Вариант 9
1. В трубопроводе на участке А - В труба покрылась внутри значительной коррозией. Как изменятся давления Р₃ и Р₂, напор и производительность насоса, разность давлений Р₃ - Р₂, если насос винтовой?



При покрытии значительной коррозией, внутренний диаметр трубопровода АВ уменьшиться. Общий напор насоса выражается формулой:

(1)

- давление воды в трубопроводе

- давление воды за бортом

- геометрическая высота, равная Z_в + Z_н

- потери напора

Потеря напора выражается формулой:

(2)

Подставляем формулу (2) в формулу (1), получаем:



- скорость жидкости

- коэффициент трения

- длина трубопровода равная участок Е + участок АВ

- сумма коэффициентов местных сопротивлений

Из выше приведенной формулы можно сделать вывод: так как значение диаметра уменьшилось из-за нарастания коррозии, увеличится величина , что приведет к увеличению .

Р₃ – Р₂ также будет увеличиваться, так как будет увеличиваться.

Производительность поршневого насоса упадет, по квадрату диаметра, согласно формуле:
(3)
2.Начертите схему и дайте краткое описание устрой­ства и работы эжектора.

---

Струйные насосы, соединенные с обслуживаемым объектом всасывающим патрубком, называют эжекторами. У эжекторов рабочий напор выше полезного.

Эжекторные насосы бывают паровыми, пароструйными и газовыми. Общий принцип их действия идентичен. Но приводится в действие устройства по-разному. Насос с эжектором парового типа применяется для откачивания газовых сред из замкнутого объема. Можно поддерживать давление на отрицательной отметке, делая среду разряженной. 

Пароструйная конструкция предназначенная для работы с газовыми средами и жидкостями. Различие работы эжекторного устройства такого типа в том, что пар, проходящий сопло, на большой скорости затягивает с собой перекачиваемую среду. Учитывая высокую производительность, сфера применения данных приборов – срочная откачка воды.

Газовый тип – отдельная категория эжекторов. Приборы работают на сжатом газе, который смешиваясь с перекачиваемой средой, направляется в диффузор для замедления. После его прохождения смесь вырывается сквозь отверстие сопла. Предназначены такие устройства в основном для газовой промышленности.

.Принцип работы:

Все эжекторы работают по одной и той же схеме. За основу взят принцип Бернулли. В соответствии с ним если ускорить поток, то в зоне перед точкой придания ускорения образуется зона разряженности. Давление в ней ниже, что служит причиной появления втягивающего эффекта. Принцип действия в том, что из сопла (патрубка) жидкость выбрасывается с большой скоростью. Отток воды провоцирует появление внутри рабочей камеры пониженного давления, которое и затягивает жидкость. Цикл повторяется непрерывно, что позволяет поддерживать в трубопроводе постоянное давление.

Водоструйные эжекторы:

Судовые водоструйные эжекторы являются гидравлическими устройствами, насосами. Работая, водоструйный эжектор будет создавать на участке сужения сечения область с низким давлением. В итоге, понижается существующее давление потока, и вызывается подсос в поток другой среды. Другими словами, водоструйный эжектор выступает в качестве водоструйного насоса, который создаёт разрежение, благодаря которому вещество выкачивается.

---

Рис. 1 Водоструйный эжектор типа

Корпус 3 эжектора, сварной из листовой меди, имеет форму диффузора с угловым всасывающим патрубком 7, отверстие которого закрывается колпачком 6 с цепочкой. Слева в корпус вставлено латунное сопло 2, имеющее форму сходящейся насадки с полугайкой «шторца» 1 для присоединения гибкого шланга, по которому к эжектору подводится рабочая вода. Для присоединения к эжектору отводящего шланга служит полугайка шторца 4, расположенная на выходном конце нагнетательного патрубка 5. Такое соединение обеспечивает работу переносных эжекторов, которые устанавливают на резьбе палубных втулок, сообщающихся с помощью трубок с отсеками или трюмами, требующими осушенияю.

Эжектор работает следующим образом: рабочая вода обычно из пожарной магистрали подается под давлением к соплу. Из выходного узкого сечения сопла вода поступает с большой скоростью в так называемую камеру смешения, при этом давление понижается. Проходя по узкому сечению диффузора («горлу»), вода увлекает за собой воздух и создает разрежение в камере смешения, которое обеспечивает поступление жидкости из всасывающего патрубка 7. Благодаря трению и в результате обмена импульсами всасываемая вода смешивается, захватывается и перемещается вместе с рабочей. Смесь поступает в расширяющуюся часть диффузора, где кинетическая энергия (скорость) снижается и за счет этого возрастает статический напор, способствующий нагнетанию жидкостной смеси через патрубок 5 в нагнетательный трубопровод и за борт. Подачу эжектора можно регулировать путем ввертывания или вывертывания сопла.

3. На какие параметры центробежного насоса и как повлияет увеличение плотности перекачиваемой жидкости?

Насосы снабжаются паспортами с гарантийными данными и характеристиками напора, мощности и КПД при нормальной частоте вращения.

Характеристики получают на стенде завода – изготовителя испытанием на чистотой пресной воде при температуре не выше 323 К и плотности

• 
  =988 кг/м .
  

Рассмотрим пример приведенный ниже:



Рис.1 Зависимость давления в напорной линии от плотности жидкости.

---

Из рисунка видна зависимость, при увеличении плотности жидкости происходит увеличение давления в напорной системе (прямая зависимость). Так как давление в напорной линии вырастет пропорционально увеличению плотности, значит вырастет и потребляемая насосом мощность. Все что требуется – ставить более мощный двигатель на тот же самый насос, в противном случае электродвигатель начинает греться и впоследствии может выйти из строя.

Это можно увидеть и из формулы расчета напора для насоса, где напор зависит от плотности перекачеваемой жидкости:

N = (h2 – h1)/(p * g) + Ng + sp

Переменные в формуле обозначают:
N – высота напора, измеряемая в метрах;
h1 – давление в емкости забора жидкости, измеряемое в Па;
h2 – давление в емкости приема жидкости;
p – плотность жидкости, которая перекачивается насосом, измеряется в кг/м3;
g – постоянная величина, указывающая ускорение свободного падения;
Ng – показатель необходимой высоты подъема жидкости;
sp – сумма потерь напора жидкости.

Расчет необходимой потребляемой мощности производится по формуле приведенной ниже. Из формулы мы видим, что потребляемая мощность зависит от плотности жидкости, с уменьшением плотности уменьшается потребляемая мощность.

M = p*g*s*N

Переменные формулы означают:
M – необходимая потребляемая мощность;
p – плотность перекачиваемой жидкости;
g – величина ускорения свободного падения;
s – необходимый объем расхода жидкости;
N – высота напора.

Максимальная высота всасывания жидкости рассчитывается по формуле приведенной ниже. Из формулы видно, что при увеличении плотности прокачиваемой жидкости уменьшается максимальная высота подъема жидкости.

Nv = (h1 – h2)/(p * g) – sp – q2/(2*g) – k*N

Обозначение переменных следующее:
Nv – высота всасывания жидкости;
h1 – давление в емкости забора;
h2 – давление жидкости на лопатки крыльчатки;
p – плотность жидкости, которая перекачивается;
g – ускорение свободного падения;
sp – количество потерь во входящем трубопроводе при гидравлическом сопротивлении;
q2/(2*g) – напор жидкости во всасывающей магистрали;
k*N – потери, зависящие от прибавочного сопротивления;

---

k – коэффициент кавитации;
N – создаваемый насосом напор.

Производительность центробежного насоса может быть рассчитана по формуле приведенной ниже. Как мы видим из формулы, плотность перекачиваемой жидкости не влияет на производительность.

Q = b₁·(π·D₁-δ·Z)·c₁ = b₂·(π·D₂-δ·Z)·c₂

Q – производительность центробежного насоса, м³/с
b_1,2 – ширины прохода колеса на диаметрах D₁ и D₂, ­м
D_1,2 – внешний диаметр входного отверстия (1) и внешний диаметр колеса (2), м
δ – толщина лопаток, м
Z – число лопаток
C_1,2 – радиальные составляющие абсолютных скоростей на входе в колесо (1) и выходе из него (2), м/с
4.Способы изменения скорости вращения гидро­двигателей.

Гидродвигатель – гидравлическая машина, в которой энергия потока рабочей жидкости преобразуется в механическую энергию движения выходного звена. Если выходное звено получает вращательное движение, то такой гидродвигатель называют гидромотором, если поступательное, то силовым цилиндром.

Различают два способа регулирования скорости гидродвигателей: объемный и дроссельный. Рассмотрим каждый из них.

Дроссельный способ:

При отсутствии в гидроприводе регулируемых насосов или гидродвигателей бесступенчатое регулирование скорости движения выходного звена можно осуществлять дроссельным регулированием путем перепускания части рабочей жидкости, подаваемой насосом под давлением, через переливной гидроклапан.

При дроссельном регулировании в гидросхеме дроссель или другой дросселирующий гидроаппарат может быть установлен:

−на входе(последовательно с гидродвигателем на напорной гидролинии – рис.1);

−на выходе(последовательно с гидродвигателем на сливной гидролинии – рис.2);

−на ответвлении(параллельно гидродвигателю на ответвлении от напорной гидролинии рис.3).

Рассмотрим сущность каждого из способов дроссельного регулирования на примере гидроприводов поступательного движения, принципиальные схемы которых приведены ниже:



Рис. 1 Установка дросселя на линии нагнетания

При полном открытии дросселя весь поток жидкости направляется к гидроцилиндру, скорость его движения при переключении распределителя будет максимальной.

---

Смотрите также файлы

• Курсовая работа (проект) по дисциплине Статистика сервисной деятельности на тему Экономикостатистический анализ деятельности предприятий жилищнокоммунального хозяйства территории.docx

• Конструирование и производство радиоэлектронных средств Дисциплина Социология.docx

• 2. в 2006 г компания Sony представила на рынке свой новый продукт электронную книгу. Данная книга способна вмещать сотни текстов обычных книг.docx

• Деньги, кредит, банки.docx

• К основным средствам защиты информации относят следующие.docx