Лопастные насосы Томск 2014 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт природных ресурсов Направление – Нефтегазовое дело Кафедра ТХНГ Дисциплина: Гидравлические машины и гидропневмопривод Выполнили, ст. гр. 2Б11: Нимаева Т.В. Тишкина Е.В. Фаиль Т.А. Проверил, профессор каф. ТХНГ: Медведев В.В.

План презентации: Общие сведения; Классификация лопастных насосов; Принцип действия насосов; Основные параметры насосов: подача (расход), напор, мощность; Баланс энергии в лопастном насосе; Движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса; Основное уравнение лопастных насосов (уравнение Эйлера); Характеристика центробежного насоса. 2

Общие сведения Насос - это устройство для напорного перемещения материалов (всасывания и нагнетания), главным образом, жидкостей, с сообщением им внешней энергии. Насосы, в которых преобразование энергии основано на силовом взаимодействии лопастной системы и перекачиваемой жидкости, называются лопастными. 3

Классификация лопастных насосов по виду рабочей камеры: 1. центробежные 2. осевые 4 1) 2)

по количеству ступеней: 1. одноступенчатые 2. многоступенчатые Классификация лопастных насосов 5 1) 2) 1. Рабочее колесо. 2. Направляющий аппарат. 3. Гидравлическая пята 1. Подвод 2. Лопастное колесо 3. Отвод 4. Диффузор 5. Уплотнение 2)

по способу подвода жидкости к рабочему колесу: 1. с односторонним подводом; 2. с двухсторонним подводом. 6 1) 2) Из подвода 1 жидкость попадает в полости 6, а из них – в каналы рабочего колеса и оттуда в спиральный отвод, образованный корпусом 3 и крышкой 2. 1 отверстие для подвода жидкости; 2 рабочее колесо; 3 корпус; 4 патрубок для отвода жидкости; Р центробежная сила.

Классификация лопастных насосов по компоновке насосного агрегата (расположению вала): горизонтальные (1) и вертикальные (2); 7 1) 2)

Принцип действия лопастных насосов 8 Перекачивание жидкости или создание давления производится вращением одного или нескольких рабочих колес. В результате воздействия рабочего колеса жидкость выходит из него с более высоким давлением и большей скоростью, чем при входе. При этом происходит поворот потока жидкости на 90° от осевого направления к радиальному. Выходная скорость преобразуется в корпусе центробежного насоса в давление перед выходом жидкости из насоса. ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ На рис. 1 показана схема типичного центробежного насоса. Жидкость поступает к центральной части рабочего колеса (крыльчатке). Крыльчатка установлена на валу в корпусе и приводится во вращение электрическим или другим двигателем. Энергия вращения передается крыльчаткой жидкости; жидкость перемещается на периферию крыльчатки, собирается в кольцевом коллекторе (улитке) и удаляется через выходной патрубок. Рис.1. Центробежный насос

Принцип действия лопастных насосов 9 ОСЕВЫЕ НАСОСЫ Пропеллерные (осевые) насосы применяют для перекачивания больших количеств жидкостей, при небольших напорах, главным образом, для создания циркуляции жидкостей в различных аппаратах, например, при выпаривании. Рабочее колесо насоса, по форме близкое к гребному винту, расположено в корпусе. Жидкость захватывается лопастями рабочего колеса и перемещается в осевом направлении, одновременно участвуя во вращательном движении. За насосом установлен направляющий аппарат для преобразования вращательного движения жидкости в поступательное. Схема работы осевого насоса

Основные параметры 10 Основными параметрами характеризующими работу насоса, являются: Подача (G, л/с) Напор (H, м) Мощность (N, к Вт) КПД (, %) Высота всасывания (Н вс, м)

Баланс энергии в лопастном насосе 11 Потери мощности в насосе Гидравлические ОбъемныеМеханические

Механические потери 12 Под механическими потерями понимают потери на все виды механического трения Nд– ΔNм = Nг где Nд- подводимая от двигателя мощность, ΔNм – величина механических потерь, Nг – гидравлическая мощность Механический КПД ηм = Nг/Nд = (Nд-Nм)/Nд = 1 – Nм/Nд

Объемные потери 13 Объемные потери сводятся в основном к утечкам жидкости через зазоры между сопрягаемыми элементами. Nг – ΔNо = Nно Где Nг – гидравлическая мощность, Nно- мощность насоса объемная, ΔNо – величина объемных потерь. Объемный КПД: ηо = Nно/Nг

Гидравлические потери 14 Потери на преодоление гидравлического сопротивления подвода, рабочего колеса и отвода, или гидравлические потери Nно – ΔNг = Nп ΔNг – величина гидравлических потерь. Гидравлический КПД ηг = Nп/Nно Где Nп – полезная мощность, Nно- мощность насоса объемная Полный КПД насоса η= Nп/Nд.

Движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса 15

Основное уравнение лопастных насосов (уравнение Эйлера) 16

Характеристики центробежного насоса 17

Заключение Мы рассмотрели назначение, характеристики и виды лопастных насосов, которые играют важную роль в существовании современного человека 18

Литература 1) Справочник промышленного оборудования, 2/2004 («Насосы и насосное оборудование», А.А. Гордиевский) 2) Гидравлические машины © ) Большая Энциклопедия Нефти и Газа 4) Карелин В.Я., Минаев А.В. «НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ». Учебник. Издание второе, переработанное и дополненное г. 5) Михайлов А.К., Малюшенко В.В. Лопастные насосы. Теория, расчет и конструирование. 288 с г. 6) Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины, гидропривод 418 с. 19

Спасибо за внимание! 20