Феноменът на кавитация и височината на засмукване на помпата
ОЩЕ Материали:
Fluid прекъсване поток, причинени от появата на тези мехурчета или кухини, изпълнени с пара, се нарича кавитация. Кавитация в помпа се случва, когато налягането на наситената парното налягане на изпомпваната течност rn.p. кавитация лопатката помпа обикновено се случва в близост до ръба на лопатката на работното колело нагоре. Налягането е значително по-ниско от налягането в смукателната тръба на помпата се дължи на увеличаване на местната скорост на острието и inleakage поради хидравлични загуби в количката. Кавитация може да се случи в помпата при висока надморска височина геометрична всмукване при висока температура помпената течност с висок импеданс помпа смукателната линия (всмукване меша запушена, голяма дължина и с малък диаметър на измервателната линия, и т.н.). Кавитация е придружена от следните по-важни събития.
1. Кондензация на мехурчета от пара се увлича течен поток към повишено налягане.
2. Ерозия mezhlopastnogo канал стена материал в работното колело на помпата.
Кондензацията на парата мехурчета вътре налягане на балон остава постоянна и равна rn.p. налягането в увеличаването на потока на течността, докато се движи към изхода на работното колело на балон mezhlopastnogo канал. Частиците течност около балона, под действието на увеличаване на разликата в налягането на флуида и налягането във вътрешността на балона и се движат бързо към центъра му. В пълна кондензация случва балон сблъсък течни частици, придружени от моментната увеличение на местно налягане, достигайки хиляди атмосфери.
Това води до vyscherblivaniyu стени на канала материал. Описаният процес на унищожаване се нарича ерозия на стените на канала и е най-опасното следствие от кавитация.
3. звукови ефекти (шум, пропуква, инсулти) и вибрациите на помпата, в резултат от кондензацията на мехурчета от пара, което води до моментално местни увеличава налягането в течността и удари по стените на канала.
4. кавитация ветропоказател помпа, придружено от спад на фуражите, налягане, енергийна ефективност а.
Бернули уравнение написани за напречните сечения II и II-II (вж. Фиг. 9.8) е даден в сек. 9.3.1.2 (9,7) във формата:
Тъй като. след това. (9.22)
където Nvak - за вакуумиране, което е характерно за отрицателно налягане, което се случва на входа на помпата; NAF - геометрична височина на засмукване, който определя височината на помпата е монтирана над нивото на течността. Допустимо вакуумиране Nvak дадена в каталог или информационния лист на помпата. Тя зависи от вида на изпомпваната течност, неговата температура (т.е. rn.p), атмосферно налягане, структурните характеристики на помпата, и др. Обикновено, допустим вакуум смукателната глава е показана при атмосферно налягане от 10 5 Ра и температура на течност 20 ° С
Ако налягането се различава от атмосферното налягане, Nvak да бъдат променени в сравнение с указателя за данни (паспорт) с размер на отклонение от атмосферното налягане (10 m на вода. V.). Приемливи физически височини всмукване NAF (9,22) е по-малко от размера на вакуум при главата на скоростта в смукателната тръба и количеството на хидравличните загуби по време на всмукване (загубата на решетката с възвратен вентил, шибъра, линейни загубите в тръби, се оказва, връзки и т.н.). Налягането на входа на помпата (9.7), (9.22), а оттам и в работното колело на помпата е по-малък по-голяма смукателната глава, съпротивлението на потока на смукателния тръбопровод и по-малко от налягането в приемащия съд или долната атмосферното налягане. Чрез намаляване на налягането на наситената парното налягане на изпомпваната течност rn.p кавитация се среща в помпата, което ограничава допустим височината на абсорбция. Смукателен Dh нарича пълно налягане излишната течност в тръбата на помпата горе vsasyvavayuschem. т.е. налягане, съответстващо на налягането на насищане
Ако цялата засмукването превръща в кинетична енергия на течността и се консумира в преодоляването на хидравличната помпа доставя съпротивата, спада на налягането да се случи rn.p и кавитация. NPSH, в който настъпва кавитация се нарича критичен. За да се определи устройството тест помпа кавитация критичната NPSH продукция е показано на фиг. 9.19, в която се получава на кавитация характеристика (фиг. 9.11) за всеки режим на работа на помпата.
Фиг. 9.12. ламелни помпи
Работно колело тези помпи фиксирани към край (конзола) на вала. Валът не минава през смукателната зона, която дава възможност да се избягват сложни форми се доставя на помпата. двоен вход флуид едностъпална влиза в работното колело от двете страни на двата потока чрез разклонен подаването на полу-спираловидна камера. Ножовете са на разположение с две водещи страна на диска, и двете подчинени устройства са отвори. На изхода на двата потока са свързани и разположени на общ изход и дифузьора. Единична етап помпи имат ограничен налягане. За да се увеличи прилага налягане многостъпални помпи, в която потоци течност последователно през няколко работни колела, монтирани върху един вал. Когато се увеличава този налягане във пропорционално на броя на колела. Центробежни помпи могат да бъдат класифицирани в следните основни характеристики:
Създаден налягане - ниско налягане (до 20 т), srednenapornye (20 - 60 m), високо налягане (над 60 m);
работни колела - на сингъл и многостепенен;
доставка процес течност към работното колело - с еднопосочен и двупосочен вписване;
изход процес течност от работното колело - с водач перка, спираловидната камера или пръстеновидни кранове;
Нищелково устройство - с хоризонтална и вертикална ос;
посоката на потока на изхода от работното колело - в радиална помпи, диагонални и аксиални видове;
предназначение - за водоснабдяване, канализация, специален.
Освен това, помпи са разделени съгласно метод съединения с корпуса на двигател съгласно конектор процес и редица други функции.
9.5. Предложения в работното колело
центробежна помпа
Основната част от ветропоказател помпа е колело, което, когато се въртят трансфери течност доставя от мощността на двигателя.
Разглеждане на движение на флуид в канала mezhlopastnom въртящ се ротор. Под влияние на центробежната сила течни частици се движат по отношение на лопатката на работното колело заедно и едновременно се въртят заедно с работното колело, като преносим движение.
Сума относително движение транслацията и дава абсолютното движение на течността, т.е. движението му по отношение на стационарни тялото на помпата.
(. Фигура 9.13) скорост Absolute движение (абсолютната скорост) е равна на сумата вектор на скоростта по отношение на флуида към работното колело (относителна скорост) и периферната скорост на бъркалката (провеждане скорост):
От триъгълника на скорост (.. виж фигура 9.13):
Фиг. 9.14. Схемата на разпределение на относителните скорости
в поток между лопатките:
и - съгласно теорията на струя; б - за краен брой лопатки
Тези предположения се наричат схемата безкраен брой остриета. Тези предположения са до известна степен идеализирани, опрости естеството на течността в пространството mezhlopastnom. Въпреки това, като ги, ние можем да се получи без значително съотношение грешка изчислява основната центробежна помпа, за да обясни влиянието на геометричните и експлоатационните параметри на налягане, разход, мощност, ефективност помпа.
В действителност, относителните скорости w на течни частици, разположени в кръг не са едни и същи (фиг. 9.14, б). Натискът върху предната страна на острието (предната страна на ножа по отношение на посоката на движението му) повече отколкото на задната си страна. Според Уравнение на Бернули, толкова по-голям натиск, толкова по-ниска ставка. Следователно, относителната скорост на частиците, движещи се по протежение на предната страна на острието е по-малко от относителната скорост на частиците, движещи се по протежение на задната си страна. Траекториите на частиците в непосредствена близост до острието съвпадат с нея по форма. Траекториите на останалите частици са малко по-различни.
Разликите между действителните условия на течността в каналите на mezhlopastnyh идеализирани верига на безкрайно голям брой лопатки мастиленоструйни модели изискват регулиране на разтворите, получени. Абсолютната скорост може да бъде разложен на два компонента: периферно и радиално Си (или меридионалната) Cr.
Периферната компонент на абсолютната скорост е проекция на абсолютната скорост на допирателната посока към периферията и е:
и радиална компонента представлява проекция на посоката С на радиуса на ротора:
където - ъгъл между С и абсолютен периферна скорост U (виж Фигура 9.13 ..).
абсолютната скорост С е свързан с периферно и радиално съотношението Cu Cr:
Големината на радиалната компонента на Cr определя помпа храна и CU периферната компонент засяга степента на налягането.