказывается.

Пусть кривошип занимает положение, которое соответствует углу . Через время кривошип передвинется на угол , а палец кривошипа опишет дугу . Величина бесконечно малой заштрихованной площади с основанием будет

.

Проинтегрируем это выражение

.

Следовательно, площадь, ограниченная синусоидой, в некотором масштабе изображает объем жидкости, поданной за один ход поршня. В насосе одностороннего действия при обратном движении поршня подачи нет, поэтому на правом отрезке диаграммы площади, ограниченной синусоидой, не будет.

Заменим площадь синусоиды площадью равновеликого прямоугольника, имеющего основание . Высота прямоугольника в принятом масштабе равна средней подаче за полный цикл. Наибольшая высота синусоиды показывает максимальную подачу.

Отношение максимальной высоты синусоиды к высоте прямоугольника равно отношению максимальной подачи к средней, называемой коэффициентом неравномерности подачи насоса:

.

Рис. 10.6. График подачи насоса одностороннего действия

Площадь прямоугольника (согласно построению) равна , но , тогда откуда

.

Следовательно,

.

Таким образом, насос одностороннего действия имеет коэффициент неравномерности подачи, равный . Это значит, что у насоса одностороннего действия максимальная подача больше средней подачи в раз.

Насос двустороннего действия имеет за один оборот вала двигателя две подачи - при движении поршня вправо и влево.

Если пренебречь площадью сечения штока, то эти подачи будут одинаковыми по величине и диаграмма подачи насоса изобразится в виде двух одинаковых синусоид (рис. 10.6, б). Тогда для насоса двустороннего действия будем иметь

,

откуда

.

Следовательно,

.

Это значит, что у насоса двустороннего действия максимальная подача превышает среднюю в 1,57 раза. Для трехпоршневого насоса график подачи показан на рис. 10.6, в. Коэффициент неравномерности подачи для трехпоршневого насоса равен

.

Аналогичным образом могут быть установлены коэффициенты неравномерности подачи и для других поршневых насосов, которые приведены ниже.

Вид насоса	Значения коэффициента неравномерности подачи
Однопоршневой одностороннего действия	3,14
То же двустороннего действия	1,57
Трехпоршневой одностороннего действия	1,047
Двухпоршневой двустороннего действия	1,11
Однопоршневой дифференциальный	1,57 и 3,14

У дифференциальных насосов процесс всасывания происходит только при ходе поршня в одном направлении, поэтому неравномерность всасывания характеризуется таким же коэффициентом, как и у насоса одинарного действия, т.е. 3,14. Степень неравномерности процесса нагнетания у дифференциальных насосов зависит от соотношения между площадями поршня и штока .

Наилучшая равномерность подачи обеспечивается при , в этом случае коэффициент неравномерности нагнетания характеризуется коэффициентом 1,57.

 

ВОЗДУШНЫЕ КОЛПАКИ

 

Во избежание появления больших инерционных сил движение жидкости в насосе должно быть приближено к равномерному. Для этого поршневые насосы снабжаются воздушными колпаками 1 и 2, установленными на всасывающей и нагнетательной трубах (рис. 10.7).

Рассмотрим принцип действия воздушных колпаков. Перед пуском насоса в ход всасывающая труба и часть всасывающего воздушного колпака заполняются водой. Затем перекрывается кран, служащий для сообщения колпака с атмосферой. При движении поршня вправо насос засасывает жидкость через клапан непосредственно из колпака по очень короткой всасывающей трубе . При этом в колпаке 1 появляется разрежение, благодаря чему жидкость под действием атмосферного давления открывает приемный клапан 3 и поступает в колпак.

Рис. 10.7. Воздушный колпак

 

Так как колебания уровня жидкости в колпаке незначительны, движение жидкости во всасывающей трубе от приемного резервуара до колпака на отрезке будет близким к установившемуся. При помощи всасывающего воздушного колпака уровень жидкости приближается к насосу. Движение ост