Схема слова насос: Страница не найдена — Фонетический разбор, цветовые схемы и значения слов

Содержание

Звуковая схема слова насос | Gadget-apple.ru

На чтение 3 мин Просмотров 2 Опубликовано

насос — слово из 2 слогов: на-сос. Ударение падает на 2-й слог.

Транскрипция слова: [насос]

н — [ н ] — согласный, звонкий непарный, сонорный (всегда звонкий) , твёрдый (парный)
а — [ а ] — гласный , безударный
с — [ с ] — согласный, глухой парный, твёрдый (парный)
о — [ о ] — гласный , ударный
с — [ с ] — согласный, глухой парный, твёрдый (парный)

В слове 5 букв и 5 звуков.

Цветовая схема: н а с о с

5145 / Слово разобрано с помощью программы. Результат разбора используется вами на свой страх и риск.

Нужен разбор с ударением на другой слог?

Поставьте ударение, кликнув на нужной гласной. Страница обновится и дополнится новым разбором.
н а ́ с о ́ с

Слова с буквой ё обязательно пишите через ё. Фонетические разборы слов «еж» и «ёж» будут разными!

На этой странице сделан фонетический разбор слова насос

насос состоит из 2 слогов: на-сос.

Ударение необходимо ставить на слоге с буквой О — насОс

Транскрипция «насос» — [насос]

н [ н ] согласный , непарный звонкий , парный твердый , сонорный
а [ а ] гласный , безударный
с [ с ] согласный , парный глухой , парный твердый
о [ о ] гласный , ударный
с [ с ] согласный , парный глухой , парный твердый

В слове 5 букв и 5 звуков

Добавьте свои комментарии к фонетическому разбору слова насос

В слове насос 2 слога: на-сос, ударение падает на второй слог насо́с.

Транскрипция слова [насос]

  • н — [ н ] — согласный, звонкий непарный, сонорный, твёрдый парный
  • а — [ а ] — гласный , безударный
  • с — [ с ] — согласный, глухой парный, твёрдый парный
  • о — [ о ] — гласный , ударный
  • с — [ с ] — согласный, глухой парный, твёрдый парный

5 букв, 5 звуков

Цветовая схема слова

Примеры фонематического анализа слов с такими буквами: АНОС

Буквы а, о, у, ы, э делают предыдущий согласный твёрдым, буквы я, ё, ю, и, е — мягким.

© 2019. Все опубликованные материалы носят информационный характер и предназначены для ознакомительных целей. Их нельзя использовать в качестве решения заданий.

При использовании данного сайта, вы подтверждаете свое согласие на использование файлов cookie в соответствии с настоящим уведомлением в отношении данного типа файлов.

Если вы не согласны с тем, чтобы мы использовали данный тип файлов, то вы должны соответствующим образом установить настройки вашего браузера или не использовать сайт.

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛОПЕРЕНОСА ОТ КРИСТАЛЛА ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ К ТЕПЛООТВОДУ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ НАНОПЛЕНОЧНОГО ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТЕПЛОВОГО НАСОСА | Исмаилов

1. Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Нежведилов Т.Д. Термостабилизация микроэлектронной аппаратуры при помощи полупроводниковых термоэлектрических устройств. — Махачкала: ИПЦ ДГТУ, 2013. – 149 с.

2. Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М. Термоэлектрическое охлаждение тепловыделяющих компонентов микроэлектронной техники. — Москва: «Академия», 2012. – 136 с.

3. Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Челушкина Т.А. Математическая модель биметаллических электродов в полупроводниковых приборах для термоэлектрического охлаждения тепловыделяющих компонентов/ Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. — Махачкала: ФГБОУ ВПО ДГТУ, 2012. — №3. – с.16-23.

4. Патент РФ №2449417. Способ охлаждения полупроводниковых тепловыделяющих электронных компонентов через биметаллические термоэлектрические электроды/ Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д., Челушкина Т.А.

5. Патент РФ №2369894. Термоэлектрическое устройство термостабилизации компонентов вычислительных систем с высокими тепловыделениями/ Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д.

6. Патент РФ, № 2360380. Устройство для термостатирования компьютерного процессора/ Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д.

7. Патент РФ №2208830. Терморегулирующее устройство для обеспечения минимальных тепловых напряжений в режимах включения и выключения ЭВМ/ Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Нежведилов Т.Д.

8. Патент РФ №2335825. Термоэлектрическое устройство с высоким градиентом температур/ Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М.

9. Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Нежведилов Т.Д. Применение многокаскадных термоэлектрических модулей для охлаждения процессора компьютера/ Известия высших учебных заведений. Приборостроение. — 2004. Т. 47 — №7. – с.25-29

Насосы Схемы конструктивные — Энциклопедия по машиностроению XXL


Наиболее простая компоновка у агрегатов раздельной подачи. К ним прежде всего относятся бустерные насосные агрегаты с газовой или гидравлической турбиной. Последняя широко применяется в ДУ с криогенными компонентами топлива. Конструктивно такие агрегаты просты, так как рабочим телом турбины служит компонент, подаваемый самим бустерным насосом. Схемы с раздельными ТНА применяются в двигателях с дожиганием по схеме газ — газ , когда рабочее тело в камеру двигателя поступает газообразным. При этом одна из турбин работает на газе с избытком горючего, другая — с избытком окислителя. Наличие отдельного привода обеспечивает каждому насосу высокие энергетические параметры и наилуч-  
[c.195]

Для иллюстрации методики компонования рассмотрим проектирование центробежного водяного насоса. Избранный в качестве примера объект обладает специфическими особенностями, влияющими на методику и последовательность компонования. В рассматриваемом случае имеется довольно устойчивая исходная база в виде поступающего из расчетного отдела эскиза гидравлической части насоса. Конструктору остается облечь его в металл. Во многих случаях бывает задана только схема проектируемого объекта, без определенного размерного скелета. Иногда конструктор приступает к проектированию, зная лишь технические требования к нему и не представляя даже будущей конструкции. Тогда приходится начинать с разработки идеи конструкции и поисков конструктивной схемы, после чего следует компонование в собственном смысле слова.  

[c.85]

Конструктивная схема насоса с внешним зацеплением показана на рис. 23.12. Насос состоит из двух шестерен — 1 н 4. Одна из них (ведущая 1) снабжена валиком, через который получает движение от электродвигателя. Эта шестерня называется ротором, а другая, приводимая в движение первой, — замыкателем. Обе шестерни помещены с малыми зазорами в корпус 3. При их вращении в направлении, указанном стрелками, во всасывающей полости 2 создается разрежение и происходит всасывание жидкости в корпус насоса. Жидкость заполняет впадины между зубьями и перемещается шестернями по внешнему контуру рабочей камеры насоса к нагнетательной полости 6. Здесь зубья вновь входят в зацепление, и жидкость выдавливается из впадин в напорный трубопровод. Для обеспечения наибольшей компактности шестерни выполняют с одинаковым числом зубьев — от 6 до 12.  

[c.323]

Из схемы радиально-поршневых гидромашин видно, что подача радиально-поршневого насоса зависит от величины эксцентриситета е. В регулируемых насосах эксцентриситет можно изменять по величине смещением статора в направляющих корпуса. На рис. 216 показана конструктивная схема регулируемого радиально-поршневого насоса с девятью цилиндрами. В корпусе / установлен статор 2, в котором эксцентрично расположен ротор напорного трубопровода. Статор установлен на раме на шарикоподшипниках 14. Вал двигателя 16 соединяется с валом 9 ротора с помощью кулачковой муфты 15. При регулировании насоса рама 5 перемещается в направляющих 17.  

[c.335]


Принципиальная схема аксиально-поршневых гидромашин ( 93) показывает, что подача аксиально-поршневого насоса зависит от угла 1 наклонного диска (шайбы). В регулируемых насосах угол 7 можно изменить поворотом диска относительно оси, перпендикулярной к оси вращения блока. На рис. 2 7 показана конструктивная схема регулируемого аксиально-поршневого насоса. Насос состоит из блока цилиндров /, имеющего обычно 7 или 9 параллельно расположенных цилиндров. В каждом цилиндре перемещается поршень 2, опирающийся на наклонный диск 3, закрепленный с помощью упорного подшипника на обойме 7, которая соединяется с корпусом насоса. Обойма вместе с диском наклонена к плоскости, перпендикулярной к оси блока.  
[c.338]

Сетевые насосы. Сетевые насосы сетевой подогревательной установки предназначены для питания теплофикационных сетей и обслуживания сетевой подогревательной (бойлерной) установки. Они монтируются либо непосредствен-но на электростанции, либо на промежуточных перекачивающих насосных станциях. В зависимости от теплового режима сети насосы должны надежно работать при значительных колебаниях температуры перекачиваемой воды в широком диапазоне подач. Параметры выпускаемых сетевых насосов определены ГОСТ 22465-77. Основные технические характе ристики насосов приведены в табл. 9.7, а ха рактеристики — в приложении 9. Сетевые насосы центробежные, горизонтальные, с приводом от электродвигателя. В зависимости от размера они могут поставляться как на общей, так и на раздельной фундаментных плитах. В зависимости от создаваемого напора могут быть одно- и двухступенчатые насосы, с синхронными частотами вращения 1500 и 3000 об/мин. По конструктивному исполнению насосы можно разбить на три группы, внутри которых имеют место общность конструктивной схемы и высокая степень унификации. Количество ступеней является основным отличительным признаком, по которому все сетевые насосы делятся на одно- и двухступенчатые.  

[c.261]

Насосы типа КМ по конструктивной схеме аналогичны насосам типа МКВ. Отличительными особенностями являются установка рабочего колеса на консольной части вала входной воронкой вверх применение бокового подвода, что дало возможность выполнить корпус цельным с противоположно направленными входным и напорным патрубками.  [c.287]

Поток рабочей жидкости из бака 1 насосом 2 подается к распределителю 3. Золотник А управляет гидроцилиндром 4 или 5 подъема и опускания ковша. В зависимости от конструктивной схемы скрепера применяют четвертую или пятую пару гидроцилиндров, отличие которых в том, что подъем ковша происходит при подаче жидкости в  [c.96]

На рис. 1.5 представлены кинематическая (а) и конструктивная (б) схемы механизма кислородного насоса с указанием величин, необходимых для кинематического исследования.  [c.23]

Для обеспечения безопасной работы установки периодически осуществляется слив кубовой жидкости через испаритель 24 и отогрев адсорберов 22 и 4 (в реальной схеме предусматриваются резервные адсорберы). Кроме того, для выработки холода в пусковой период в жидкостном режиме и для обеспечения длительной безостановочной работы установки имеются резервные турбодетандер 5 и запасной насос. 23 кубовой жидкости. Большое количество азотных регенераторов объясняется исключительно конструктивными соображениями диаметр каждого регенератора равен 3,2 м, а высота составляет примерно 7 м.  [c.327]

В состав пневматических систем входят следующие основные устройства компрессор, вакуум-насос или другой преобразователь механической работы в потенциальную энергию воздуха трубопроводы, по которым транспортируется сжатый или разреженный воздух распределительные, контролирующие, регулирующие и вспомогательные устройства преобразователь энергии сжатого или разреженного воздуха в механическую работу. В зависимости от назначения пневматической системы те или иные из перечисленных устройств в ней могут отсутствовать или принимать самую разнообразную конструктивную форму. Например, на схеме рис. Х.1, б отсутствуют трубопроводы, распределительные, контрольные и регулирующие устройства, а оба преобразователя энергии совмещены.  [c.169]


Приводная часть этих насосов представлена различными схемами, показанными на фиг. 80, где сопоставлены индивидуальные конструкции насосов и унифицированные в качестве базовой конструкции для двух конструктивно нормализованных рядов насосов. К числу индивидуальных относятся  [c.128]

Пневматические и гидравлические съемники по конструктивным схемам не отличаются от ручных в первом (рис. 217, б) сила распрессовки создается пневмоцилиндром, во втором (рис. 217,в) — давлением масла, нагнетаемого насосом.  [c.269]

На люльку аксиально-поршневого насоса с регулируемой подачей действует система сил, обусловленная конструктивной схемой. Часть сил и моментов воспринимается подшипниками люльки. Другая часть силовых воздействий нагружает штоки сервоцилиндров, при помощи которых осуществляется силовое управление люлькой насоса (рис. 1), Здесь — давление нагнетания Рве — давление всасывания ф — угол поворота ротора насоса. Люлька удерживается в заданном положении,или движется по определенному закону, задаваемому извне в результате работы следящей системы с позиционной обратной связью.  [c.150]

Основная частота колебаний усилий на штоках сервоцилиндров в нестационарных режимах работы насоса равна частоте осцилляции золотниковой втулки (25 гц), которую можно приближенно считать синусоидальной. Следует заметить, что максимальные усилия на штоках в не- стационарных режимах в 2—3 раза превышают усилия при фиксированном положении люльки. Это объясняется конструктивными особенностями золотникового распределителя сервопривода люльки. Его схема представлена на рис. 2.  [c.151]

Конструктивные схемы насосов  [c.338]

Каждый из этих органов в идеальном случае представляет собой отдельную деталь, хотя конструктивные соображения или схема машины могут привести к созданию этих органов в виде нескольких деталей. Таким образом, обращение одной из деталей в узел нескольких присуще механизму, составляющему роторный насос. Ротор вращается от ведущего вала. Статор — неподвижный орган, обладающий приёмной и напорной камерами. Если по конструктивным соображениям статор снабжён вращающейся частью, то ось вращения последней должна быть повёрнута или смещена относительно оси вращения ротора.  [c.396]

Экономичной, простой и достаточно надежной в эксплуатации схемой регенеративного подогрева конденсата до расчетной температуры является его последовательный подогрев в поверхностном п. н. д., в деаэраторе и в поверхностном п. в. д. Эта схема (рис. 7-19) на электростанциях получила большое применение. Температура конденсата при полной нагрузке турбины после п. п. д. обычно составляет 65—85° С, после деаэратора 101 —103° С н после п. в. д. 140—180° С. При этом следует учесть, что термический деаэратор предназначен в первую очередь для деаэрации питательной воды и используется в качестве регенеративного подогревателя смешивающего типа только в силу его подходящих конструктивных особенностей. Этим, в частности, и ограничена небольшая степень нагрева питательной воды в деаэраторе. Из приведенной схемы видно, что поверхностный п. п. д. включается между конденсатором и деаэратором, а п. в. д. — между питательным насосом  [c.301]

В монографии изложены основы математического моделирования установившихся режимов работы центробежных насосов при помощи скалярных и комплексных схем замещения, полученных путем использования электрогидравлической аналогии. Предложена методика расчета параметров схем замещения на основании конструктивных данных насосов и характеристик рабочей жидкости. Приведен каталог расчетных параметров для серии насосов магистральных нефтепроводов.  [c.2]

Лопатки, как уже было сказано, охлаждаются водой. Конструктивная схема водяного охлаждения- приведена на рис. 5-12. На рисунке показана часть турбинного диска, в котором укреплены две лопатки, охлаждаемые водой. Охлаждающая вода (дистиллированная) подается циркуляционным насосом в водяную камеру 1. Из камеры U7 вода по радиальным каналам 2 поступает в каналы чашевидного диска, образуя кольцо жидкости 3. По 24 каналам 4 охлаждающая вода идет в кольцевую полость 5, откуда через сверления 10 направляется в каналы, высверленные в диске ротора, и таким образом доходит до хвостов лопаток. Каналы для прохода воды в лопатках сделаны путем вварки внутрь лопаток вогнутых стальных трубок. Из первой лопатки вода проходит по трубке 12 в соседнюю лопатку, откуда по трубке 13 возвращается в диск. Трубки 11, 12 и 13 приварены к диску и к хвостам лопаток. При номинальном числе оборотов давление в местах перехода воды из дисков в лопатки достигает 60 ama. Пройдя через две соседние лопатки, охлаждающая вода поступает в канал 9 и в полость 6, откуда выходит через сверление 7 вместе с паром с температурой около 100°С и далее по трубопроводу  [c.163]

Подогреватели высокого давления для первых энергетических паротурбинных установках на нормальные параметры пара конструктивно не отличались от аналогичных аппаратов низкого давления. С учетом того, что трубная система подогревателя высокого давления работает под полным давлением питательного насоса, они изготовлялись с применением стальных литых водяных камер (основная и плавающая ) и стальных трубок, т. е. более прочными в сравнении с теплообменниками низкого давления. Для комплектации турбоустановок этой серии, выпускавшихся после 1932 г., в схемах регенерации турбин ЛМЗ применялись подогреватели высокого давления с одной водяной камерой и трубной системой, набранной из U-образных стальных и латунных трубок.  [c.50]

На рис. П.6 дана конструктивная схема регулируемого эксцентрикового насоса, где регулирование осуществляется изменением эксцентриситета.  [c.84]


В конструкциях насосов и гидромоторов применяется обычно не одинарный, а сдвоенный кардан, конструктивная схема которого приведена на рис. 2.31. Обозначив угол поворота карданного вала через т, а углы, образованные его осью с осями приводной шайбы и ротора, соответственно 01 и 02, можем написать  [c.159]

На рис. 62 показана конструктивная схема подъемного устройства весоизмерительной машины до ее модернизации. В основном ее механизм состоит из силового цилиндра 6, который подключается к насосу по обычной схеме, обеспечивающей возвратно-поступательное движение. Согласованное (или синхронное) перемещение всех точек платформы 1 с изделием, которое, как правило, располагается  [c.106]

На рис. 97 показана конструктивная схема аккумулятора, у которого разделение сред обеспечивается плунжером. Полость 3 заполняется сжатым воздухом (или газом). Зарядка маслом полости 2 производится от насоса через полый шток 1.  [c.150]

Как уже отмечалось, при двухступенчатой схеме насосы I ступени должны обеспечивать примерно двукратный расход мазута. Насосы И ступени выбираются по расходу и напору мазута, требуемому котельной. Двухступенчатая схема конструктивно значительно сложнее одноступенчатой и менее гибка в эксплуатации, так как оба рециркуляционных контура взаимосвязаны. Для мазутохозяйства крупных электростанций Теплоэлектропроект применяет двухступенчатую схему рециркуляционного разогрева мазута соответственно нормам технологического проектирования для -ггих станций.  [c.277]

Другой конструктивной разновидностью аксиальнопоршневого насоса является насос, схема которого представлена на рис. 12.10. Он отличается тем, что его ротор I расположен наклонно по отношению к оси вала б. Вращение ротора в этой машине обеспечивается двухшарнирным несиловым карданом 4. Есть подобные гидромашины и с одношарнирным силовым карданом, а также с бескарданной силовой связью через штоки поршневой группы. Возвратно-поступательное движение поршней 2 обеспечивается штоками 3 со сферическими головками на концах, одна из которых, образуя сферический шарнир, закреплена в поршне, а другая — в ведущем диске 5, жестко закрепленном на фланце вала насоса.  [c.203]

Конструкция ротора многоступенчатого. насоса зависит от конструктивной схемы насоса. При одностороннем расположении рабочих колес и скользящей посадке- на вал (разборный ротор) рабочие колеса торцами ступиц упираются друг в друга и передают суммарное осевое усилие на бурт вала (рис. 7.18,в). В случае неперпенцикулярности торцов ступиц возможны возникновение перетоков жидкости по валу и его дополнительный изгиб. Поэтому торцы ступиц обрабатываются с перпендикулярностью 0,01— 0,02 мм при высокой чистоте контактных поверхностей. В горячих насосах между комплектом рабочих колес и упорной втулкой предусмотрен зазор 0,5—1 мм для компенсации тепловых расширений деталей ротора. Скользящая посадка рабочих колес на вал создает возможность для разбалансировки ротора. Наиболее благоприятные условия для обеспечения уравновешенности создаются при неразборной конструкции ротора, когда рабочие колеса посажены на вал с натягом (рис. 7.18,г). Сборка и разборка такого ротора, как правило, производится с подогревом ступицы рабочего колеса. Вал такого ротора имеет ступенчатое уменьшение диаметров посадочных поверхностей под колеса.  [c.171]

Характерной особенностью схем энергоблоков мощностью 300 МВт и более является разделение питательных насосов на основные и бустерные. Установка бустерного насоса диктуется следующими причинами. При увеличении мощности турбин увеличивается и подача применяемых насосов. Но с увеличением частоты в ращения насоса и его подачи повышается требуемый подпор на всасывающей стороне, если одновременно не снижать частоту в ращения ротора. Снижение же частоты вращения уменьшает напор, развиваемый ступенью насоса по квадратичной зависимости, и увеличивает количество ступеней. Это делает насос более тяжелым, дорогим и крупногабаритным (особенно для высоконапорных насосов). Для того чтобы избежать утяжеления насоса, его как бы разделяют на два первый, буст рный — имеет малую частоту в ращения и не требует большого подлора, а второй, основной — имеет большую частоту в ращения, а следовательно, более компактен, что возможно благодаря подпору, создаваемому бустерным насосом. Таким образом, конструктивные соображения вынудили ограничить число ступеней насоса и увеличить частоту его вращения. Последнее в свою очередь пршвело к сооружению бустерного насоса.  [c.239]

Насосы и гидромоторы типа 310 и насосы типа 311 по принципу действия и конструктивным схемам аналогичны гидромашинам типа 210. Они выпусканется трех типоразмеров со шпоночным и шлицевым соединением вы-  [c.168]

Конструктивная схема с несколькими проточными частями одной из тепловозных передач приведена на рис. 114. В данной конструкции имеется один гидротрансформатор и две гидромуфты число обо-рбтов насосов увеличивается по сравнению с числом оборотов двигателя путем введения повышающей зубчатой передачи. Двигатель соединен с валом /. Во время трогания с места и на трудных участках дороги (подъемах) работает гидротрансформатор 6, турбина которого связана с ведомым валом 5. При более легких условиях работы тепловоза проточная часть гидротрансформатора опоражнивается и заполняется гидромуфта 7.  [c.224]

Конструктивная схема рабочей полости предохранительной турбомуфты показана на рис. VIII.9. Предохранительная турбомуфта кроме насосного колеса, вращаемого приводным двигателем, и турбинного колеса, связанного с рабочей машиной, имеет резервуар — дополнительный объем. Дополнительный объем закреплен на насосе и сообщается с рабочей полостью по периферии несколькими небольшими отверстиями и у центральной части кольцевым отверстием со значительным проходным сечением. При работе турбомуфты с номинальным моментом в рабочей полости устанавливается малый круг циркуляции, жидкость отжата к периферии и не вытекает в дополнительный объем, заполнение рабочей полости максимальное. Поэтому скольжение между рабочими колесами турбомуфты небольшое, а следовательно, к. п. д. велик. Обычно номинальный к. п. д. предохранительных турбомуфт 95—96%. Турбомуфта работает по характеристике 1 (см. рис. VIII.9, а), близкой к характеристике полного заполнения. При увеличении нагрузки скольжение в турбомуфте увеличивается и при некотором критическом значении скольжения крит рабочая жидкость приближается к центру и частично вылива-  [c.169]

На рис. 21 была приведена схема кулисного механизма, который является модификацией механизма качающейся кулисы. Такие механдамы в различном конструктивном оформлении (см. рис. 21, б и в) также широко используют в насосах.  [c.244]

В отличие от ранее построенных атомных электростанций на ней впервые в мировой реакторной практике был осуществлен цикл с ядерным перегревом пара. Две группы технологических каналов ее графито-водяного кипящего реактора по конструктивному исполнению блиэки к технологическим каналам реактора Обнинской АЭС, но количество их увеличено и каждый снабжен шестью тепловыделяющими элементами из уранового сплава, обогащенного до 1,3% ураном-235. По трубкам этих элементов в каналах испаряющей группы под давлением 150 атм циркулирует вода первичного контура двухконтурной коммуникационной схемы, нагреваемая до температуры кипения. Образующаяся паро-водяная смесь поступает в сепаратор, в котором происходит разделение пара и воды. Затем пар направляется в змеевики парогенератора и, отдавая тепло воде вторичного контура, конденсируется. На выходе из змеевиков конденсат смешивается с водой, отводимой из сепаратора, проходит через водоподогреватель вторичного контура и, наконец, вновь подается циркуляционными насосами в испаряющие каналы реактора. Пар, получаемый в парогенераторе, проходит через реактор по каналам пароперегревательной группы, нагреваясь до температуры 500° С, и затем поступает в турбину.  [c.177]


Рис. 52. Демонтаж и схемы установки фи гьтроз liTeAA-Temv. а — процесс извлечения фильтрующего элемента со стороны наружной стенки масляного резервуара 6 — конструктивная схема работы отсечного клапана, осуществляющего перекрытие входного отверстия в корпус фильтра в — схема подсоединения фильтра к всасывающему патрубку погружного насоса г — к насосу, установленному на крышке резервуара — к насосу, смонтированному на специальной притычной плите е — конструкция гибкого присоединительного трубопровода
Как следует из тепловой схемы АЭС с БН-350 (рис. 8.2), жидкий натрий прокачивается по первому контуру через реактор 1 насосом 5 и по промежуточному контуру насосом 9. Насос 3 имеет биологическую защиту, но конструктивно эти насосы одинаковы. Это центробежные консольные насосы со свободно фиксированным уровнем натрия и механическим уплотнением. еплообменник 2 промежуточного контура представляет собой бак с погруженными в него змеевиками, внутри которых протекает натрий промежуточного контура.  [c.84]

Показывается, что использование управляемого гидромотора вместо управляемого насоса в силовом гидроприводе с разомкнутой схемой управления, кроме существенного уменьшения веса и габаритов, приводит к значительному увеличению постоянной времени и коэффициента демпфирования на больших скоростях движения, делает параметры системы существенно зависимыми от значения параметра регулирования. Устанавливается, что по Отношению к стационарным случайным, воздействиям рассматриваемый гидропривод неустойчив в случае использования гидромотора, кинематика которого меняется с изменением значения параметра регулирования. Дается связь между основными конструктивными параметрами гидромашян и параметрами дифференциального уравнения. Зависимость коэффициентов динамической ошибки от нагрузки и значения параметра регулирования является причиной низкого качества управляемости системы. Динамические свойства на малых скоростях движения не отличаются от свойств традиционной системы. Рис. 2, библ. 16.  [c.221]

На рис. 9-15 приведены подобная схема и конструктивные особенности деаэратора, разработанные УЭМП. Безъемкостный деаэратор J готовится из корпуса фильтра со сферическими днищами. Деаэратор имеет в первой ступени деаэрации струйно-разбрызгиваю-щее устройство 2, а во второй — полузамкнутый контур многократной барботажной додеаэрации 3. Вакуум создается вакуум-насосом 4, отсасывающим парогазовую смесь через обезвоживающий охладитель выпара 5.  [c.212]

Недостатком смешивающих (подогревателей является необходимость установки после каждого из них отдельного насоса, подающего Воду в следующую ступень регенеративного подогрева. Число последовательно установленных насосов, не считая конденсат-ного, по пути от конденсатора до парового котла равно в этом случае числу регенеративных отборов. Такая схема изображена на фиг. 47 и применена на некоторых американских электростанциях. Некоторое упрощение может быть достигнуто объединением привода нескольких насосов от общего мотора или даже конструктивным объединениям нескольких насосов в один с промежуточным включением подогревателей между ступенями насосов.  [c.72]

Из приведенной схемы установки видно, что абсорбционный узел этой установкп-состоящий из абсорбера 5, генератора аммиачного пара 5, насоса 4 и редукционного вентиля 7, служит в конечном итоге для сжатия аммиачного пара от давления на выходе из испарителя до давления на входе в конденсатор. Преимущество этого способа сжатия аммиачного пара заключается в том, что если в обычной парокомпрессионной установке на сжатие пара затрачивается значительная работа, то в случае абсорбционной установки насос повышает давление жидкости (водоаммиачный раствор), причем затрата работы на привод этого насоса пренебрежимо мала по сравнению с затратой работы в компрессоре, да и сам насос компактен и конструктивно прост. Конечно, выигрыш в работе, затрачиваемой на привод компрессора, компенсируется затратой тепла в генераторе аммиачного пара это тепло отводится затем охлаждающей водой в абсорбере 5, так что 9ябс=9пг (если пренебречь работой насоса).  [c.447]

Во втором и третьем разделах изложены основы математического моделирования режимов соответственно идеализированного и реального ЦН в координатах действительных чисел (скалярная модель). На базе модифицированного уравнения Эйлера предложена схема замещения насоса, которая состоит из гидравлического источника — аналога электродвижущей силы с постоянным гидравлическим сопротивлением (импедансом). Для учета конечного числа лопастей в рабочих колесах, наличия объемных, гидравлических и механических потерь схема дополняется соответствующими нелинейными сопротивлениями. Расчет параметров этой схемы по конструктивным данным машины ведется в системе относительных единиц, где базовыми приняты номинальные параметры ЦН. На основании уравнений Кирхгофа для схемы замещения записана система нелинейных уравнений равновесия расходов и напоров ЦН, решение которой позволяет построить рабочие характеристики ЦН и оптимизировать его конструктивные параметры. Рассмотрен также вопрос эквивалентирования многопоточных и многоступенчатых насосов одноступенчатой машиной с колесом с односторонним входом.  [c.5]


Применение тепловых насосов в схемах тепловых электростанций

Библиографическое описание:

Касымов, А. Б. Применение тепловых насосов в схемах тепловых электростанций / А. Б. Касымов, А. К. Садуакасова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 49 (391). — С. 31-34. — URL: https://moluch.ru/archive/391/86211/ (дата обращения: 27.02.2022).



Рассмотрены и проанализированы основные источники потерь на тепловых электростанциях. Показана возможность повышения эффективности ТЭС путем утилизации части теплоты низкопотенциального источника. Предложена схема использования теплоты охлаждающей воды конденсатора турбины для подогрева подпиточной воды.

Ключевые слова: тепловая схема, эффективность, низкопотенциальная теплота, тепловой насос, подпиточная вода.

Несмотря на развитие нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, в настоящее время в Республике Казахстан, как и во всем мире, основным источником производства электрической энергии остаются тепловые электростанции. Технологии сжигания органического топлива надежны и проверены временем. Кроме того, в отрасли теплоэнергетики имеется достаточное количество подготовленных кадров, знающих основные проблемы и перспективы развития. Поэтому, несмотря на то, что переход к безуглеродным технологиям неизбежен, он будет длиться еще не один десяток лет [1, 2]. И весь этот временной интервал обеспечение электроснабжением будет основываться на традиционных тепловых электростанциях.

Проблемы преобразования химической энергии топлива в электрическую хорошо известны. В их основе лежат постулаты термодинамики: невозможно получить работу не отводя теплоту в низкопотенциальном источнике. Другое дело, что количество этой теплоты может быть громадным и превышать количество произведенной полезной работы.

Современные тепловые электростанции работают на основе цикла Ренкина. Принципиальная схема его реализации показана на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема ТЭС

1 — паровой котел; 2 — пароперегреватель; 3 — паровая турбина;

4 — электрический генератор; 5 — конденсатор турбины;

6 — конденсатный насос; 7 — подогреватель воды;

8 — питательный насос

Проанализировав тепловую схему электростанции, можно сделать очевидный вывод, что основные потери теплоты происходят через охлаждающую воду конденсатора турбины [3]. На чисто конденсационных станциях, потери могут достигать вплоть до 70 % [4]. И порой когда транспортировка топлива нерентабельна, такие схемы реализуются при производстве электроэнергии. В городах, где есть потребители теплоты, используются схемы так называемой когенерации, т. е. совместной выработки теплоты и электроэнергии, а то и тригенерации, где к первым двум добавляется еще и выработка холода. Такие технологии позволяют существенно повысить коэффициент использования теплоты топлива. Однако потребитель теплоты не всегда есть, либо транспортировка теплоносителя может оказаться экономически невыгодной. В таких случаях единственной возможностью повышения коэффициента полезного действия станции остается использование теплоты в цикле самой ТЭС. Конечно, возможности таких схем ограничены, но, тем не менее, каждый килоджоуль сэкономленной теплоты вносит свою лепту в повышение эффективности станции.

Одним из вариантов сохранения теплоты внутри цикла является подогрев подпиточной воды с помощью тепловых насосов. Тепловые насосы, как известно, позволяют повысить температуру низкопотенциального рабочего тела за счет совершения работы в компрессоре [5]. Существует большое количество разновидностей самих тепловых насосов и схем теплоснабжения на их основе. Они могут использоваться как для одиночных потребителей, так и в промышленном масштабе. Эффективность тепловых насосов определяется многими факторами, поэтому их установка требует тщательного анализа. Наиболее важным из них является разница температур между испарителем и конденсатором теплового насоса.

Структурная схема и цикл теплового насоса показаны на рис. 2

Рис. 2. Структурная схема и цикл теплового насоса

В данной работе предлагается применение тепловых насосов не для автономного теплоснабжения, а для повышения тепловой экономичности ТЭС посредством утилизации части выбрасываемой в градирне теплоты. Схема показана на рис. 3.

Рис. 3. Использование теплового насоса для подогрева подпиточной воды

В испарителе такого теплового насоса происходит кипение фреона за счет теплоты охлаждающей воды конденсатора турбины. Затем рабочее тело теплового насоса сжимается в компрессоре, его температура и давление повышаются и теплота отдается в конденсаторе теплового насоса поступающей извне химически очищенной подпиточной воде. На следующей стадии давление сбрасывается через дроссельный вентиль и цикл вновь повторяется.

Предлагаемая схема применения тепловых насосов в цикле ТЭС является очень надежной, она позволяет использовать теплоту внутри цикла и не вносит существенных изменений в потоки теплоносителей. При аварийной ситуации отключение этого дополнительного цикла не приведет к останову станции, а лишь изменит ее режим работы на прежний. Таким образом, использование этой схемы при надлежащем выборе режимов работы ТЭС позволит повысить общий КПД электростанции и коэффициент использования теплоты топлива.

Литература:

  1. Барков А. Н., Гнездилова А. В., Шатохина С. А. Исследование мнения молодого поколения в области основных аспектов развития безуглеродной энергетики //Техника и технологии: пути инновационного развития. — 2018. — С. 26–29.
  2. Борисова Е. Развитие безуглеродной энергетики в Китае: успехи, проблемы, противоречия //Азия и Африка сегодня. — 2018. — №. 2.
  3. Турбины тепловых и атомных электрических станций: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп./А. Г. Костюк, В. В. Фролов. — М.: Издательство МЭИ, 2001. — 448 с. ил.
  4. Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции: Учебник для вузов/ Под ред. В. Я. Гиршфельда. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 328 с.:ил.
  5. Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы. Пер. с англ. — М.: Энергоиздат, 1982. — 224 с, ил.

Основные термины (генерируются автоматически): тепловой насос, охлаждающая вода конденсатора турбины, вод, коэффициент использования теплоты топлива, низкопотенциальный источник, потребитель теплоты, структурная схема, схема, цикл.

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Вспомогательный водоотлив при проведении наклонных выработок

Аннотация: Описаны схему водоотлива и автоматизации водоотливной установки.

6.1 Актуальность вопроса

Водоотлив занимает одно из первых мест по важности в процессе функционирования горного предприятия, именно от его работы зависят показатели работы и безопасность предприятия в целом. Водоотлив характеризуется высокими требованиями к надёжности, а также высокими энергозатратами. Поэтому возникает проблема повышения надёжности и уменьшения любыми путями энергозатрат. Как известно отвод воды осуществляется напорным и самотёчным путём, напорным отводится жидкость по трубам с применением насосных установок, самотечным способом отводится вода по канавкам, которые предварительно проделаны в грунте выработки. В состав напорного водоотлива входят: насос, привод – электродвигатель, подводящий и нагнетательный трубопровод с запорной арматурой. Самотёчный водоотлив происходит за счет геометрической разности высоты грунта выработок и требует предварительно проделанных канавок в почве выработок. В общем случае водоотлив делится на 3 группы: главный, вспомогательный, участковый. На практике, в большинстве случаев, вспомогательный водоотлив перекачивает воду в водосборники участкового водоотлива, из которых вода в свою очередь перекачивается в главный водосборник. Вспомогательный водоотлив имеет свою специфику, прежде всего, невозможно создать водосборник, а также очистить воду от примесей.

6.2 Проходческий водоотлив при проведении наклонных выработок

В качестве примера приведём схему водоотлива участка при проведении вспомогательной выработки сверху вниз.


Рис. 6.1. Схема проходческого водоотлива (1 – проходческий комбайн, 2 – винтовой насос, 3 – вентиляционная труба, 4 – всасывающий трубопровод).

При проведении наклонных выработок было – бы рационально использовать винтовые насосы, т.к. они имеют ряд преимуществ:

  1. отсутствие движущихся частей, надёжность в работе, простота ухода и ремонта;
  2. возможность откачки воды бесперебойно и с большим количеством механических примесей;
  3. малый размер в плане и небольшой вес;
  4. возможность применения в самых тяжелых условиях;
  5. нечувствительность к поступлению воздуха во всасывающий трубопровод, что позволяет откачивать воду из неглубоких приямков;
  6. отсутствие заливки воды перед пуском.

Но вместе с тем имеется ряд недостатков:

  1. низкий КПД (17-20%).
  2. повышенный расход трубопроводов.
  3. относительно малый напор (до 100м).

Несмотря на перечисленные недостатки водоотливные установки, оборудованные винтовыми насосами, очень хорошо себя зарекомендовали и их стоит применять.

Винтовой насос имеет ряд конструктивных особенностей, что проявляется в процессе его работы. Рабочий орган винтовых насосов изготовлен из стали в виде однозаходного винта 1, вращающегося в резиновой обойме 2, внутренняя полость которой выполнена по форме двухзаходной винтовой поверхности с шагом, в два раза большим шагом винта. Винт движется с помощью тяги 3, который закреплен на шарнире 4, закрепленном в подшипниковом узле 6. Насос приводится в действие с помощью привода 8 и двигателя 9. Во время работы винт вращается вокруг собственной оси, и одновременно его ось совершает планетарное движение. Винтовые насосы хорошо работают на загрязненной воде, развивают высокий напор, их эксплуатация не требует квалифицированного обслуживания и систематического ухода, но главным минусом является быстрый гидроабразивный износ.


Рис. 6.2. Схема винтового насоса 1В
Рис. 6.3. Винтовой насос 1В в разрезе

Под гидроабразивным износом понимают разрушение поверхностей деталей проточной части насосов в результате механического воздействия находящихся в воде взвешенных твердых частиц. В процессе разрушения происходит изменение формы и линейных размеров деталей. Винт из-за мелких частиц быстро изнашивается и не перекрывает все резиновое уплотнение (рубашку), что приводит к потере давления и снижению КПД.

Скорости в каналах грунтовых насосов около 30 м/сек, размер отдельных включений в современных больших насосах может достигать 500 мм. Эти включения бомбардируют внутренние поверхности проточных каналов под всевозможными углами. Все это создает условия быстрого изнашивания грунтовых насосов. Практика показывает, что большая часть поломок в указанных двигателях и насосах происходит из-за эластомера статора. Эластомерные статоры обычно ломаются из-за высокой механической нагрузки, износа, эрозии и абразивного истирания, несоответствия текучей среды. При работе в условиях большого перепада давлений или с постепенной эрозией увеличиваются внутренние утечки, и производительность системы постепенно уменьшается.

6.3 Мероприятия по борьбе с износом грунтовых насосов

Известны следующие мероприятия по борьбе с износом грунтовых насосов:

  1. улучшение гидравлических условий протекания пульпы в каналах грунтовых насосов;
  2. защита всевозможных зазоров в грунтовых насосах от попадания твердых частиц;
  3. увеличение износостойкости материала, из которого изготовляют детали грунтовых насосов;
  4. применение защитных вкладышей;
  5. конструктивные усовершенствование грунтовых насосов в целях сокращения времени, необходимого на смену износившихся деталей.

Чтобы хоть как-то продлить эксплуатацию изношенной рубашки насоса ее пытаются придавить к винту забивая клинья между корпусом насоса и рубашкой. Эффект от такой «модернизации» незначительный и непродолжительный. Деформируясь, рубашка создает дополнительное трение, что увеличивает сопротивление вращения винта. Это приводит к более быстрому износу уплотнений.

Винтовой насос создаёт значительно меньший шум, чем турбинный, а его напор и подача значительно выше. Тем не менее, этот насос не приспособлен перекачивать вместе с водой абразивные примеси в виде песка и мелких кусков породы, избавиться от которых в проходческом забое практически невозможно.

Таким образом, имеющееся серийное насосное забойное оборудование не отвечает всем требованиям водоотлива проходческого забоя. Чтобы обеспечить скоростную проходку, необходимо разработать специальную технологию забойного водоотлива, которая была бы лишена перечисленных недостатков, отличалась простой обслуживания и надежностью в работе.

6.4 Водоотлив со струйным насосом

В нынешнее время всё чаще в водоотливе используются специальные средства водоотлива, наибольшее распространение получили гидроэлеваторы или их ещё называют струйные насосы.

В основу работы струйных насосов положена передача энергии от потока жидкости, обладающего большей энергией, к потоку жидкости обладающего меньшей энергией. Первый поток считают потоком рабочей жидкости, второй поток потоком пассивной жидкости.

Физически передача энергии от рабочей жидкости к пассивной невозможна, но ёё можно добиться косвенным путём.

Конструктивным элементом в струйном насосе, который позволяет выполнить передачу энергии от рабочего к пассивному потоку жидкости является насадка, в которой за счёт сужения сечения проточной части вся потенциальная энергия сжатой рабочей жидкости преобразуется в кинетическую.

В камере смешения происходит столкновение потоков жидкости и передача энергии. В процессе такого столкновения происходит процесс, когда большая часть энергии рабочей жидкости, переходит в тепловую энергию, что значительно снижает КПД.

Предлагается разработать для конкретных условий гидроэлеватор согласно приведенной ниже конструктивной схеме. Преимуществом такой конструкции является простота изготовления, прямоточность (пониженное гидравлическое сопротивление),надежность всасывающего трубопровода. Однако присутствует и недостаток – сложность соосного (коллинеарного) расположения форсунки и камеры смешения, от которого значительно зависят параметры гидроэлеватора.


Рис. 6.4. Предлагаемая схема струйного насоса для проходческого водоотлива

Данная схема имеет ряд преимуществ и поэтому внедряется в производство.

6.5 Автоматизация вспомогательного водоотлива

В нынешнее время первоочередной задачей для успешного функционирования, повышения эффективности работы, создания безопасных условий труда рабочих стоит задача внедрения новых средств автоматизации и систем на базе микропроцессорной техники.

Предлагается для вспомогательного водоотлива внедрить следующую схему:


Рис. 6.5. Схема автоматизации проходческого водоотлива

Принцип работы схемы заключается в следующем: при достижении аварийного уровня воды в водосборнике датчик уровня ДУ2 выдает сигнал аварийного уровня, в результате чего у диспетчера появляется сигнал аварийного уровня, а устройство выдает по программе сигналы включения второго насосного агрегата, который будет работать совместно с включившимся при верхнем уровне насосом до тех пор, пока уровень воды не снизится ниже аварийного.

Датчики ДУ1 и ДУ2 являются элементом технических систем, предназначенных для измерения, сигнализации, регулирования, управления устройствами или процессами. Датчики преобразуют контролируемую величину (давление, температура, расход, концентрация, частота, скорость, перемещение, напряжение, электрический ток и т. п.) в сигнал (электрический, оптический, пневматический),удобный для измерения, передачи, преобразования, хранения и регистрации информации о состоянии объекта измерений.

Для автоматизации участкового водоотлива с использованием струйного насоса достаточно в приведенной выше схеме задействовать датчики ДУ1 и ДУ2 для измерения уровня воды и выводы DO2 и DI1 для управления электрозадвижкой. При повышении уровня воды до уровня датчика ДУ2 аппаратура управления подаст сигнал и откроет задвижку рабочей воды струйного насоса. После откачки воды до уровня датчика ДУ1 подается сигнал на закрытие задвижки З1.

При использовании отдельного насоса для подачи рабочей воды в гидроэлеватор или при использовании винтового насоса дополнительно задействуются выводы АI1 – АI3 для датчиков и DO1 для пускателя двигателя насоса.

Также аппаратура автоматизации обеспечит автоматический контроль работающего насосом и аварийное его отключение, в случае если он не достиг заданной производительности или при возникновении отказа в его работе (перегрев подшипников, короткое замыкание в приводе и т.д.).

В заключение следует отметить, что для обеспечения надёжной работы струйного насоса для участкового проходческого водоотлива следует решить следующие вопросы:

  1. выбрать рациональный режим работы струйного насоса;
  2. определить расход рабочей жидкости;
  3. произвести расчет и выбор геометрических параметров струйного насоса;
  4. выбрать и обосновать источник рабочей воды;
  5. внедрять системы автоматизации водоотлива, что позволит повысить безопасность и технико – экономические показатели работы.

Ключевые термины:

Автоматизация — одно из направлений научно-технического прогресса, использующее саморегулирующие технические средства и математические методы с целью освобождения человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов, изделий или информации, либо существенного уменьшения степени этого участия или трудоёмкости выполняемых операций.

Винтовой или шнековый насос — насос, в котором создание напора нагнетаемой жидкости осуществляется за счёт вытеснения жидкости одним или несколькими винтовыми металлическими роторами, вращающимися внутри статора соответствующей формы. Винтовые насосы являются разновидностью роторно-зубчатых насосов и легко получаются из шестерённых путём уменьшения числа зубьев шестерён и увеличения угла наклона зубьев.

Гидроабразивный износ –во многом сходен с газоабразивным, но носителем абразивных частиц является не газ, а жидкость. Гидроабразивному износу подвергаются рабочие колеса и улитки земснарядов и песковых насосов, лопасти и камеры гидротурбин, работающие на реках, несущих большое количество абразивных частиц.

Горная выработка — искусственная полость, сделанная в недрах земли или на поверхности.

Датчик – это самостоятельное конструктивно автономное средство измерений, размещаемое в месте отбора информации, исполняющее функцию первичного преобразователя измеряемой величины в электрическую или электромагнитную величину, состоящее из минимально необходимого числа звеньев преобразования измеряемой величины, обладающее однозначной функцией преобразования и требуемыми для данных целей измерений взаимосогласованными (непротиворечивыми) метрологическими и надёжностными характеристиками..

Надёжность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Струйный насос — устройство для нагнетания (инжектор) или отсасывания (эжектор) жидких или газообразных веществ, транспортирования гидросмесей (гидроэлеватор), действие которого основано на увлечении нагнетаемого (откачиваемого) вещества струёй жидкости, пара или газа (соответственно различают жидкоструйные, пароструйные и газоструйные насосы).

Контрольные вопросы

  1. Какие основные проблемы проходческого водоотлива?
  2. Назовите основные преимущества винтовых насосов.
  3. Назовите основные недостатки винтовых насосов.
  4. Почему винтовые насосы теряют популярность в практике проходческого водоотлива?
  5. В чем преимущества гидроэлеваторов (струйных насосов)?
  6. В чем недостатки гидроэлеваторов?
  7. Опишите процесс автоматизации проходческого водоотлива.

Краткие итоги

  • Рассмотрели актуальность модернизации проходческого водоотлива
  • Рассмотрели преимущества и недостатки водоотлива со струйными и винтовыми насосами
  • Изучили теоретические процессы происходящие в винтовых насосах
  • Предложили схему автоматизации проходческого водоотлива с гидроэлеваторами

Плунжерный насос дозатор

и чем он отличается от поршневого насоса. Плунжер и поршень

 

Существительное «поршень» намного «популярнее», чем «плунжер». В поисковых запросах оно встречается в двадцать раз чаще (поршень двигателя внутреннего сгорания, тормозной поршень, поршень клапана и, конечно, поршень насоса). Многие из тех, кто хотя бы на интуитивном уровне понимает, что такое поршень, не всегда даже слышали о плунжере. Хотя в справочниках и словарях (не только технических, но и общего типа) словосочетания с прилагательным «плунжерный» ─ не случайные гости: плунжер ТНВД (плунжер топливного насоса высокого давления), плунжер домкрата, плунжер клапана, плунжер пресса. И плунжер насоса, разумеется. Если поршень «популярнее» плунжера на порядок, то слова «плунжерный насос» при формировании запроса набирают лишь вдвое реже, чем «поршневой насос».

 

Поршень и плунжер. Поршневой и плунжерный насосы

В соответствии с «ГОСТ 17398-72 Насосы. Термины и определения» поршневой и плунжерный насосы являются возвратно-поступательными насосами, рабочие органы которых выполнены, соответственно, в виде поршня и в виде плунжера. В каких «взаимоотношениях» между собой находятся поршень и плунжер?

Велик соблазн считать поршень и плунжер синонимами, тем более, что такого же мнения придерживаются многие словари синонимов, ставя в один ряд с ними употребляемый сегодня гораздо реже, чем в недавнем прошлом, термин «ныряло». Кстати, совсем не случайный, ведь слово «плунжер» происходит от английского plunge, что означает погружение, ныряние. О том, что поршень и плунжер не совсем одно и то же, косвенно свидетельствует все тот же ГОСТ 17398-72, определяя роторно-поршневой насос как роторно-поступательный насос с рабочими органами в виде «поршней или плунжеров».

И все же большинство словарей в определении плунжера используют слово поршень, что дает основания рассматривать плунжер не как уникальный вытеснитель, а как частный случай поршня. Согласно Большому Энциклопедическому словарю (2-е издание, 1997 г.) плунжер ─ это «поршень, имеющий длину, значительно превышающую диаметр». Толковый словарь под редакцией Д. Н. Ушакова, 19351940 гг. ─ «поршень в нагнетательных насосах, имеющий вид длинного цилиндрического стержня». Большая политехническая энциклопедия под ред. В. Д. Рязанцева, 2011 г. ─ «удлиненный массивный цилиндрический поршень с кольцевыми уплотнителями». И, наконец, Большая советская энциклопедия 1969-1978 гг. издания ─ «поршень с гладкой образующей поверхностью или с кольцевыми канавками, имеющий длину, значительно превышающую диаметр».

Т. е. главный отличительный признак, дающий основание назвать поршень плунжером, ─ геометрия и размеры поршня. Когда поршень «вытягивается», и его длина начинает существенно превосходить диаметр, продолжая оставаться поршнем, он становится еще и плунжером. Длина и диаметр поршня могут быть любыми. Диаметр плунжера намного меньше, чем длина плунжера.

Исходя из вышесказанного, плунжерный насос может рассматриваться как один из двух вариантов поршневого насоса, который бывает собственно поршневым и плунжерным.

 

Плунжерный насос: принцип работы, отличия поршневого и плунжерного насосов

Работа плунжера и поршня в насосе происходит с использованием идентичных принципов вытеснения жидкости, поэтому гидравлические параметры плунжерных и поршневых насосов в целом одинаковы. Но устройство плунжерного насоса имеет некоторые особенности, заключающиеся в уплотнении рабочего органа.

Поверхность плунжера, как правило, гладкая и не содержит канавок для размещения уплотнений, которые устанавливают на внутренней поверхности цилиндра. Это позволяет с большей свободой варьировать их количеством и шириной. К расположенному на поверхности цилиндра неподвижному уплотнению достаточно просто подвести смазку, что позволяет не только увеличить скорость движения плунжера, но и срок службы плунжерных пар.

Уплотняющие кольца на поршне препятствуют ему развивать столь же высокие скорости как гладкому плунжеру. Поскольку плунжер может перемещаться с большой скоростью, увеличивается число его двойных ходов, существенно превышающих технологически и экономически оправданное количество двойных ходов поршня. А чем число двойных ходов больше, тем меньшие габариты и масса насоса достаточны для обеспечения требуемой гидравлической мощности.

Особенности конструкции уплотнений плунжерного насоса облегчают использование современных материалов с улучшенными антикоррозийными свойствами, высокой стойкостью к агрессивным средам и значительным рабочим ресурсом. Применение инновационных решений, например, оксидной керамики (плунжеры керамические), позволило еще более уменьшить износ и увеличить срок службы плунжеров.

Чтобы обеспечить герметичность и достаточность небольших усилий для перемещения поршня, его поверхность тщательно притирают к цилиндру. При изготовлении плунжерных насосов столь же трудоемкая обработка внутренней поверхности цилиндра не требуется. А добиваться высокого класса чистоты наружной поверхности плунжера технологически проще, чем внутренней цилиндра.

В силу особенностей конструкции собственно поршневые насосы используют для малых и средних напоров; плунжерные ─ преимущественно (но не только) для высоких. Если для поршневых насосов давление перекачиваемой жидкости измеряется десятками мегапаскалей, то плунжерные насосы способны перекачивать жидкость с давлением 100 МПа и выше.

 

Устройство плунжерного насоса-дозатора

Основные части поршневого и плунжерного насосов ─ цилиндр и движущийся в нем поршень (плунжер), благодаря перемещению которого происходит всасывание и нагнетание жидкости. Движение поршня (плунжера) обеспечивает электрический или иной, например, дизельный привод. Своя область применения есть у ручных плунжерных насосов.

Вращательное движение вала двигателя с помощью кривошипно-шатунного механизма (кривошип, шатун и шток) преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня-плунжера, результатом чего является чередование разрежения и избыточного давления внутри цилиндра. Работа плунжерного насоса координируется всасывающими и нагнетательными клапанами.

Плунжерный дозировочный насос обеспечивает подачу (расход) дозируемой жидкости с очень высокой точностью. Дозировочный одноплунжерный электронасосный агрегат состоит из двух блоков приводного и гидравлического. В состав приводного входят двигатель и редуктор с червячной парой и механизмом регулирования. В гидравлический ─ один или несколько гидроцилиндров (другие названия ─ камера насоса, корпус). Электронасосные дозировочные агрегаты могут укомплектовываться как одинаковыми, так и разными по величине подачи гидроцилиндрами.

Функции редуктора ─ преобразовывать вращательное движение вала двигателя в возвратно-поступательное движение плунжера и обеспечивать бесступенчатое регулирование длины хода плунжера.

Конец червячного вала через муфту соединен с валом двигателя. Вал, на котором закреплено червячное колесо, имеет эксцентриковую шейку ─ посадочное место для эксцентрика. Надетый на эксцентрик шатун преобразует вращательное движение вала червячного колеса в возвратно-поступательное движение ползуна, соединенного с плунжером. Изменение положение эксцентрика относительно шейки вала меняет длину хода плунжера от максимума до нуля. Она будет наибольшей при максимальном эксцентриситете. Приближение точки крепления шатуна к центру вала означает, что ход плунжера уменьшается. Соответственно, падает количество подаваемой насосом жидкости.

Регулирование подачи изменением длины хода плунжера может выполняться вручную или дистанционно при остановленном агрегате или на ходу (последнее ─ не у всех моделей).

Регулировать подачу можно другим способом ─ варьируя число ходов плунжера с помощью частотно-регулируемого асинхронного привода.

В мощных насосах расширить диапазон значений подачи и давления помогают сменные детали гидроблока ─ плунжеры и гильзы разного диаметра.

Гидроцилиндр ─ гильза с уплотнительным устройством ─ предназначен для перекачки дозируемой жидкости. К его корпусу присоединены шариковые клапаны. Компания «Ареопаг» ─ один из ведущих российских производителей насосов-дозаторов ─ предлагает несколько способов крепления клапанов: при помощи рамки или фланцев, а также резьбовое и быстроразборное соединения. При ходе плунжера на всасывание и закрытом нагнетательном клапане в гидроцилиндре создается разряжение. После открытия клапана на всасывание (другие названия ─ впускной клапан, клапан забора, приемный клапан) корпус цилиндра заполняется реагентом. При обратном ходе плунжера всасывающий клапан закрывается, и в полости гидроцилиндра создается избыточное давление, под действием которого открывается нагнетательный клапан (выпускной клапан, клапан сброса), и жидкость выталкивается из полости гидроцилиндра. Данный процесс повторяется при каждом цикле возвратно-поступательного движения плунжера.

Плунжерные насосы классифицируют по числу рабочих полостей (гидроцилиндров, плунжеров): одноплунжерный насос, двухплунжерный насос, трехплунжерный насос (получил особенно широкое распространение), многоплунжерный насос.

Насосы с двумя и более плунжерами имеют общий коленчатый вал с расположенными под углом друг к другу кривошипами. У трехплунжерных насосов он составляет 120O.

Многоплунжерные насосы позволяют увеличить КПД агрегата и подачу (при этом сделав ее более равномерной), появляется возможность одновременного дозирования разных жидкостей.

Агрегаты блочные различных категорий точности дозирования производства ЗДТ «Ареопаг» изготавливаются с одним, двумя и большим числом насосов. Раздельное для каждого насоса регулирование подачи изменением длины хода плунжера дополнено синхронным для всех регулированием посредством изменения числа ходов.

Для изготовления проточной части используют хромистые, хромоникелевые, хромоникелемолибденовые стали, а также никелевые и титановые сплавы.

Как опции предусмотрено устройство обогрева (охлаждения) проточной части, а также устройство фонаря, верхней заглушки и нижнего штуцера отвода утечек.

Возможно изготовление плунжерных электронасосных агрегатов в различном климатическом исполнении не только общепромышленного, но и повышенного уровня взрывозащиты для эксплуатации в пожароопасных зонах.

 

 

 

Применение плунжерных насосов

Благодаря своим функциональным свойствам, в т. ч. способности создавать высокое давление и работать с агрессивными и вязкими средами, плунжерные насосы нашли широкое применение в самых разных областях технологий. Число предприятий различных отраслей, на которых приходят к пониманию необходимости плунжерный насос купить, с каждым годом только растет.

В строительной индустрии плунжерные насосы делают возможным осуществление широкого спектра технологических операций, начинающихся со слова «очистка» (спасибо высокому давлению!). Очистка стальной арматуры железобетонных конструкций от ржавчины. Очистка поверхностей строительных конструкций, например, стен домов от граффити. Очистка технологического транспорта и оборудования ─ цементных мешалок, мельниц, сит, бетоносмесителей.

Промышленные установки, в состав которых входят плунжерные насосы, используют для придания шероховатости строительным конструкциям и срезания швов. В дорожной отрасли с их помощью удаляют дорожную разметку и даже слои асфальтобетона.

В металлургии плунжерные насосы помогают освобождать профили от окалины и обеспечивать циркуляцию рабочей жидкости в тяжелом металлургическом оборудовании, например, подшипниках прокатных валков.

В нефтегазодобыче глубинные штанговые плунжерные насосы служат основным исполнительным органом штанговых скважинных насосных установок (ШСНУ), используемых для добычи нефти.

В электро- и теплоэнергетике их используют для очистки топок, горелок, теплообменников.

Для этих же целей плунжерные насосы часто применяют в пищевой отрасли, особенно требовательной к чистоте технологического оборудования.

Нельзя обойти вниманием машиностроение и машины. Топливный плунжерный насос высокого давления обеспечивает впрыск топлива в камеры сгорания газотурбинных двигателей, а также тракторных, автомобильных и иных дизелей.

Плунжерный насос для масла входит в состав многих видов металлообрабатывающего оборудования, в частности, прессов. Не останавливая технологический процесс, с помощью плунжерного насоса можно регулировать подачу масла в гидравлическую систему, что упрощает управление оборудованием.

Плунжерный насос высокого давления для воды создает струи, с помощью которых можно резать не только камень или бетон, но и металл.

Плунжерный насос для воды используют в системах водоснабжения и очистки воды. Например, в качестве питательного насоса.

Плунжерный насос для автомойки ─ устройство, с которым знакомо большинство автомобилистов.

Важнейший сегмент применения плунжерных насосов, область, где им удалось ощутимо потеснить поршневые насосы, ─ химическая промышленность. Здесь, а также в целом ряде других отраслей, широко распространены насосы плунжерные дозировочные, предназначенные для объемного напорного дозирования нейтральных, токсичных и агрессивных жидкостей, а также растворов, суспензий и эмульсий с высокой кинематической вязкостью и плотностью. При дозировании эмульсий и суспензий необходимо более часто очищать детали клапанной системы от загрязнений.

Их применяют для дозирования кислот, щелочей, многокомпонентных растворов, легковоспламеняющихся и взрывоопасных жидкостей.

Используя плунжерные дозировочные агрегаты «Ареопаг», можно дозировать жидкости с кинематической вязкостью от 3,5ˣ107 до 8ˣ10-4 м2/с, плотностью до 2000 кг/м2, температурой от минус 30 до плюс 200OC (по заданию заказчика ─ от минус 40OC до плюс 250OC) и водородным показателем 0-14 рН. Допустимая концентрация твердой неабразивной фазы ─ 10% (30%), ее плотность ─ 2300 кг/м3, величина зерна ─ не более 1% (3%) от размера патрубка агрегата.

 

Наряду со способностью обеспечивать высокую производительность и давление, плунжерные насосы обладают другими преимуществами. В них меньше изнашиваемых деталей, что повышает надежность, упрощает обслуживание и ремонт плунжерного насоса. Замена плунжера не требует специального инструмента и может быть выполнена на месте эксплуатации.

Ценное качество для потребителей ─ компактность, а для производителей ─ меньшая, чем у «собственно поршневого насоса», материалоемкость.

Плунжерные насосы лучше поршневых насосов приспособлены для работы с вязкими и загрязненными жидкостями. Именно поэтому им принадлежит столь значимое место в химической промышленности, в т. ч. в качестве дозировочных.

Архиважное для дозирующих насосов свойство ─ высокая при необходимости прецизионная точность дозирования. Они легко встраиваются в производственно-технологические линии, поддаются автоматизации, отличаются высоким коэффициентом полезного действия и низкой энергоемкостью при дозировании.

На сегодняшний день плунжерные дозировочные насосы и использующее их оборудование получили широкое распространение. Потенциал их совершенствования не исчерпан. Остается актуальным целый ряд представляющих большой практический интерес вопросов: повышение ресурса плунжерных пар, увеличение межремонтного периода, еще более высокая точность дозирования и другие. Важно, что сегодня российские потребители могут ожидать ответы на них и от отечественных компаний, продукция лучших из которых уже сегодня способна на равных конкурировать с насосами ведущих зарубежных производителей.

 

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ НАСОСОМ | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)

Гурьев С.В.

ORCID: 0000-0002-8332-2915, аспирант, Нижневартовский государственный университет в г. Нижневартовске

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ НАСОСОМ

Аннотация

Насосы используются повсеместно и алгоритмы их управления у всех примерно одинаковы. В данной статье освещаются общие принципы, которые были выделены из практического опыта. В целом трудность в разработке сводится к тому, что хочет получить конечный заказчик. Часто заказчик только примерно представляет, как  должен работать насос из-за этого проектный институт формирует алгоритм работы насоса не в полной мере. В результате проект сдается как есть с некоторыми белыми пятнами, но в целом выглядит как вполне рабочий. В результате от таких белых пятен страдает программист и эксплуатация, что в конечном итоге приводит к срыву сроков сдачи или сбоя в работе оборудования. Целью статьи является предоставление основ по тому, как должен работать алгоритм работы насоса, что бы в дальнейшем белых пятен было меньше.

Ключевые слова: насосы, алгоритмы управления, автоматизированные системы управления.

Guriev S.V.

ORCID: 0000-0002-8332-2915, Postgraduate student, Nizhnevartovsk State University in Nizhnevartovsk

PRINCIPLES OF CONSTRUCTING A PUMP CONTROL ALGORITHM

Abstract

Pumps are used universally and their control algorithms are almost the same for all. This article highlights general principles that have been singled out from practical experience. In general, the difficulty in developing is reduced to what the final customer wants to receive. Often the customer only approximately represents how the pump should work, as a result of this the design institute forms the algorithm of the pump operation not fully. As a result, the project surrenders as it is with some white spots, but on the whole it looks like a fully working one. As a result, from such white spots the programmer and the operation suffers, which ultimately leads to a breakdown of the deadlines for the delivery or malfunction of the equipment. The aim of the article is to provide the basics on how the pump algorithm should work that there will be less white spots later.

Keywords: pumps, control algorithms, automated control systems.

Любая разработка начинается с проекта. Под техническим проектом [1] подразумевается совокупность проектных документов, в которых отражается их общее: назначение, принцип работы, габариты и основные параметры. При организации схемы работы проекта [2] (Рис.1) возможны совмещения функций заказчика, проектировщика, поставщика и разработчика.

Рис. 1 – Схема организации проекта

Основные стадии создания проекта по управлению насосом [3]:

  1. Проектирование [4, C. 5] – этап, на котором проектный институт формирует проектное решение на основе требований заказчика. Формируются основные документы, с указаниями того, что и как использовать. Формируется программа и методика испытаний [5]. Задаются примерно такие вопросы:
    1. Какие показания насоса необходимо видеть постоянно?
    2. Способ управления насосом удаленно или по месту? Запуск с АРМ (Автоматизированное рабочее место) оператора или кнопкой по месту или с удаленного терминала телемеханики?
    3. Что делать если температура подшипника выше 100 градусов Цельсия? Что делать если большой осевой сдвиг?
  2. Разработка – этап, на котором начинается работа программиста. По проектной документации пишется программа управления. На этом этапе решаются некоторые проблемы проектирования.
  3. ПНР (пусконаладочные работы) – этап, на котором выполняется подключение физических цепей управления, и совместно с заказчиком идёт проверка алгоритмов управления. На этом этапе заказчик понимает, что нужно переделать и как. Так как до этого момента не было полной картины понимания того как оно может быть устроено и работать. Так же узнается, что было закуплено не то оборудование, которое необходимо и его никто не будет менять. Процесс зачастую длительный и утомительный.
  4. Внедрение – этап, на котором готовый и обкатанный проект передается в эксплуатирующую организацию. Этап, на котором идёт огромная бумажная работа.

Стадия разработки начинается с того, что получается проектная документация, самыми важными для программиста являются документы, где описываются:

  • Входные и выходные сигналы. Представляет собой список с указанием вида сигнала, описания, позиционного обозначения, типа датчика, предела измерения и описания сработки аварий и защит.
  • Алгоритмы и способы их разработки. Представляет собой описание с использованием блок-схем, UML, диаграмм переходов, текстовое или иное другое описание.
  • Используемые программные и аппаратные средства. Описывается используемый ПЛК, SCADA система, какое дополнительное ПО и т.д. и т.п.
  • Технологическая схема если планируется разработка HMI.

ПЛК [6] – программируемая твердотельная система управления, выполняющая функции подобные релейно-контактной логической схеме.

SCADA (аббр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition) [7] – автоматизированная система, предназначенная для разработки или работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте управления.

HMI (HMI/MMI – Humain/Man Machine Interface [7] – графический интерфейс взаимодействия с пользователем.

Усредненный алгоритм управления насосом полученный опытным путем [8], [9], [10]

Необходимо ввести некоторые определения (Таблица 1).

Таблица 1 – Определение необходимых типов структур

Группа Тип Элемент Описание
Команды (cmd) Bool* Reset Сброс
Bool StartOper Включить оператором
Bool StopOper Выключить оператором
Bool StartAuto Включить Авто
Bool StopAuto Выключить Авто
Bool Auto Автоматическое управление
Bool Rem Дистанционное управление
Bool Local Местное управление
Состояния (sw) Bool On Состояние вкл/выкл
Bool Ready К пуску готов
Bool Alarm Неисправность насоса
Bool StopAlm Аварийный останов
Bool AlmStart Отказ пуска
Bool AlmStop Отказ останова
Bool Oper Вмешательство оператора
Bool Auto Управление автоматическое
Bool Rem Управление дистанционное
Bool Local Управление местное
Аварии (alm) AI[0]*** Какой-либо аналоговый датчик
Bool AI[0].alm_sen Отказ датчика
Bool AI[0].alm_HH Аварийно верхний уровень
Bool AI[0].alm_LL Аварийно нижний уровень
AI …
Bool DI[0] Какой-либо дискретный датчик
Bool DI[0].state Значение на входе
Bool DI[0].alm_sen Отказ датчика
DI …
Выходы (do) Bool Start Пуск
Bool Stop Стоп
Состояние алгоритма Int** State Переменная
0 Инициализация
20 Авария
30 Включен
40 Выключен
130 Включается
140 Выключается

Примечание к таблице 1: * – переменная, которая может принимать значения 0 или 1; ** – переменная, которая может принимать значения -32767 или 32768.*** – значение аналогово датчика в физических величинах.

Пример аналогово датчика:  диапазон измерения электрической величины (эл.в) датчика 4-20ma, физическая величина (ф.в.) 0-100, то при эл.в. = 4, ф.в. = 0, при эл.в. = 6 ф.в. = 12.5 и т.д. и т.п. Часто используется формула линейной интерполяции.

Подробнее о режимах управления:

  • Местное управление – пуск и останов насоса возможен только по месту установки оборудования, команды управления с интерфейса оператора блокируются, контроллер насосом не управляет.
  • Дистанционное управление – насос управляется командами оператора с ПК, либо по сигналам аварийных защит.
  • Автоматическое управление – насос управляется в соответствии с алгоритмом автоматического управления.

Подробнее о состоянии алгоритма:

  • Инициализация – изначальное состояние алгоритма. Команд нет, состояние неопределенное, управление не осуществляется. Включается команда Reset для определения текущего состояния.
  • Авария – состояние, которое говорит о том, что есть активная авария.
  • Включен – состояние, которое означает, что насос находится в работе.
  • Выключен – состояние, которое означает, что насос выключен.
  • Включается – состояние, которое означает, что насос в данный момент пробует запуститься и перейти в стадию «Включен».
  • Выключается – состояние, которое означает, что насос в данный момент производит останов и по завершению таймера на ожидание выключение он перейдет в состояние «Выключен» или если по завершению таймера он будет включен, то перейдет в состояние «Авария».

Подробнее о логике работы насоса:

  • Включенный насос (sw.On = TRUE) может быть выключен по команде от оператора (cmd.StopOper) или автоматически (cmd.StopAuto)  по сработке аварии (sw.AlmStop). Не анализируется готовность к запуску (sw.Ready = FALSE).
  • Выключенный насос (sw.On = FALSE)  может быть включен по команде от оператора (cmd.StartOper)  или автоматически (cmd.StartAuto) по определенным параметрам, но только в случае если он готов к запуску (sw.Ready = TRUE).
  • В случае если насос находится в аварийном состоянии (sw.Alarm), то он не может включиться, пока не будет подана команда сброс (cmd.Reset). Состояние в аварии выставляется, в случае если алгоритм перешел в состояние 20-Авария.

Обработка алгоритма управления состоит из:

  • 1) Инициализации используемых переменных.
  • 2) Сбор и обработка аварий и готовностей (Рис. 2).
  • 3) Обработка состояния насоса (Рис. 3).
  • 4) Подача управляющих воздействий.

Рис. 2 – Алгоритм сбора аварий и готовности насоса

Рис. 3 Алгоритм обработки состояний насоса

После того как были сформированы основные требования к алгоритмам управления начинается стадия разработки, которая полностью лежит на плечах программиста и от его решений зависит качество получаемого проекта. В общем можно выделить два основных подхода в разработке:

  • Первый – каждый насос обрабатывается отдельно, т.е. для него выделяется отдельный кусок кода который обрабатывает его и только его.
  • Второй – создается шаблон (структура, класс и т.д. и т.п.), который включал бы в себя атрибуты объектов, сгруппированные в этот шаблон. В результате можно использовать представление шаблона в виде массива, который удобно обрабатывать с помощью циклов.

Список литературы / References

  1. ГОСТ 2.103–2013 Единая система конструкторской документации. Стадии разработки – Введ. 2015-07-01. – М. Стандартинформ, 2015. – 10 c.
  2. Организационные модели структур проектной деятельности [Электронный ресурс] // Projectimo.ru Время успешных проектов URL: http://projectimo.ru/upravlenie-proektami/organizacionnaya-struktura-proekta.html (дата обращения: 12.10.2017).
  3. ГОСТ 34.601–90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания. – Введ. 1992-01-01. – М. Изд-во стандартов, 1991. – 6 c.
  4. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев, ред. А.С. Клюева. – 2-е изд., перераб. И доп.- М.: Энергоатомиздат, 1990. – 464 с.: ил. ISBN 5-283-01505-X
  5. Программа и методика испытаний АСУТП [Электронный ресурс] // automation-system.ru: В мире АСУТП URL: http://automation-system.ru/spravochnik-inzhenera/35-glava8.html (дата обращения: 13.10.2017).
  6. ГОСТ Р 55563-2013 Возобновляемая энергетика. Гидроэлектростанции. Автоматизация гидроэлектростанций. Руководство по автоматизированному управлению. – Введ. 2015-07-01. – М. – М. Стандартинформ, 2014.– 59 c.
  7. Все о SCADA [Электронный ресурс] // automation-system.ru: В мире АСУТП URL: http://automation-system.ru/main/69-about-scada.html (дата обращения: 13.10.2017).
  8. Новый алгоритм управления насосной станцией зоны водоснабжения крупного города [Электронный ресурс] // indusoft.ru: ИНДАСОФТ Промышленная автоматизация URL: https://www.indusoft.ru/media/articles/92/ (дата обращения: 1.10.2017).
  9. Лобачев П.В. Насосы и насосные станции / П.В. Лобачев // Учебник для техникумов. – 2-е изд. перераб. и доп. – М. Стройиздат. 1983. – 191 с., ил. – С. 168–174.
  10. Управление насосом с помощью универсального контроллера уровня Контур-У [Электронный ресурс] // relsib.com Рэлсиб Научно-производственная компания URL: https://relsib.com/articles/upravlenie-nasosom-s-pomoschyu-universalnogo-kontrollera-urovnya-kontur-u (дата обращения: 5.10.2017).

Список литературы на английском языке / References in English

  1. GOST 2.103–2013 Edinaja sistema konstruktorskoj dokumentacii. Stadii razrabotki [Unified system of design documentation. Stages of development] – Vved. 2015-07-01. – M. Standartinform, 2015. – 10 p. [in Russian]
  2. Organizacionnye modeli struktur proektnoj dejatel’nosti [Organizational models of the structures of the project activity] [Electronic resource] // Projectimo.ru Vremja uspeshnyh proektov [Time of successful projects] URL: http://projectimo.ru/upravlenie-proektami/organizacionnaya-struktura-proekta.html (accessed: 12.10.2017). [in Russian]
  3. GOST 34.601–90 Informacionnaja tehnologija. Kompleks standartov na avtomatizirovannye sistemy. Avtomatizirovannye sistemy. Stadii sozdanija [Information technology. Set of standards for automated systems. Automated systems. Stages of creation]. – Vved. 1992-01-01. – M. Izd-vo standartov, 1991. – 6 p. [in Russian]
  4. Proektirovanie sistem avtomatizacii tehnologicheskih processov: Spravochnoe posobie [Designing of systems of automation of technological processes: A reference book] / A.S. Kljuev, B.V. Glazov, A.H. Dubrovskij, A.A. Kljuev, red. A.S. Kljueva. – 2nd edition, reprocessed and supplemented. – M.: Jenergoatomizdat, 1990. – 464 p.: il. ISBN 5-283-01505-X [in Russian]
  5. Programma i metodika ispytanij ASUTP [Program and test procedure of ASUTP] [Electronic resource] // automation-system.ru: V mire ASUTP [In the world of ASUTP] URL: http://automation-system.ru/spravochnik-inzhenera/35-glava8.html (accessed: 13.10.2017). [in Russian]
  6. GOST R 55563-2013 Vozobnovljaemaja jenergetika. Gidrojelektrostancii. Avtomatizacija gidrojelektrostancij. Rukovodstvo po avtomatizirovannomu upravleniju [Renewable energy. Hydroelectric power stations. Automation of hydroelectric power stations. Manual for automated management]. – Vved. 2015-07-01. – M. – M. Standartinform, 2014. – 59 p. [in Russian]
  7. Vse o SCADA [All about the SCADA] [Electronic resource] // automation-system.ru: V mire ASUTP [In the world of ASUTP] URL: http://automation-system.ru/main/69-about-scada.html (accessed: 13.10.2017). [in Russian]
  8. Novyj algoritm upravlenija nasosnoj stanciej zony vodosnabzhenija krupnogo goroda [New algorithm for controlling the pumping station of the water supply zone of a large city] [Electronic resource] // indusoft.ru: INDASOFT Promyshlennaja avtomatizacija [INDUSOFT Industrial Automation] URL: https://www.indusoft.ru/media/articles/92/ (accessed: 1.10.2017). [in Russian]
  9. Lobachev P.V. Nasosy i nasosnye stancii [Pumps and pump stations] / P.V. Lobachev // Uchebnik dlja tehnikumov [Textbook for technical schools]. – 2nd edition, reprocessed and supplemented. – M. Strojizdat. 1983. – 191 p., il. – P. 168–174. [in Russian]
  10. Upravlenie nasosom s pomoshh’ju universal’nogo kontrollera urovnja Kontur-U [Pump control with the help of the universal level controller Kontur-U] [Electronic resource] // relsib.com Rjelsib Nauchno-proizvodstvennaja kompanija [Ralsib Scientific-Production Company] URL: https://relsib.com/articles/upravlenie-nasosom-s-pomoschyu-universalnogo-kontrollera-urovnya-kontur-u (accessed: 5.10.2017). [in Russian]

Как работает тепловой насос?

Главная > Блог > Как работает тепловой насос?

Все, что вам нужно знать о работе теплового насоса.

Тепловой насос очень прост, если вы понимаете основную концепцию (и я обещаю, что вы поймете это после прочтения этой статьи). Как следует из названия, тепловой насос передает или насосов тепло из одного места в другое (обратите внимание на слово «насос» — тепло не генерируется, а перемещается).

Как говорится, «картинка стоит тысячи слов».Итак, давайте посмотрим один:

В этом примере:

  1. Пламя нагревает воду.
  2. Горячая вода подается к радиатору.
  3. Вентилятор нагнетает холодный воздух на горячий радиатор, и воздух становится горячим.
  4. Вода становится холодной, потому что тепло от воды передается воздуху. Затем холодная вода перекачивается обратно в резервуар для воды, где снова нагревается (шаг 1).
  • Обратите внимание, что в этом примере пламя выделяет тепло.Мы передаем это тепло воздуху с помощью среды (в данном случае воды), прокачиваемой через радиатор. Перекачиваемое тепло – тепловой насос!
  • Настоящий тепловой насос не сильно отличается от этого простого примера — мы просто заменяем воду хладагентом (например, фреоном), а водяной насос заменяем компрессором.

 

Настоящий тепловой насос в действии

Режим охлаждения (обычное кондиционирование воздуха)

Погодите-ка, значит ли это, что обычный кондиционер считается тепловым насосом?

Итак, давайте посмотрим:

  1. Тепло вырабатывается внутри вашего дома — от солнечных лучей, падающих через окна на крышу и стены, от приборов и от вашего тела.Это эквивалент пламени, нагревающего воду в нашем первом примере.
  2. Ваш кондиционер передает это тепло изнутри вашего дома наружу. Это эквивалент насоса и радиатора

Так что теоретически — да, любой обычный кондиционер можно считать тепловым насосом (но не говорите об этом своему мастеру по ремонту, иначе вы его запутаете!)

Так чем же отличается ваш обычный кондиционер от теплового насоса?

Прежде чем мы обсудим разницу, давайте посмотрим, как работает тепловой насос в режиме охлаждения:

Прежде чем мы начнем, обратите внимание на три вещи:

  1. Положение реверсивного клапана
  2. Направление потока хладагента.
  3. Впускной и выпускной порты компрессора (они никогда не изменятся) Вы заметили?

OK- Давайте продолжим и начнем с точки 1 на диаграмме:

  • Точка 1 – В начале цикла хладагент (например, фреон) находится в жидкой форме (газ, содержащийся под давлением становится жидкостью, как пропан в резервуаре, который вы используете для барбекю этого сочного стейка). Этот жидкий хладагент очень холодный. Он поступает в змеевик испарителя, расположенный внутри вашего дома.Горячий воздух в вашем доме движется по змеевику, и воздух начинает терять свое тепло и остывать.
  • Точка 2. После того, как хладагент покидает змеевик внутреннего испарителя, он поглощает тепло и превращается в газ. Точно так же, как когда вы нагреваете воду на плите, и она становится паром, газообразный хладагент испаряется, когда он поглощает все это тепло в доме (поэтому мы называем этот змеевик испарителем). Хладагент поступает в компрессор, который механически сжимает газ. Этот процесс повысит его температуру, поэтому хладагент выйдет из компрессора в виде горячего газа.
  • Точка 3. Затем хладагент перемещается в змеевик конденсатора, расположенный снаружи дома. Поскольку температура снаружи ниже температуры горячего газа, тепло передается или «отбрасывается» от хладагента в змеевике наружному воздуху. Когда температура газообразного хладагента падает, он образует жидкий конденсат — точно так же, как капли воды образуются на холодном стакане содовой (поэтому мы называем этот змеевик конденсатором).
  • Пункт 4 — Хладагент выходит из змеевика наружного конденсатора в виде теплой жидкости.Теперь нам нужно сделать теплый жидкий хладагент холодным, чтобы он мог поглощать больше тепла. Таким образом, он поступает в измерительное устройство, которое снижает давление на теплую жидкость и тем самым снижает ее температуру. Хладагент покидает дозирующее устройство в виде холодной жидкости, готовой снова повторить цикл.

Ну, это было не так уж плохо, не так ли? Вы поняли это или вам нужно повторить это еще раз?

Для забавного (и безопасного!) эксперимента почувствуйте рукой воздух, выходящий из конденсаторного блока (эта большая уродливая коробка, стоящая на заднем дворе или над крышей).Летом вы почувствуете, как выходит горячий воздух – это тепло внутри дома! Если вы не чувствуете выхода горячего воздуха, это означает, что либо ваш компрессор не работает, либо у вас закончился хладагент, и ваш кондиционер необходимо заправить большим количеством хладагента.

 

А как насчет отопления? Как оно работает?

Давайте посмотрим на следующую диаграмму:

Вы заметили, что только что произошло?

Вот две диаграммы, расположенные рядом.Посмотрите внимательно на этот раз:

Посмотрите на реверсивный клапан он вращается на 90 o , что меняет направление потока хладагента (фреона). Он идет в противоположном направлении, и это обратный цикл охлаждения. Вместо того, чтобы поглощать тепло изнутри дома, он поглощает тепло из воздуха снаружи дома и «отбрасывает» (или передает) это тепло в воздух в помещении. Теперь внутренний змеевик стал конденсатором, а наружный змеевик стал испарителем.

Обратите внимание, что тепло не вырабатывается масляной горелкой или газовой печью. Он просто перемещается (или перекачивается) из наружного воздуха внутрь дома. Вот почему тепловой насос так популярен в умеренном климате. Вам не нужно иметь печь или доставлять нефть или газ, когда погода остывает. Благодаря реверсивному клапану вы можете использовать одну и ту же электрическую систему как для кондиционера, так и для обогревателя!

Для веселого (и безопасного!) эксперимента попробуйте это. Возьмите обычный оконный блок, который вы покупаете в любом универмаге.Установите его лицом в другую сторону, чтобы панель управления была обращена наружу. Несмотря на то, что это кондиционер, в вашем доме будет горячий воздух. Кондиционер на самом деле является нагревателем, когда он реверсирован — это функция и эффект реверсивного клапана. Он изменяет направление движения хладагента и может превратить кондиционер в обогреватель или тепловой насос.

 

Подведем итог:

  • Тепловые насосы (или кондиционеры) не производят тепло.Тепло уже существует в вашем доме.
  • Это точно как кондиционер — он перемещает тепло из одного места в другое.
  • Единственным отличием является то, что в тепловых насосах у нас есть реверсивный клапан, который позволяет нам перемещать тепло из дома на улицу (режим охлаждения) или реверсировать цикл и отводить тепло снаружи дома в помещение. (режим обогрева).
  • Кондиционеры не имеют реверсивного клапана, поэтому они могут отводить тепло только изнутри дома наружу (только в режиме охлаждения).
  • Еще одна вещь, термостат теплового насоса полностью отличается от обычного термостата. Поэтому убедитесь, что вы используете правильный.

Чад Бауманн

МЕНЕДЖЕР ПО ПРОДАЖАМ И МАРКЕТИНГУ

Эксперт по комфорту в жилых помещениях. Входит в число 40 лучших компаний моложе 40 лет в отрасли HVAC. 10 лет опыта работы в сфере вентиляции и кондиционирования.

Насосы и системы для водяных скважин

Если вы живете в городе, вы, вероятно, не задумываетесь о том, как вода, которую вы используете каждый день, попадает в ваш дом.Даже в небольших деревнях часто имеется сеть водопроводных труб, по которым вода доставляется в каждый дом по соседству. Все, что вам нужно знать, это как открыть кран на раковине.

Переехав на несколько миль за город, картина может измениться. В то время как внутренние работы все еще — к счастью — невидимы, ваше водоснабжение не зависит от соседа вниз по дороге. У каждого дома есть своя скважина, из которой можно черпать воду. Более того, в каждом доме есть своя электромеханическая система подачи воды из колодца в дом.В основе каждой системы лежит насос, и наиболее распространенными типами являются струйные насосы и погружные насосы.

Типы скважин

Во многих районах страны найти питьевую воду так же просто, как взять лопату и выкопать яму в земле. Ладно, может быть, «легко» — неподходящее слово, но там, где уровень грунтовых вод находится всего в нескольких футах от поверхности земли, часть битвы уже может быть окончена.В такой ситуации с неглубоким колодцем поднять воду к дому будет немного легче, хотя бы потому, что расстояние, на которое вам нужно ее переместить, скромное.

Если в вашем районе нет высокого уровня грунтовых вод или отсутствует стабильный запас питьевой воды вблизи поверхности, вы должны копать глубже, чтобы добиться того же результата. И поскольку глубокий колодец означает, что воду нужно поднимать дальше, стратегии ее перемещения меняются.

Насосы для мелководья

В настоящее время наиболее распространенным насосом для неглубокой скважины является струйный насос.Струйные насосы устанавливаются над колодцем в доме или в колодце и забирают воду из колодца за счет всасывания (см. схему системы однокапельного струйного насоса на следующей странице). Поскольку задействовано всасывание, атмосферное давление — это то, что действительно делает работу. Думайте о системе как о длинной соломинке. Когда вы сосете соломинку, вы создаете вакуум в соломинке над водой. Как только возникает вакуум, вес воздуха или атмосферное давление выталкивает воду вверх по соломинке. Следовательно, высота, на которую вы можете поднять воду с помощью мелководного струйного насоса, связана с весом воздуха.Хотя давление воздуха меняется в зависимости от высоты, обычно глубина неглубокой скважины с струйным насосом ограничивается примерно 25 футами.

Струйные насосы

создают всасывание довольно новым способом. Насос приводится в действие электродвигателем, который приводит в движение рабочее колесо или центробежный насос. Рабочее колесо перемещает воду, называемую приводной водой, из колодца через узкое отверстие или жиклер, установленный в корпусе перед рабочим колесом. Это сужение струи приводит к увеличению скорости движущейся воды, подобно насадке садового шланга.По мере выхода воды из струи создается частичный вакуум, засасывающий дополнительную воду из скважины. Непосредственно за струей находится трубка Вентури, диаметр которой увеличивается. Его функция заключается в замедлении движения воды и повышении давления. Перекачиваемая вода – новая вода, забираемая из колодца за счет всасывания форсунки – затем соединяется с приводной водой и сбрасывается в водопроводную систему под высоким давлением.

Поскольку струйные насосы для неглубоких скважин используют воду для забора воды, их, как правило, необходимо заправить водой, прежде чем они начнут работать.Чтобы вода из насоса и водопроводной системы не стекала обратно в колодец, на линии подачи к насосу установлен одноходовой обратный клапан.

Преодоление глубинного барьера

К сожалению, вам, возможно, придется забраться на глубину более 25 футов. Удивительно, но вы все еще можете сделать это с помощью струйного насоса. Он просто включает в себя отделение струи от двигателя и корпуса крыльчатки и опускание узла струи в воду (см. схему системы двухкапельного струйного насоса).В типичной конфигурации глубоководного струйного насоса одна труба, прикрепленная к корпусу крыльчатки, направляет воду вниз в корпус струи, расположенный примерно на 10–20 футов ниже минимального уровня воды в скважине. Вторая труба соединяет выходную сторону корпуса форсунки с насосом.

В струе увеличение скорости воды создает частичный вакуум, который втягивает стоячую колодезную воду во вторую трубу, а затем обратно в насос и водопроводную систему. Глубоководные струйные насосы используют как всасывание струи для подачи воды в систему, так и давление, создаваемое крыльчаткой для подъема воды.

Во избежание перекачивания скважины глубинная струйная насосная установка может включать выхлопную трубу длиной 35 футов. Он соединен с впускным концом корпуса форсунки и проходит вниз в скважину. Если уровень воды опускается ниже уровня корпуса форсунки, насос работает так же, как насос для неглубокой скважины. В то время как скорость потока падает, вода будет доступна до тех пор, пока уровень не упадет ниже примерно 25 футов от корпуса форсунки — предел для мелководного насоса. Выхлопная труба длиной 35 футов эффективно гарантирует, что скважина никогда не будет откачана.Конечно, высота струи над уровнем воды влияет на производительность. Чем дальше он находится, тем менее эффективной становится прокачка.

Как и в системах с неглубокой скважиной, струйный насос в системе с глубокими скважинами необходимо заправить для работы. Донный клапан в нижней части трубопровода колодца предотвращает слив воды из труб и насоса. Струйные насосы с двумя и более рабочими колесами называются многоступенчатыми.

Переход к источнику

В то время как струйный насос может надежно справиться со скважиной глубиной в несколько сотен футов, более эффективным решением является перемещение насоса вниз в скважину, чтобы он не поднимал воду, а выталкивал ее вверх.Типичный погружной насос характеризуется длинной цилиндрической формой, которая помещается внутри обсадной колонны. Нижняя половина состоит из герметичного двигателя насоса, который подключен к наземному источнику питания и управляется проводами. Половина насосной установки состоит из набора рабочих колес, разделенных диффузором, которые направляют воду вверх по трубе в водопроводную систему.

В современных установках обсадная труба колодца снаружи дома соединяется с водопроводной системой трубой, которая проходит под землей в подвал (см. схему системы погружных насосов).Эта горизонтальная труба соединяется с трубой скважины в соединителе, называемом переходником без приямка. Функция адаптера состоит в том, чтобы обеспечить доступ к насосу и трубопроводу скважины через верхнюю часть обсадной трубы, одновременно направляя воду из насоса в водопроводную систему.

В то время как погружные насосы более эффективны, чем струйные насосы, в подаче большего количества воды для двигателя того же размера, проблемы с насосом или двигателем потребуют извлечения устройства из обсадной трубы — работу, которую лучше доверить профессионалу. Однако подводные аппараты известны своей надежностью и часто выполняют свою роль 20-25 лет без обслуживания.Погружные насосы также могут использоваться в неглубоких скважинах. Однако ил, песок, водоросли и другие загрязнения могут сократить срок службы насоса.

Общие элементы

Независимо от того, какая у вас система, компоненты на выходе всех насосов одинаковы.

Насосы не предназначены для непрерывной работы, и они не запускаются каждый раз, когда вы открываете кран или спускаете воду в унитазе. Чтобы обеспечить постоянный напор воды в приборах, насос сначала подает воду в накопительный бак.Внутри современного бака находится воздушная камера, которая сжимается по мере закачки воды. Давление в баке — это то, что перемещает воду по бытовой водопроводной системе.

Когда давление достигает заданного уровня, который может составлять от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм, переключатель останавливает насос. По мере того, как в доме используется вода, давление начинает снижаться до тех пор, пока после падения примерно на 20 фунтов на квадратный дюйм переключатель не включает насос, и цикл повторяется. Вы найдете манометр, установленный на баке с проводами, ведущими к переключателю, который управляет насосом.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Создайте P&ID или PFD

Вы можете быстро нарисовать P&ID и PFD, перетащив формы технологического оборудования на страницу чертежа, соединив их с «интеллектуальными» трубопроводами, а затем перетащив компоненты, такие как клапаны и инструменты, на трубопроводы.Чтобы идентифицировать компоненты на диаграмме, вы можете создавать интеллектуальные теги. Вы можете добавлять данные к компонентам на ваших схемах и создавать списки оборудования, трубопроводов, клапанов и инструментов. При изменении диаграмм вы можете легко создавать новые списки.

Вы можете создать:

  • Схемы трубопроводов и приборов

    P&ID показывают, как промышленное технологическое оборудование взаимосвязано системой трубопроводов.На схемах P&ID также показаны инструменты и клапаны, которые контролируют и контролируют поток материалов по трубопроводам.

  • Технологические схемы

    PFD показывают, как промышленное технологическое оборудование соединено между собой системой трубопроводов. PFD является более концептуальным, чем P&ID, и обычно включает больше аннотаций, отображающих данные.

Создание схемы трубопроводов и КИП

  1. В Visio откройте любой из следующих шаблонов:

  2. Из любой категории Оборудование перетащите фигуры оборудования на страницу чертежа.

    На схеме отображается номер интеллектуального тега для каждого компонента.

  3. Используйте трубопроводы для подключения основного оборудования.

    1. Перетащите фигуру конвейера из Pipelines на страницу документа, а затем поместите одну из ее конечных точек на фигуру оборудования. Вы можете подключить трубопровод к любой точке за пределами фигуры оборудования, даже если фигура не имеет там точки соединения.

      Конечная точка конвейера становится зеленой, указывая на то, что она подключена (приклеена) к фигуре оборудования, и создается точка подключения, если она не существует.

    2. Перетащите другую конечную точку в другую фигуру оборудования.

    3. Чтобы изменить внешний вид или показать направление потока трубопровода, выберите трубопровод, а затем выберите стиль из параметра Линия на ленте (см. группу Стили формы на вкладке Главная ).

      Стили управляют толщиной линии, стрелками направления и другими графическими символами, указывающими на тип трубы или инструментальной линии.

      Совет: Вы также можете использовать соединитель (находится на вкладке Главная , группа Инструменты ) для рисования трубопроводов. Этот метод особенно удобен, когда вы работаете с большими диаграммами, которые имеют много связей. Щелкните Connector , а затем на Pipelines щелкните фигуру конвейера, которую хотите использовать. Затем нарисуйте трубопровод на диаграмме. Чтобы изменить тип конвейера, просто щелкните другую фигуру конвейера на Pipelines и продолжите работу со своей диаграммой.

  4. Добавить формы клапана.

    1. Из Клапаны и фитинги перетащите формы клапана поверх трубопроводов. Отпустите кнопку мыши, когда появится зеленый квадрат, указывающий, что клапан приклеен к трубопроводу.

      При добавлении клапана в трубопровод:

      • Он автоматически поворачивается в ту же ориентацию, что и конвейер.

      • Разделяет трубопровод на два одинаковых трубопровода, каждый из которых приклеен к вентилю.

    2. Чтобы удалить клапан из трубопровода, выберите клапан и нажмите DELETE.

      При удалении клапана один трубопровод заменяет разделенный трубопровод.

  5. Из категории Instruments перетащите формы приборов на страницу чертежа рядом с трубопроводом, клапаном или оборудованием, которое они контролируют.

  6. Измените положение фигур на диаграмме, перетащив их.

  7. Теперь вы можете добавлять данные в компоненты или создавать и применять наборы свойств. Выполните следующие действия для получения дополнительной информации:

    Добавить данные к компонентам

    1. На вкладке Данные щелкните Окно данных формы .

    2. На странице документа выберите фигуру, к которой вы хотите добавить данные.

    3. Щелкните в каждом поле данных фигуры и введите или выберите значение.

    Создание и применение наборов свойств

    1. Выполните одно из следующих действий:

      • Чтобы добавить набор свойств к фигурам на чертеже, выберите фигуры.

      • Чтобы добавить набор свойств к фигурам на наборе элементов, выберите фигуры на наборе элементов.

    2. На вкладке Данные щелкните Окно данных формы .

    3. Щелкните правой кнопкой мыши Окно данных формы и выберите Наборы данных формы .

    4. Щелкните Добавить и введите имя для набора данных формы.

    5. Выберите, нужно ли создать новый набор данных фигуры, набор на основе текущей выбранной фигуры или набор на основе существующего набора данных формы, а затем нажмите OK .

    6. Чтобы добавить или изменить данные формы, в диалоговом окне Наборы данных формы выберите набор данных формы и нажмите Определить .

    7. В диалоговом окне Define Shape Data внесите необходимые изменения.

    8. Нажмите OK .

  8. Перенумеровать компоненты.

    1. В меню Process Engineering выберите Перенумеровать .

    2. В диалоговом окне Перенумеровать компоненты в разделе Применить к выберите вариант перенумерации компонентов в документе, на текущей странице или в текущем выборе.

    3. В списке Включить форматы тегов снимите флажки для форматов тегов, которые вы не хотите включать в перенумерацию.

      Примечание. По умолчанию выбраны все форматы тегов.

    4. Назначьте начальное значение и значение интервала для перенумерации. Каждому формату тега можно присвоить разные начальное значение и значение интервала.

      1. Щелкните элемент в списке Включить форматы тегов , чтобы выделить его.

      2. В поле Начальное значение введите или выберите начальное значение для перенумерации.

      3. В поле Интервал введите или выберите приращение, используемое для перенумерации компонентов.

      4. Повторите эти шаги для каждого формата тега.

    5. Нажмите OK .

  9. Создание списков или спецификаций оборудования, трубопроводов, клапанов и инструментов.

    1. На вкладке Review щелкните Shape Reports .

    2. Выполните следующие действия, чтобы создать определение пользовательского отчета, или перейдите к шагу c.использовать существующее определение отчета.

      Следующие шаги создают определение отчета, которое отфильтровывает повторяющиеся формы проектирования процессов и отчеты о компонентах проектирования процессов.

      1. В диалоговом окне Отчет щелкните Новый .

      2. В Мастере определения отчетов выберите параметр, по которому вы хотите создать отчет, и щелкните Дополнительно .

      3. В диалоговом окне Advanced в списке Property выберите PEComponentTag . В списке Condition выберите Exists . В списке Value выберите TRUE .

      4. Щелкните Добавить , чтобы поместить это условие в список определенных критериев, а затем щелкните OK .

      5. В мастере определения отчета нажмите Далее .

      6. Установите флажок <Отображаемый текст> , чтобы получить отчет о теге компонента. Затем установите флажки для других данных, по которым вы хотите создать отчет, и нажмите Далее .

      7. Чтобы отфильтровать повторяющиеся формы проектирования процессов и составить отчет о компонентах, щелкните Промежуточные итоги .

      8. В диалоговом окне Промежуточные итоги в списке Группировать по щелкните <Отображаемый текст> , а затем щелкните Параметры .

      9. В диалоговом окне Параметры щелкните Не повторять одинаковые значения , а затем дважды щелкните OK .

      10. В мастере определения отчета нажмите Далее , введите информацию для сохранения отчета и нажмите Готово .

      11. В диалоговом окне Отчет можно либо запустить отчет, либо нажать OK , чтобы сохранить определение и запустить его позже.

        Совет:  Чтобы создать новое определение отчета на основе существующего, в диалоговом окне Отчет выберите существующее определение и нажмите Создать . Сохраните измененное определение отчета под новым именем.

    3. В списке Определение отчета щелкните имя определения отчета, которое вы хотите использовать.

      Определение отчета определяет, о каких фигурах сообщается и какие данные о фигурах включаются в отчет.

    4. Щелкните Запустить , а затем в диалоговом окне Запустить отчет выберите нужный формат отчета и выполните одно из следующих действий:

      1. Если вы сохраняете отчет в виде фигуры на чертеже, выберите, следует ли сохранить копию определения отчета с фигурой или ссылку на определение отчета.

      2. Если вы сохраняете отчет в виде файла (при выборе HTML или XML в качестве формата отчета), введите имя отчета.

    5. Чтобы создать отчет, нажмите OK .

    6. Если вы запустили пользовательский отчет, когда вы вернетесь в диалоговое окно Отчет , нажмите OK , чтобы сохранить определение.

Основы инженерного дела: основы гидравлических насосов

Скачать эту статью в формате .PDF

Когда работает гидравлический насос, он выполняет две функции. Во-первых, его механическое действие создает вакуум на входе в насос, что позволяет атмосферному давлению нагнетать жидкость из резервуара во впускной трубопровод к насосу. Во-вторых, его механическое действие доставляет эту жидкость к выходу насоса и нагнетает ее в гидравлическую систему.

Насос создает движение или поток жидкости: он не создает давление . Он создает поток, необходимый для развития давления, которое является функцией сопротивления потоку жидкости в системе. Например, давление жидкости на выходе из насоса равно ноль для насоса, не подключенного к системе (нагрузка). Далее, для насоса, подающего в систему, давление будет повышаться только до уровня, необходимого для преодоления сопротивления нагрузки.

Классификация насосов

Все насосы могут быть классифицированы как объемные или объемные.Большинство насосов, используемых в гидравлических системах, являются объемными.

Непрямой объемный насос создает непрерывный поток. Однако, поскольку он не обеспечивает положительного внутреннего уплотнения от проскальзывания, его производительность значительно меняется при изменении давления. Центробежные и пропеллерные насосы являются примерами насосов прямого вытеснения.

Если бы выходной порт объемного насоса был перекрыт, давление повысилось бы, а производительность уменьшилась бы до нуля.Хотя насосный элемент продолжал бы двигаться, поток останавливался из-за проскальзывания внутри насоса.

В объемном насосе проскальзывание незначительно по сравнению с объемным выходным потоком насоса. Если бы выходное отверстие было забито, давление мгновенно увеличилось бы до такой степени, что насосный элемент насоса или его корпус вышли бы из строя (возможно, взорвались бы, если бы приводной вал не сломался первым) или первичный двигатель насоса остановился.

Принцип объемного вытеснения

Объемный насос — это насос, который вытесняет (подает) одинаковое количество жидкости за каждый цикл вращения насосного элемента.Постоянная подача во время каждого цикла возможна благодаря посадке с жесткими допусками между насосным элементом и корпусом насоса. То есть количество жидкости, проскальзывающей мимо насосного элемента в объемном насосе, минимально и незначительно по сравнению с теоретически максимально возможной подачей. Подача за цикл остается почти постоянной, независимо от изменений давления, против которого работает насос. Обратите внимание, что если проскальзывание жидкости существенное, насос работает неправильно и его следует отремонтировать или заменить.

Объемные насосы могут быть фиксированного или переменного объема. Производительность насоса постоянной производительности остается постоянной в течение каждого цикла откачки и при заданной скорости насоса. Производительность насоса с переменным рабочим объемом можно изменить, изменив геометрию камеры рабочего объема.

Другие названия для описания этих насосов: гидростатические для поршневых насосов и гидродинамические насосы для объемных насосов. Гидростатический означает, что насос преобразует механическую энергию в гидравлическую при сравнительно небольшом количестве и скорости жидкости.В гидродинамическом насосе скорость и движение жидкости большие; выходное давление фактически зависит от скорости, с которой жидкость течет.

Поршневые насосы


Рис. 1. Поршневой насос.

Принцип объемного вытеснения хорошо проиллюстрирован в насосе поршневого типа, простейшем объемном насосе, рис. 1. Когда поршень выдвигается, частичный вакуум, создаваемый в камере насоса, всасывает жидкость из резервуара через впускной обратный клапан. в камеру.Частичный вакуум помогает надежно зафиксировать выпускной обратный клапан. Объем жидкости, всасываемой в камеру, известен из-за геометрии корпуса насоса, в данном примере цилиндра.

Когда поршень втягивается, впускной обратный клапан возвращается в исходное положение, закрывая клапан, а сила поршня смещает выпускной обратный клапан, вытесняя жидкость из насоса в систему. При каждом возвратно-поступательном цикле из насоса вытесняется одинаковое количество жидкости.

Все объемные насосы перекачивают один и тот же объем жидкости за каждый цикл (независимо от того, поршневые они или вращающиеся).Это физическая характеристика насоса, не зависящая от скорости движения. Однако, чем быстрее работает насос, тем больше всего объема жидкости он подаст.

Ротационные насосы

В насосе роторного типа вращательное движение переносит жидкость от входа насоса к выходу насоса. Ротационные насосы обычно классифицируют в зависимости от типа элемента, передающего жидкость, поэтому мы говорим о ротационном насосе шестеренчатого, лопастного, лопастного или поршневого типа.


Рис. 2.Цилиндрический шестеренчатый насос.

Насосы с внешним зацеплением можно разделить на типы с внешним и внутренним зацеплением. Типичный насос с внешним зацеплением показан на рис. 2. Эти насосы поставляются с прямозубым, косозубым или шевронным зацеплением. Прямозубые зубчатые колеса легче всего резать и они наиболее широко используются. Косозубые и шевронные шестерни работают тише, но стоят дороже.

Шестеренчатый насос создает поток, перемещая жидкость между зубьями двух зацепляющихся шестерен. Одна шестерня приводится в движение приводным валом и вращает промежуточную шестерню.Полости, образованные между соседними зубьями шестерни, закрыты корпусом насоса и боковыми пластинами (также называемыми изнашиваемыми или прижимными пластинами).

На входе в насос создается частичный вакуум, когда зубья шестерни выходят из зацепления. Жидкость втекает, чтобы заполнить пространство и разносится по внешней стороне шестерен. Когда зубья снова входят в зацепление на выпускном конце, жидкость вытесняется.

Объемный КПД шестеренных насосов достигает 93% при оптимальных условиях. Зазоры между рабочими поверхностями шестерен, гребнями зубьев шестерен и корпусом создают почти постоянные потери в любом перекачиваемом объеме при фиксированном давлении.Это означает, что объемная эффективность при низких скоростях и потоках низкая, поэтому шестеренные насосы должны работать на скоростях, близких к их максимальным номинальным значениям.

Хотя потери через рабочие зазоры, или «скольжение», увеличиваются с увеличением давления, эти потери почти постоянны при изменении скорости и производительности. Для одного насоса потери увеличиваются примерно на 1,5 галлона в минуту от нуля до 2000 фунтов на квадратный дюйм независимо от скорости. Изменение проскальзывания при изменении давления мало влияет на производительность при работе на более высоких скоростях и выходной мощности.Шестеренчатые насосы с внешним зацеплением относительно невосприимчивы к загрязнениям в масле, которые увеличивают скорость износа и снижают эффективность, но внезапные заедания и отказы маловероятны.


Рис. 3. Кулачковый насос.

Кулачковый насос представляет собой роторный насос с внешним зацеплением, рис. 3. Он отличается от обычного насоса с внешним зацеплением тем, как приводятся в движение «шестерни». В шестеренчатом насосе одна шестерня приводит в движение другую; в лопастном насосе оба кулачка приводятся в движение через подходящие приводные шестерни вне камеры корпуса насоса.

Винтовой насос представляет собой шестеренчатый насос с осевым потоком, аналогичный по принципу действия винтовому компрессору. Винтовые насосы бывают трех видов: одновинтовые, двухвинтовые и трехвинтовые. В одновинтовом насосе спиральный ротор вращается эксцентрично во внутреннем статоре. Двухвинтовой насос состоит из двух параллельно зацепляющихся роторов, вращающихся в корпусе, обработанном с малыми допусками. Трехвинтовой насос состоит из ротора с центральным приводом и двух зацепляющихся холостых роторов; роторы вращаются внутри корпуса, обработанного с малыми допусками.

Поток через винтовой насос аксиальный и направлен в сторону приводного ротора. Впускная гидравлическая жидкость, окружающая роторы, захватывается при вращении роторов. Эта жидкость выталкивается равномерно при вращении роторов вдоль оси и вытесняется другим концом.

Жидкость, подаваемая винтовым насосом, не вращается, а движется прямолинейно. Роторы работают как бесконечные поршни, которые непрерывно движутся вперед. Пульсаций нет даже на высокой скорости. Отсутствие пульсаций и отсутствие контакта металл-металл обеспечивает очень тихую работу.

Насосы большего размера используются в качестве насосов предварительного заполнения низкого давления и большого объема на больших прессах. Другие области применения включают гидравлические системы на подводных лодках и другие области применения, где необходимо контролировать шум.


Рисунок 4. Шестеренчатые насосы — героторные и серповидные.

Насосы с внутренним зацеплением , рис. 4, имеют внутреннее зацепление и внешнее зацепление. Поскольку в этих насосах внутренняя шестерня имеет на один или два зуба меньше, чем внешняя, относительные скорости внутренней и внешней шестерен в этих конструкциях низкие.Например, если бы количество зубьев на внутренней и внешней шестернях было 10 и 11 соответственно, внутренняя шестерня сделала бы 11 оборотов, а внешняя — 10. Эта низкая относительная скорость означает низкую скорость износа. Эти насосы представляют собой небольшие компактные агрегаты.

Серповидное уплотнение с внутренним зацеплением Насос состоит из внутренней и внешней шестерни, разделенных серповидным уплотнением. Две шестерни вращаются в одном направлении, причем внутренняя шестерня вращается быстрее, чем внешняя. Гидравлическое масло всасывается в насос в точке, где зубья шестерни начинают расходиться, и подается к выпускному отверстию в пространстве между серпом и зубьями обоих разрывов.Точка контакта зубьев шестерни образует уплотнение, равно как и небольшой зазор между концами на серповидности. Хотя в прошлом этот насос обычно использовался для малой производительности с давлением ниже 1000 фунтов на квадратный дюйм, недавно стала доступна двухступенчатая модель на 4000 фунтов на квадратный дюйм.

Геротор шестеренчатый насос состоит из пары шестерен, которые всегда находятся в скользящем контакте. Внутреннее зубчатое колесо имеет на один зуб больше, чем героторное. Обе шестерни вращаются в одном направлении. Масло всасывается в камеру, где зубья расходятся, и выбрасывается, когда зубья снова начинают зацепляться.Уплотнение обеспечивается скользящим контактом.

Как правило, шестеренный насос с внутренним зацеплением и уплотнением под давлением в виде гребня зуба имеет более высокий объемный КПД при низких скоростях, чем насос серповидного типа. Объемный и общий КПД этих насосов находятся в том же диапазоне, что и у насосов с внешним зацеплением. Однако их чувствительность к загрязнениям несколько выше.


Рис. 5. Базовый (несбалансированный) лопастной насос.

В лопастных насосах ряд лопастей скользит в пазах ротора, который вращается в корпусе или кольце.Корпус может быть эксцентричным по отношению к центру ротора, или его форма может быть овальной, рис. 5. В некоторых конструкциях центробежная сила удерживает лопасти в контакте с корпусом, в то время как лопасти вдавливаются в пазы и выходят из них под действием силы тяжести. эксцентриситет корпуса. В одном лопастном насосе легкие пружины прижимают лопасти к корпусу; в другой конструкции насоса штифты под давлением выталкивают лопасти наружу.

Во время вращения, когда пространство или камера, окруженная лопастями, ротором и корпусом, увеличивается, создается вакуум, и атмосферное давление нагнетает масло в это пространство, которое является входной стороной насоса.По мере уменьшения пространства или объема жидкость вытесняется через выпускные отверстия.


Рис. 6. Сбалансированный лопастной насос.


Рис. 7. Пластинчатый насос переменной производительности с компенсацией давления.

Сбалансированные и несбалансированные лопастные насосы — Насос, показанный на рис. 5, является неуравновешенным , поскольку все насосное действие происходит в камерах с одной стороны ротора и вала. Эта конструкция создает боковую нагрузку на ротор и приводной вал.Пластинчатый насос этого типа имеет круглый внутренний корпус. Неуравновешенные лопастные насосы могут иметь постоянный или переменный рабочий объем. Некоторые лопастные насосы имеют уравновешенную конструкцию , в которой эллиптический корпус образует две отдельные насосные зоны на противоположных сторонах ротора, так что боковые нагрузки уравновешиваются, рис.

В неуравновешенной конструкции с переменным объемом, рис. 7, рабочий объем можно изменить с помощью внешнего управления, такого как маховик или компенсатор давления.Система управления перемещает кулачковое кольцо, чтобы изменить эксцентриситет между кольцом и ротором, тем самым изменяя размер насосной камеры и, таким образом, изменяя рабочий объем за один оборот.

Когда давление достаточно велико, чтобы преодолеть усилие пружины компенсатора, кулачковое кольцо смещается, уменьшая эксцентриситет. Регулировка пружины компенсатора определяет давление, при котором смещается кольцо.
Поскольку для удержания лопастей в корпусе и поддержания герметичности в этих точках требуется центробежная сила, эти насосы не подходят для работы на низких скоростях.Эксплуатация на скорости ниже 600 об/мин не рекомендуется. Если использовать пружины или другие средства для удержания лопастей на кольце, возможна эффективная работа на скоростях от 100 до 200 об/мин.

Насосы лопастные

сохраняют высокую эффективность в течение длительного времени, так как компенсация износа концов лопастей и корпуса происходит автоматически. По мере износа этих поверхностей лопасти перемещаются дальше в своих пазах, чтобы поддерживать контакт с корпусом.

Лопастные насосы

, как и другие типы, бывают сдвоенными.Сдвоенный насос состоит из двух насосных агрегатов в одном корпусе. Они могут быть одинакового или разного размера. Хотя они установлены и приводятся в действие как одиночные насосы, гидравлически они независимы. Другим вариантом является последовательная установка: два насоса одинаковой производительности соединены последовательно, так что выход одного питает другой. Такая компоновка обеспечивает удвоенное давление, обычно создаваемое этим насосом. Лопастные насосы имеют относительно высокий КПД. Их размер невелик по отношению к выходу. Грязеустойчивость относительно хорошая.

Поршневые насосы


Рис. 8. Аксиально-поршневой насос изменяет рабочий объем за счет изменения угла наклона шайбы.

Поршневой насос представляет собой роторный агрегат, в котором для создания потока жидкости используется принцип поршневого насоса. Вместо использования одного поршня в этих насосах используется множество комбинаций поршень-цилиндр. Часть механизма насоса вращается вокруг приводного вала, создавая возвратно-поступательные движения, которые всасывают жидкость в каждый цилиндр, а затем вытесняют ее, создавая поток.Есть два основных типа: аксиально-поршневые и радиально-поршневые; обе области доступны в виде насосов с фиксированным и переменным рабочим объемом. Вторая разновидность часто способна к переменному обратимому (надцентровому) смещению.

Большинство аксиально- и радиально-поршневых насосов можно использовать как с переменным, так и с постоянным рабочим объемом. Насосы с переменным рабочим объемом, как правило, несколько больше и тяжелее, потому что они имеют дополнительные внутренние органы управления, такие как маховик, электродвигатель, гидравлический цилиндр, сервопривод и механический шток.

Аксиально-поршневые насосы — Поршни в аксиально-поршневых насосах совершают возвратно-поступательное движение параллельно центральной линии приводного вала поршневого блока. То есть вращательное движение вала преобразуется в осевое возвратно-поступательное движение. Большинство аксиально-поршневых насосов являются многопоршневыми и используют обратные клапаны или портовые пластины для направления потока жидкости от входа к выпуску.


Рис. 9. Радиально-поршневой насос.

Рядные поршневые насосы — Простейший тип аксиально-поршневого насоса представляет собой конструкцию с наклонной шайбой, в которой блок цилиндров вращается приводным валом.Поршни, установленные в отверстиях в блоке цилиндров, соединены через поршневые башмаки и втягивающее кольцо, так что башмаки упираются в наклонную наклонную шайбу. Когда блок поворачивается, рисунок 8, башмаки поршня следуют за наклонной шайбой, заставляя поршни совершать возвратно-поступательное движение. Отверстия расположены в пластине клапана таким образом, что поршни проходят через впускное отверстие при вытягивании и через выпускное отверстие при обратном вдавливании. В этих насосах рабочий объем определяется размером и количеством поршней, а также длиной их хода. , который зависит от угла наклона шайбы.

В моделях линейных насосов с переменным рабочим объемом наклонная шайба качается в подвижной траверсе. Поворот вилки на цапфе изменяет угол наклона шайбы, увеличивая или уменьшая ход поршня. Вилка может быть установлена ​​с различными элементами управления, т.е. , ручным управлением, сервоприводом, компенсатором, маховиком и т. д.


Рис. 10. Кривая «напор-расход» гидронасоса постоянного рабочего объема.

Насосы с изогнутой осью — Этот насос состоит из приводного вала, который вращает поршни, блока цилиндров и стационарной поверхности клапана, обращенной к отверстиям блока цилиндров, через которые проходят впускной и выпускной потоки.Ось приводного вала расположена под углом по отношению к оси блока цилиндров. Вращение приводного вала вызывает вращение поршней и блока цилиндров.

Поскольку плоскость вращения поршней находится под углом к ​​плоскости поверхности клапана, расстояние между любым из поршней и поверхностью клапана постоянно изменяется во время вращения. Каждый отдельный поршень перемещается от поверхности клапана в течение половины оборота вала и по направлению к поверхности клапана в течение другой половины.

Клапанная поверхность имеет такие отверстия, что ее впускной канал открыт для отверстий цилиндров в той части оборота, где поршни удаляются. Его выпускной канал открыт для отверстий цилиндров в той части оборота, где поршни движутся к поверхности клапана. Таким образом, во время вращения насоса поршни всасывают жидкость в соответствующие отверстия цилиндров через впускную камеру и вытесняют ее через выпускную камеру. Насосы с изогнутой осью поставляются в конфигурациях с фиксированным и переменным рабочим объемом, но не могут быть реверсированы.


Рис. 11. Кривая напора-расхода гидравлического насоса переменной производительности с идеальной компенсацией расхода и давления.

В радиально-поршневых насосах поршни расположены радиально в блоке цилиндров; они перемещаются перпендикулярно осевой линии вала. Доступны два основных типа: в одном используются поршни цилиндрической формы, в другом — шариковые поршни. Их также можно классифицировать в соответствии с расположением портов: обратный клапан или игольчатый клапан. Они доступны с фиксированным и переменным рабочим объемом, а также с переменным реверсивным (центральным) рабочим объемом.

В радиально-поршневом насосе с отверстиями на цапфе, рис. 9, блок цилиндров вращается на неподвижной цапфе и внутри круглого противодействующего кольца или ротора. Когда блок вращается, центробежная сила, давление наддува или какая-либо форма механического воздействия заставляют поршни следовать за внутренней поверхностью кольца, которое смещено от центральной линии блока цилиндров. Поскольку поршни совершают возвратно-поступательное движение в своих отверстиях, отверстие в штифте позволяет им всасывать жидкость при движении наружу и выпускать ее при движении внутрь.

Объем и количество поршней, а также длина их хода определяют рабочий объем насоса. Рабочий объем можно изменять, перемещая опорное кольцо для увеличения или уменьшения хода поршня, изменяя эксцентриситет. Для этой цели доступны несколько элементов управления.


Рис. 12. Схема типового управления пропорциональным компенсатором давления насоса.

Плунжерные насосы чем-то похожи на роторно-поршневые насосы в том смысле, что нагнетание происходит за счет возвратно-поступательного движения поршней в каналах цилиндров.Однако в этих насосах цилиндры закреплены; они не вращаются вокруг приводного вала. Поршни могут перемещаться возвратно-поступательно коленчатым валом, эксцентриками на валу или качающейся пластиной. При использовании эксцентриков обратный ход осуществляется пружинами. Поскольку клапаны не могут быть снабжены закрытием и открытием портов при вращении, в этих насосах могут использоваться впускные и выпускные обратные клапаны.

Благодаря своей конструкции эти насосы обладают двумя особенностями, которых нет у других насосов: один из них имеет более надежное уплотнение между входом и выходом, что позволяет работать при более высоких давлениях без чрезмерной утечки проскальзывания.Во-вторых, во многих насосах смазка движущихся частей, кроме поршня и цилиндрического отверстия, может быть независимой от перекачиваемой жидкости. Поэтому можно перекачивать жидкости с плохими смазывающими свойствами. Объемный и общий КПД близки к аксиально- и радиально-поршневым насосам.

Измерение производительности насоса

Объем перекачиваемой жидкости за один оборот рассчитывается исходя из геометрии маслонесущих камер. Насос никогда не подает рассчитанное или теоретическое количество жидкости.Насколько это близко, называется объемной эффективностью . Объемная эффективность находится путем сравнения расчетной подачи с фактической подачей. Объемный КПД зависит от скорости, давления и конструкции насоса.

Механический КПД насоса также далек от идеального, потому что часть входной энергии тратится на трение. Общий КПД гидравлического насоса является произведением его объемного и механического КПД.
Насосы обычно оцениваются по их максимальному рабочему давлению и производительности в гал/мин или л/мин при заданной скорости привода в об/мин.

Согласование мощности насоса с нагрузкой


Рис. 13. Кривая «напор-расход» регулируемого гидронасоса с компенсацией давления.


Рисунок 14. Схема управления двухступенчатым компенсатором насоса.

Компенсация давления и определение нагрузки — термины, часто используемые для описания функций насоса, повышающих эффективность работы насоса. Иногда эти термины используются взаимозаменяемо, и это заблуждение проясняется, когда вы понимаете разницу в том, как работают эти два улучшения.

Чтобы исследовать эти различия, рассмотрим простую схему, в которой используется насос постоянной производительности, работающий с постоянной скоростью. Эта схема эффективна только тогда, когда нагрузка требует максимальной мощности, потому что насос выдает полное давление и подачу независимо от потребности нагрузки. Предохранительный клапан предотвращает чрезмерное повышение давления, направляя жидкость под высоким давлением в резервуар, когда система достигает настройки сброса. Как показано на рис. 10, мощность тратится впустую всякий раз, когда нагрузке требуется меньше полного расхода или полного давления.Неиспользованная энергия жидкости, производимая насосом, превращается в тепло, которое необходимо рассеять. Общая эффективность системы может составлять 25% или ниже.

Насосы с переменным рабочим объемом

, оснащенные регуляторами рабочего объема, рис. 11, могут сэкономить большую часть этой потерянной гидравлической мощности при перемещении одной нагрузки. Варианты управления включают маховик, рычаг, цилиндр, сервопривод штока и электрогидравлический сервопривод. Примерами приложений для контроля смещения являются гидростатические трансмиссии с рычажным управлением, используемые для привода косилок, погрузчиков с бортовым поворотом и дорожных катков.

Несмотря на точное соответствие расходу и давлению одной нагрузки, эти элементы управления не имеют встроенных возможностей ограничения давления или мощности. Таким образом, должны быть приняты другие меры для ограничения максимального давления в системе, и первичный двигатель по-прежнему должен иметь угловую мощность. Более того, когда насос снабжает контур несколькими нагрузками, ухудшаются характеристики согласования расхода и давления.

Подход к проектированию системы, в которой один насос питает несколько нагрузок, заключается в использовании насоса, оснащенного пропорциональным компенсатором давления, рис. 12.Пружина бугеля смещает наклонную шайбу насоса в сторону полного рабочего объема. Когда давление нагрузки превышает настройку компенсатора, сила давления воздействует на золотник компенсатора, чтобы преодолеть силу, действующую на пружину.

Затем золотник смещается в сторону камеры компенсаторной пружины, направляет выходную жидкость насоса к рабочему поршню и уменьшает рабочий объем насоса. Золотник компенсатора возвращается в нейтральное положение, когда давление насоса соответствует настройке пружины компенсатора. Если нагрузка блокирует приводы, расход насоса падает до нуля.

Использование насоса переменной производительности с компенсацией давления, а не насоса постоянной производительности, значительно снижает требования к мощности контура, рис. 13. Выходной поток насоса этого типа изменяется в соответствии с заданным давлением нагнетания, определяемым отверстием в компенсаторе насоса. . Поскольку сам компенсатор работает от жидкости под давлением, давление нагнетания должно быть установлено выше, скажем, на 200 фунтов на квадратный дюйм, чем максимальное давление нагрузки. Таким образом, если настройка давления нагрузки насоса с компенсацией давления составляет 1100 фунтов на квадратный дюйм, насос будет увеличивать или уменьшать свой рабочий объем (и выходной поток) в зависимости от давления нагнетания 1300 фунтов на квадратный дюйм.

Двухступенчатое управление компенсатором давления , рис. 14, использует вспомогательный поток при давлении нагрузки через отверстие в золотнике компенсатора основной ступени для создания перепада давления в 300 фунтов на квадратный дюйм. Этот перепад давления создает силу на золотнике, которой противодействует пружина основного золотника. Пилотная жидкость поступает в бак через небольшой предохранительный клапан. Давление в пружинной камере 4700 фунтов на квадратный дюйм обеспечивает настройку управления компенсатором на 5000 фунтов на квадратный дюйм. Повышение давления выше уставки компенсатора смещает золотник главной ступени вправо, перенаправляя выходную жидкость насоса на ходовой поршень, что преодолевает усилие смещения поршня и уменьшает рабочий объем насоса в соответствии с требованиями нагрузки.

Высказанное ранее заблуждение связано с наблюдением, что выходное давление насоса с компенсацией давления может упасть ниже настройки компенсатора во время движения привода. Это происходит не из-за того, что насос воспринимает нагрузку, а из-за того, что размер насоса слишком мал для применения. Давление падает, потому что насос не может генерировать достаточный поток, чтобы справиться с нагрузкой. При правильном размере насос с компенсацией давления всегда должен нагнетать достаточное количество жидкости через отверстие компенсатора для работы компенсатора.

Улучшенный динамический


Рис. 15. Типичные характеристики одно- и двухступенчатой ​​компенсации давления.


Рис. 16. Схема пропорционального компенсатора насоса с функцией определения нагрузки.

В отношении функции согласования двухступенчатый компенсатор идентичен пропорциональному компенсатору, показанному на рис. 12. Однако динамические характеристики двухступенчатого регулятора выше. Это становится очевидным при анализе переходного процесса, связанного с внезапным снижением требуемой нагрузки, начиная с полного хода при низком давлении.

Одноступенчатый золотник управления подает сжатую жидкость на ходовой поршень только тогда, когда давление нагнетания насоса достигает настройки компенсатора. Золотник основной ступени двухступенчатого регулятора начинает двигаться, как только давление нагнетания насоса за вычетом давления в камере пружины превышает настройку пружины на 300 фунтов на кв. дюйм. Поскольку управляющая жидкость течет через отверстие и из-за потока, необходимого для сжатия жидкости в пружинной камере, давление в пружинной камере отстает от давления нагнетания насоса. Это приводит к тому, что золотник становится неуравновешенным и смещается вправо.

Снижение хода насоса начинается до того, как давление нагнетания насоса достигнет настройки компенсатора, рис. 15. Обратите внимание, что в системе, оснащенной аккумулятором, двухступенчатое управление компенсатором дает мало преимуществ. Однако в гидравлических системах экскаваторов преимущества двухступенчатого компенсатора очевидны: он обеспечивает гораздо большую защиту компонентов системы от скачков давления.


Рис. 17. Кривая «напор-расход» насоса с регулированием по нагрузке.


Рис. 18.Схема управления насосом, обеспечивающая определение нагрузки и ограничение давления.

Измерение нагрузки: следующий шаг
Аналогичным управлением, которое в последнее время стало популярным, является регулирование с измерением нагрузки , иногда называемое регулированием согласования мощности, рис. 16. Одноступенчатый клапан почти идентичен одноступенчатому. управление компенсатором ступени, рис. 12, за исключением того, что пружинная камера подсоединена после регулируемого отверстия, а не непосредственно к баку. Чувствительный к нагрузке золотник компенсатора достигает равновесия, когда перепад давления на регулируемом отверстии соответствует настройке пружины на 300 фунтов на квадратный дюйм.

Любой из трех основных сигналов измерения нагрузки управляет насосом измерения нагрузки: без нагрузки, в рабочем состоянии и при разгрузке. В режиме без нагрузки отсутствие давления нагрузки приводит к тому, что насос создает нулевой расход нагнетания при смещении или давлении разгрузки. Во время работы давление нагрузки заставляет насос создавать поток нагнетания в зависимости от установленного перепада давления или давления смещения. Когда система достигает максимального давления, насос поддерживает это давление, регулируя расход нагнетания.

Как и насос с компенсацией давления, насос с измерением нагрузки имеет управление компенсацией давления, но управление модифицировано для приема двух сигналов давления, а не одного.Как и в случае с компенсацией давления, чувствительное к нагрузке управление получает сигнал, представляющий давление нагнетания, но также получает второй сигнал, представляющий давление нагрузки. Этот сигнал исходит от второго отверстия ниже по потоку от первого. Это второе отверстие может быть клапаном регулирования расхода непосредственно за выпускным отверстием насоса, отверстием золотника направляющего регулирующего клапана или может быть сужением в проводнике жидкости.

Сравнение этих двух сигналов давления в модифицированной секции компенсатора позволяет насосу определять как нагрузку, так и расход.Это еще больше снижает потери мощности, рис. 17. Выходной поток насоса изменяется в зависимости от перепада давления на двух отверстиях. Точно так же, как насос с компенсацией давления увеличил свое давление нагнетания на величину, необходимую для работы компенсатора давления, давление нагнетания насоса с измерением нагрузки и расхода обычно на 200–250 фунтов на квадратный дюйм выше, чем фактическое давление нагрузки.

Кроме того, чувствительный к нагрузке насос может соответствовать требованиям к нагрузке и расходу для одной функции контура или нескольких одновременных функций, соотнося мощность в лошадиных силах с максимальным давлением нагрузки.Это потребляет минимально возможную мощность и выделяет наименьшее количество тепла.

Управление оператором

Если регулируемый проход представляет собой регулирующий клапан с ручным управлением, система может работать в режиме согласования нагрузки по указанию оператора. Когда он открывает клапан управления потоком, поток увеличивается пропорционально (постоянный перепад давления на отверстии с увеличивающимся диаметром) при давлении, немного превышающем давление нагрузки.

Как показано на рис. 17, потери мощности очень малы при использовании компенсатора насоса переменного объема, чувствительного к нагрузке.Поскольку система управления определяет перепад давления, а не абсолютное давление, необходимо предусмотреть предохранительный клапан или другое средство ограничения давления.

Эта проблема решается с помощью управления с измерением нагрузки/ограничением давления, рис. 18. Это управление работает так же, как ранее описанное управление с измерением нагрузки, до тех пор, пока давление нагрузки не достигнет настройки ограничителя давления. В этот момент ограничительная часть компенсатора отменяет управление, чувствительное к нагрузке, чтобы разрушить ход насоса. Опять же, первичный двигатель должен иметь угловую мощность.

Шестеренчатые насосы с регулированием по нагрузке


Рис. 19. Шестеренчатые насосы, чувствительные к нагрузке, с двумя установленными гидростатами разных типов. Пружинная регулировка позволяет настраивать перепад давления для клапанов разных производителей или длин трубопроводов.

Поршневые и лопастные насосы

зависят от их способности изменять рабочий объем для выполнения измерения нагрузки. Как же тогда шестеренчатый насос может определять нагрузку, если его рабочий объем фиксирован? Как и стандартные шестеренчатые насосы, шестеренчатые насосы с регулированием по нагрузке имеют низкую начальную стоимость по сравнению с другими конструкциями с аналогичными характеристиками расхода и давления.Тем не менее, шестеренчатые насосы с регулированием по нагрузке обеспечивают универсальность аксиально-поршневых и лопастных насосов с переменным рабочим объемом, но без высокой сложности и высокой стоимости механизмов с переменным рабочим объемом.

Шестеренчатый насос с регулированием по нагрузке может:

  • обеспечивают высокую эффективность измерения нагрузки без высоких затрат, связанных с поршневыми или пластинчатыми насосами,
  • обеспечивает выходной поток от нуля до полного менее чем за 40 миллисекунд с небольшим скачком давления или без него и без наддува на входе насоса,
  • контуры привода с низким (приближающимся к атмосферному) давлением разгрузки,
  • обеспечивают приоритетный поток и вторичный поток с низким давлением разгрузки для снижения потребляемой мощности в режиме ожидания и вторичной нагрузки, а
  • Взаимозаменяемость
  • с лопастными или поршневыми насосами с измерением нагрузки без необходимости изменения размеров трубопровода или компонентов.


Рис. 20. В шестеренчатый насос, чувствительный к нагрузке, добавлено управление разгрузочным устройством. В системе управления используется тарелка или плунжер, чтобы обеспечить максимальный поток при минимальном перепаде давления на разгрузочном устройстве с минимальным движением органа управления.


Рис. 21. Комбинированное управление достигается за счет включения вспомогательного предохранительного клапана, благодаря которому гидростат действует как основная ступень управляемого предохранительного клапана.

В чувствительных к нагрузке поршневых насосах

используется компенсатор давления и гидростат для изменения объемной подачи в систему в зависимости от давления нагрузки и требований к расходу.Гидростат представляет собой подпружиненное устройство, которое измеряет поток в соответствии с усилием пружины на его равных, но противоположных эффективных площадях. Он может быть ограничительным, как в последовательном контуре, или может перенаправлять первичное давление нагрузки на вторичное давление или давление в резервуаре. Проще говоря, гидростат разделяет общий поток на два потока: один представляет собой требуемый расход, а другой представляет собой требуемое давление первичного контура. Поршневой насос, чувствительный к нагрузке, использует свой гидростат для регулирования выходного потока в зависимости от давления нагрузки и перенаправляет избыточный поток насоса на вторичный канал, который может быть направлен в резервуар или во вторичный контур.

Шестеренчатый насос с измерением нагрузки, с другой стороны, использует гидростат в сочетании с разгрузочным устройством для изменения его объемной производительности в зависимости от требований нагрузки и расхода. Поскольку поршневой и шестеренчатый насосы с измерением нагрузки используют один сигнал измерения нагрузки для управления давлением нагнетания и расходом насоса, они взаимозаменяемы в схемах измерения нагрузки. Оба типа имеют много общего и обеспечивают значительную экономию энергии по сравнению с системами, использующими насосы с постоянным рабочим объемом. Оба обеспечивают пониженное энергопотребление в рабочем режиме, когда для работы функции требуются расход и давление.Они также экономят электроэнергию в режиме ожидания — когда система простаивает или находится в нерабочем режиме. Кроме того, они могут уменьшить требуемый размер и, следовательно, стоимость клапанов, проводников и фильтров, необходимых для контура.

Шестеренчатый насос с измерением нагрузки, показанный на рис. 19, минимизирует энергопотребление в рабочем режиме за счет разделения общего потока нагнетания в соответствии с давлением удаленной первичной функции и первичным потоком. Это достигается за счет единого сигнала измерения нагрузки, поступающего из приоритетной цепи и направляемого как можно ближе к стороне нагнетания шестерен насоса.

Добавление устройства управления разгрузкой в ​​контур насоса, рис. 20, позволяет системе экономить электроэнергию как в режиме ожидания, так и в рабочем режиме. Этот регулятор должен быть установлен параллельно входному отверстию гидростата и как можно ближе к стороне нагнетания шестерен. Он должен управляться тем же сигналом измерения нагрузки, что и на рис. 19. Этот сигнал заставляет насос сбрасывать весь поток из выпускного отверстия во вторичный контур при давлении, значительно ниже уставки перепада давления гидростата в режиме ожидания.

Управление разгрузчиком должно работать на том же дистанционном датчике нагрузки, который управляет гидростатом. В отличие от гидростата, разгрузочная тарелка управления разгрузкой выполнена с соотношением противолежащих площадей не менее 2:1. Любое обнаруженное линейное давление, превышающее 50 % давления нагнетания насоса, закроет управление разгрузочным устройством. Способность управления разгрузочным устройством разгрузить насос до давления нагнетания, близкого к атмосферному, контролируется усилием пружины тарелки или плунжера. Регулятор разгрузки установлен на самое низкое значение, чтобы поддерживать нагрузку внутреннего давления шестеренчатого насоса.По сравнению со стандартной схемой шестеренчатого насоса с постоянным рабочим объемом, это управление может снизить энергопотребление в режиме ожидания на 90%.

Двойное и комбинированное управление


Рис. 22. На этом разрезе показано комбинированное управление, которое имеет регулируемый гидростат, встроенный в орган управления разгрузочным устройством. Расположение гидростата в системе управления малой разгрузкой позволяет всем участкам поршня работать от единого сигнала отклика нагрузки. Он предназначен для приложений, использующих большие насосы, где вторичный поток обходит резервуар.

Сигнал измерения нагрузки может быть обусловлен ограничением давления в линии дистанционного измерения или доведением его до 0 фунтов на квадратный дюйм. Это приводит к тому, что гидростат и управление разгрузочным механизмом чувствительного к нагрузке шестеренчатого насоса реагируют на условный сигнал в соответствии с давлением нагнетания. Это достигается путем обеспечения пилотного сброса, рис. 21, который заставляет гидростат действовать как основная ступень предохранительного клапана с пилотным управлением. Способность регулировать чувствительную к нагрузке линию запатентована и делает шестеренчатый насос с чувствительной к нагрузке полезной для функций, отличных от простого измерения нагрузки.

Шестеренчатый насос с комбинированным управлением, чувствительный к нагрузке, рис. 22, предназначен для насосов с большим рабочим объемом и перепускает вторичный поток в резервуар. Он также запатентован и может использоваться в тех же целях, что и насос с двойным управлением. Однако, поскольку вторичный поток должен быть направлен в резервуар, его нельзя использовать, когда вторичный контур приводит в действие нагрузку.

Загрузить эту статью в формате .PDF

Глоссарий Visual Pump

Присоединяйтесь к форуму


Отзыв, не стесняйся

Абсолютное давление : давление измеряется в psi (фунтах на квадратный дюйм) в имперской системе и кПа. (килоПаскаль или бар) в метрической системе.Большинство измерений давления производятся относительно к местному атмосферному давлению. В этом случае мы добавляем «g» к измерению давления. единица измерения, такая как фунт/кв. дюйм изб. или кПа изб. Значение местного атмосферного давления меняется с высотой (см. эту диаграмму зависимости давления от высоты на этой странице). Это не то же самое, если вы находитесь на уровне моря (14,7 фунтов на квадратный дюйм) или на Высота 4000 футов (12,7 фунтов на квадратный дюйм). В некоторых случаях необходимо измерять значения давления которые меньше, чем местное атмосферное давление, и в этих случаях мы используем абсолютную единицу давления, фунтов на квадратный дюйм или кПа а.

p a (фунт/кв. дюйм абс.) = p r (фунт/кв. дюйм абс.) + p атм (фунт/кв. дюйм абс.), patm = 14,7 фунт/кв. дюйм абс. на уровне моря.

, где p a — абсолютное давление, p r — относительное давление и p атм абсолютное значение местного атмосферного давления.

и в метрической системе

p а (кПа а) = p r (кПа изб) + p атм (кПа а), patm = 100 кПа а на уровне моря.



Аккумулятор : используется в бытовых системах водоснабжения для стабилизируйте давление в системе и избегайте циклического включения и выключения насоса при каждом кране открывается где-то в доме.Гибкий баллон наполняется воздухом под давлением необходимо для достижения правильного расхода в самой дальней точке дома или системы. Так как вода вытягивается из резервуара, мочевой пузырь расширяется, чтобы заполнить объем и поддерживать давление. Когда мочевой пузырь больше не может расширяться, давление воды падает, реле давления насоса срабатывает при низком давлении, насос запускается и заполняет водой объем гидроаккумулятора. Мембрана предотвращает попадание воздуха в раствор с водой, что приводит к менее частым повторное повышение давления в гидроаккумуляторе.

Насосы часто продаются в комплекте с аккумулятором.


Законы подобия : законы подобия используются для прогнозирования изменения диаметра, необходимого для увеличения подачи или общего напора насоса. Они также могут прогнозировать изменение скорости, необходимое для достижения другого расхода и общего напора. Законы подобия могут применяться только в обстоятельствах, когда система имеет напор с высоким коэффициентом трения по сравнению со статическим напором, и это связано с тем, что законы подобия могут применяться только между точками производительности с одинаковой эффективностью.см. законы сродства.pdf

На следующем рисунке показана система, в которой напор трения (кривая A) выше, чем ее статический напор, для которого применяются законы подобия, по сравнению с кривой B, система с высоким статическим напором по сравнению с напором трения, где сродство законы не действуют.

Область применения законов подобия для осевого насоса.

Законы подобия выражаются тремя следующими соотношениями, где Q — расход, n — число оборотов насоса, H — общий напор и P — мощность.Вы можете предсказать рабочее состояние для точки 2, основываясь на знании условий в точке 1, и наоборот.

Процесс получения законов подобия предполагает, что две сравниваемые рабочие точки имеют одинаковую эффективность. Соотношение между двумя рабочими точками, скажем, 1 и 2, зависит от формы кривой системы (см. следующий рисунок). Все точки, лежащие на системной кривой А, будут иметь примерно одинаковую эффективность.В то время как точки, лежащие на системной кривой B, таковыми не являются. Законы подобия не применяются к точкам, принадлежащим системной кривой B. Системная кривая B описывает систему с относительно высоким статическим напором по сравнению с системной кривой A с низким статическим напором.

Уменьшение диаметра Для снижения затрат корпуса насосов предназначены для установки нескольких различных рабочих колес. Кроме того, различные эксплуатационные требования могут быть удовлетворены путем изменения наружного диаметра данного радиального рабочего колеса.Уравнение Эйлера показывает, что напор должен быть пропорционален (nD) 2 при условии, что треугольники скорости на выходе остаются одинаковыми до и после резания. Это обычное предположение и приводит к:

, которые применяются только к данному рабочему колесу с измененным D и постоянным КПД, но не геометрически похожий ряд рабочих колес. Если это так, то сродство законы могут быть использованы для прогнозирования производительности насоса при различных диаметрах для одинаковая скорость или разная скорость для одного и того же диаметра.Поскольку на практике рабочие колеса разные диаметры геометрически не идентичны, автор раздела назвал Рабочие параметры в Справочнике по насосам рекомендуют ограничить использование этого метода. к изменению диаметра рабочего колеса не более чем на 10-20%. Во избежание чрезмерно резки крыльчатки рекомендуется выполнять обрезку поэтапно с осторожностью. измерение результатов. На каждом этапе сравнивайте прогнозируемую эффективность с измерьте один и при необходимости отрегулируйте.

Попадание воздуха (проглатывание) : воздух на всасывании насоса может значительно снизить производительность насоса. Следующая диаграмма от Goulds показывает, что даже 2% воздуха по объему в жидкости могут повлиять на производительность.

Снижение производительности из-за воздуха в насосе

Существует много причин вовлечения воздуха, воздух может поступать во всасывающий резервуар из-за неправильного трубопровода

или из-за утечки во всасывающей линии насоса (при условии, что условия таковы, что во всасывающей линии создается низкое давление).

Утечка во всасывающей трубе при низком давлении приведет к попаданию воздуха в насос.

Центробежные насосы могут быть рассчитаны на большее количество воздуха, если это необходимо. Вязкостные насосы могут работать с большими объемами воздуха.


ДОПУСТИМОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ТРУБЫ : допустимое или максимальное напряжение трубы можно рассчитать с помощью ASME Power Piping Code B33.1. Допустимое напряжение трубы фиксируется нормами для данного материала, конструкции и температуры, исходя из которых можно рассчитать допустимое или максимальное давление, разрешенное нормами.


ANSI : Американский национальный институт стандартов. Термин, часто используемый в связи с классификацией фланцев класса ANSI 150, 300 и т. д. См. этот отрывок из кода ASME B16.5 для номинального давления фланцев класса ANSI.


ANSI B73.1 : это стандарт, применимый к конструкции насосов с односторонним всасыванием. Цель настоящего стандарта состоит в том, чтобы насосы всех источников подачи были взаимозаменяемыми по размеру в отношении монтажных размеров, размера и расположения всасывающих и нагнетательных патрубков, входных валов, опорных плит и фундаментных болтов.

На следующем изображении показаны стандартизированные размеры (источник: Справочник по насосам McGraw-Hill)

На следующем изображении показано поперечное сечение насоса с односторонним всасыванием, изготовленного в соответствии со стандартом B73.1 (источник: Справочник по насосам McGraw-Hill).

На веб-странице Института МакНалли приводятся комментарии к сфере действия стандартов на насосы и рекомендуются различные изменения, которые необходимо внести в насосы перед заказом, а также модификации, которые увеличат срок службы после получения насоса.


Антивихревая пластина : Противовихревая пластина предотвращает образование вихря и и, следовательно, вовлечение воздуха в насос, заставляя любой возникающий вихрь обходить пластину. а затем во всасывающую трубу. Вихревое движение не может поддерживаться, а вихрь рассеивается и не может образоваться. если путь слишком длинный и искривленный. Источник: NFPA 22, Стандарт для резервуаров с водой для индивидуальной противопожарной защиты. Издание 2008 г. . Вы можете найти весь код здесь.


API 610 : American Petroleum Industry, стандарт насосов, принятый в нефтяной промышленности. Цель состоит в том, чтобы сделать насосы более прочными, без утечек и надежными.


ASME : Американское общество инженеров-механиков. Код B31.3 для напорного трубопровода котла — это код, который часто используется в связи с термином ASME. Максимально допустимое безопасное давление может быть рассчитано с использованием этого кода.

Файл справки этого апплета показывает некоторые выдержки из B31.3 Код ASME.


Атмосферное давление : обычно относится к давлению в окружающей среде насоса. Атмосферное давление меняется с высотой, оно составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря и уменьшается с увеличением высоты. Значение местного атмосферного давления необходимо для расчета кавитационного запаса насоса и предотвращения кавитации.

Взгляните на это видео интересного эксперимента с атмосферным давлением.

Изменение атмосферного давления с высотой.



Осевой насос : относится к конструкции центробежного насоса для высокого расхода и низкого напора. Форма крыльчатки похожа на пропеллер. Значение конкретного числа скоростей покажет, подходит ли конструкция осевого насоса для вашего применения. см. осевые насосы.

Они широко используются в штате Флорида для контроля уровня воды в каналах низинных сельскохозяйственных угодий. Вода перекачивается через низкие земляные стены, называемые бурмами, в основные собирающие каналы округа управления водными ресурсами Южной Флориды.



Задние лопатки : см. насос с односторонним всасыванием.


Задняя пластина : см. насос с торцевым всасыванием.


Барометрическое давление : то же, что и атмосферное давление, давление в окружающей среде. Барометрическое давление — это термин, используемый в метеорологии и часто выражаемый в дюймах ртутного столба.


Опорная плита : для всех насосов требуется какое-либо стальное основание, которое удерживает насос и двигатель и крепится к бетонному основанию.

эти опорные плиты изготовлены в соответствии со стандартом ANSI B73.1 и поэтому подходят для любого насоса, изготовленного в соответствии с этим стандартом.


Точка максимальной эффективности (B.E.P.) : Точка на кривой производительности насоса, соответствующая максимальной эффективности. В этот момент крыльчатка подвергается минимальной радиальной нагрузке, что обеспечивает плавную работу с низким уровнем вибрации и шума.

Рис. 1 Важные точки на кривой характеристики насоса.

Радиальная сила, действующая на рабочее колесо, в зависимости от расхода (источник: Справочник по насосам McGrawhill).

При выборе центробежного насоса важно, чтобы расчетная рабочая точка находилась в пределах желаемой области выбора, показанной на следующем рисунке.

см. статьи о максимальной эффективности на этой веб-странице: pumpworld.htm


Пластмасса Бингама : Жидкость, которая ведет себя ньютоновским образом (т.е. постоянная вязкость), но требует определенного уровня напряжения, чтобы привести его в движение.

Для получения дополнительной информации см. неньютоновские жидкости.pdf


Манометр Бурдона : трубка Бурдона представляет собой герметичную трубку, которая изгибается в ответ на приложенное давление и является наиболее распространенным типом механизма измерения давления.


Чаша (вертикальный турбинный насос) : корпус одноступенчатого многоступенчатого вертикального турбинного насоса.


Байпасная линия : линия, используемая для соединения нагнетательной стороны насоса с область низкого давления, часто всасывающий бак насоса, с целью замедления потока в системе и/или привести рабочую точку насоса в благоприятную область кривой производительности насоса.

Чтобы узнать больше о системах управления, это отличный обзор на сайте www.driedger.ca. системы управления центробежным насосом

.Спасибо Уолтеру Драйджеру из Colt Engineering. консалтинговая инжиниринговая фирма для нефтехимической промышленности в Альберте, Канада.

Программное обеспечение для расчета : выполнение расчетов насосной системы и насоса выбор может быть долгим ручным процессом с возможностью многих ошибок. Угощайтесь производить точные, последовательные и безошибочные результаты расчета общего напора с помощью программного обеспечения PIPE-FLO. Это программное обеспечение может разрешать сложные системы с несколькими ответвлениями, управлять регулирующими клапанами и другое оборудование и помочь вам сделать окончательный выбор насоса с помощью электронной кривые производительности насоса, предоставляющие вам настраиваемые функции поиска для получения оптимальный подбор.3/ч (кубический метр в час).


Корпус : Корпус насоса с рабочим колесом, син. улитка.


Кавитация : схлопывание пузырьков, которые образуются в глазу рабочего колеса из-за низкого давления. Схлопывание пузырьков на внутренней стороне лопастей приводит к точечной коррозии и эрозии, которые повреждают рабочее колесо. Конструкция насоса, давление и температура жидкости, поступающей на всасывание насоса, определяют, будет ли жидкость кавитировать или нет.

Рис. 2 Профиль давления внутри центробежного насоса.

, когда жидкость проходит через насос, давление падает, если оно достаточно низкое, жидкость будет испаряться и образовывать маленькие пузырьки. Эти пузырьки будут быстро сжиматься давлением, создаваемым быстро движущейся лопастью крыльчатки. Сжатие создает характерный шум кавитации. Наряду с шумом удар лопающихся пузырьков о поверхность лопасти вызывает постепенную эрозию и точечную коррозию, которые повреждают рабочее колесо.

Кавитационное повреждение крыльчатки насоса Robot BW5000 (изображение предоставлено моим другом Бартом Дуйвелааром).

Вы можете присоединиться к форуму обсуждения центробежных насосов pumpfundamentals по адресу https://groups.yahoo.com/neo/groups/pumpfundamentals/info


Центробежная сила : Сила, связанная с вращающимся телом. В случае насоса вращающееся рабочее колесо выталкивает жидкость на заднюю часть лопасти рабочего колеса, создавая круговое и радиальное движение.На тело, движущееся по окружности, действует центробежная сила.

Проведите этот эксперимент: найдите пластиковый стаканчик или другую емкость, в дне которой можно проткнуть небольшое отверстие. Наполните его водой и привяжите к нему нитку, а теперь, как вы догадались, начните его крутить.

Рис. 3 Эксперимент с центробежной силой.


Чем быстрее вы вращаетесь, тем больше воды вытекает из маленького отверстия, вы нагнетаете воду, содержащуюся в чашке, используя центробежную силу, как насос.


Кривая характеристики : такая же, как и кривая производительности.


Обратный клапан : устройство для предотвращения потока в обратном направлении. Насос не должен вращаться в обратном направлении, так как это может привести к повреждению и утечке. Обратные клапаны не используются в определенных случаях, когда жидкость содержит твердые частицы, такие как суспензии пульпы или взвеси, поскольку обратный клапан имеет тенденцию к заклиниванию. Обратный клапан с функцией быстрого закрытия также используется для предотвращения гидравлического удара.см. также коэффициент CV обратного клапана.

Различные обратные клапаны (источник: The Crane Technical Paper № 410)


Уравнение Коулбрука : уравнение для расчета коэффициента трения f потока жидкости в трубе для ньютоновских жидкостей любой вязкости. см. также диаграмму Муди рис. 9. Затем этот коэффициент используется для расчета потерь на трение для прямого отрезка трубы.

Чтобы понять, как решить уравнение Коулбрука для коэффициента трения f с помощью метода итераций Ньютона-Рафсона, загрузите этот файл в формате pdf.

Вот интересная статья об альтернативной явной и очень точной версии уравнения Коулбрука.


Насос-измельчитель : насос с зубчатой ​​кромкой рабочего колеса, который может измельчать крупные твердые частицы и предотвращать засорение.

Насос измельчителя

дополнительную информацию см. в specialty_pumps.pdf


Закрытая или открытая крыльчатка : лопасти крыльчатки зажаты внутри кожуха, который обеспечивает постоянный контакт жидкости с лопастями крыльчатки.Этот тип крыльчатки более эффективен, чем крыльчатка открытого типа. Недостатком является то, что каналы для жидкости более узкие и могут закупориться, если жидкость содержит примеси или твердые частицы.

В случае открытого рабочего колеса лопасти рабочего колеса открыты, а края не сдерживается саваном. Этот тип крыльчатки менее эффективен, чем крыльчатка закрытого типа. Недостатком является в основном потеря эффективности по сравнению с закрытым типом рабочего колеса. и преимуществом является увеличенный доступный зазор, который поможет любым загрязнениям или твердые частицы проходят через насос и предотвращают закупорку.


также прочтите эту статью Джона Козела, президента Sims Pump Valve Company, о закрытых и открытых крыльчатках, перепечатанную с его разрешения. Вы можете просмотреть компанию Sims.



CV-коэффициент : коэффициент, разработанный производителями регулирующих клапанов, который показывает, какой поток может выдержать клапан при перепаде давления в 1 фунт/кв. дюйм. Например, регулирующий клапан с CV 500 сможет пропустить 500 галлонов в минуту при перепаде давления в 1 фунт на квадратный дюйм.Коэффициенты CV иногда используются для других устройств, таких как обратные клапаны.

Коэффициенты CV для межфланцевого обратного клапана.


Водорез: узкое пространство между рабочим колесом и корпусом в зоне разгрузки корпуса.

это область, где создаются пульсации давления, каждая лопасть, пересекающая волнорез, производит пульсацию. Чтобы уменьшить пульсации в критическом процессе, добавляют больше лопастей.


Уравнение Дарси-Вейсбаха : уравнение, используемое для расчета потери напора на трение для жидкостей в трубах, коэффициент трения f должен быть известен и может быть рассчитан по уравнениям Коулбрука, уравнениям Свами-Джейна или диаграмме Муди.


Глухой напор : ситуация, возникающая, когда нагнетание насоса закрыто либо из-за к засорению линии или непреднамеренно закрытому клапану. В этот момент насос пойдет на максимум. запорной головки жидкость будет рециркулировать внутри насоса, что приведет к перегреву и возможному повреждению.


Диффузор: , расположенный в зоне нагнетания насоса, диффузор представляет собой набор неподвижных лопастей, часто являющихся неотъемлемой частью корпуса, которые уменьшают турбулентность, способствуя более постепенному снижению скорости.


Мембранный насос : объемный насос. Насосы с двойной диафрагмой обеспечивают плавный поток, надежную работу и возможность перекачивать широкий спектр вязких, химически агрессивных, абразивных и загрязненных жидкостей.Они используются во многих отраслях промышленности, таких как горнодобывающая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и другие.

Воздушный клапан направляет сжатый воздух в одну из камер, при этом диафрагма толкается через камеру, а жидкость с другой стороны диафрагмы вытесняется. Диафрагма в противоположной камере притягивается шатуном к центру. Это создает всасывание жидкости в камеру, когда пластина диафрагмы достигает центра насоса, она давит на шток пилотного клапана, направляя импульс воздуха к воздушному клапану.Он перемещается и отводит воздух на противоположную сторону насоса, реверсируя работу. Он также открывает воздушную камеру для выхлопа.

Этот тип мембранного насоса приводится в действие пневматическим воздухом, поэтому его можно использовать там, где электропривод не предпочтителен, он самовсасывающий и может работать всухую в течение коротких периодов времени, перекачивает опасные жидкости практически любой вязкости, может перекачивать твердые частицы до определенных размеров. .

Wilden — крупный производитель таких насосов https://www.psgdover.com/en/wilden/


Дилатант : Свойство жидкости, вязкость которой увеличивается при деформации или смещении.

Для получения дополнительной информации см. неньютоновские жидкости.pdf


Статический напор нагнетания : Разница высот между уровнем жидкости в нагнетательном резервуаре, если конец трубы погружен в воду, и центральной линией насоса. Если конец выпускной трубы открыт для атмосферы, то это разница между отметкой конца трубы и отметкой поверхности жидкости всасывающего резервуара.Этот напор также включает в себя любой дополнительный напор, который может присутствовать на поверхности текучей среды выпускного резервуара, например, как в резервуаре под давлением.

Рис. 4 Нагнетание, всасывание и общий статический напор.

См. этот учебник для получения дополнительной информации о разряде статического напора.


Насос двойного всасывания : жидкость направляется внутри корпуса насоса к обеим сторонам рабочего колеса. Это обеспечивает очень стабильную гидравлическую работу, поскольку гидравлические силы уравновешены.Рабочее колесо расположено посередине вала, который поддерживается на каждом конце подшипником. Также N.P.S.H.R. этого типа насоса будет меньше, чем у эквивалентного насоса с односторонним всасыванием. Они используются в самых разных отраслях промышленности из-за их надежности. Еще одна важная особенность заключается в том, что доступ к валу рабочего колеса и подшипникам можно получить, сняв верхнюю крышку, в то время как все трубопроводы могут оставаться на месте. Этот тип насоса обычно имеет двойную улитку.

Следующее изображение предоставлено корпорацией Flow Serve.

Этот эскиз поможет визуализировать поток внутри насоса.


Насос с двойной улиткой : насос, в котором непосредственная спираль рабочего колеса отделена перегородкой от основного корпуса корпуса. Такая конструкция снижает радиальную нагрузку на рабочее колесо, делая работу насоса более плавной и без вибраций.

Насос с двойной улиткой (источник изображения: Справочник по насосам McGraw-Hill).

дополнительную информацию см. в базе данных типов насосов

Для получения дополнительной информации см. этот pdf-файл от Cornell Pumps

.

Падающая кривая : аналогична нормальному профилю, за исключением области низкого расхода, где напор поднимается, а затем падает по мере достижения точки отключения. см. центробежный-насос-tips.htm


Эффективность: : КПД насоса можно определить, измерив крутящий момент на валу насоса с помощью крутящего момента метр, а затем расчет эффективности на основе скорости насоса, давления или общего напора и поток, создаваемый насосом.Стандартное уравнение для крутящего момента и скорости обеспечивает мощность.

Мощность, потребляемая насосом, пропорциональна общему напору, расходу, удельному весу и эффективности.

для метрической версии этой формулы см. эту страницу.

Измеряются расход и общий напор, после чего можно определить КПД.

Эффективность рассчитывается для различных скоростей потока и отображается на той же кривой, что и насос. производительность или характеристическая кривая. При построении нескольких кривых производительности одинаковая эффективность значения связаны, чтобы обеспечить линии равной эффективности.Это полезный визуальный помощник, поскольку он указывает области различных кривых насоса, которые имеют высокий КПД, которые будут предпочтительными областями или зоны, в которых должен работать выбранный насос. Наивысший КПД на заданной характеристике насоса равен известный как B.E.P. (лучшая точка эффективности), в этой области визуального представления доступно больше информации. глоссарий.

Центробежные насосы бывают разных конструкций, и некоторые из них больше подходят для приложений с низким расходом и высоким напором. и другие для высокого расхода с низким напором и некоторые промежуточные.Они предназначены для достижения максимальной эффективность для работы с конкретным приложением.

Конкретный номер скорости показывает, какой тип насоса больше подходит для вашего применения. Влияние удельной скорости на конструкцию насоса и способ расчета этого числа см. доступны в этой области визуального глоссария.

Можно прогнозировать эффективность. Несколько лет назад был проведен обзор типичных промышленных насосов. Средняя эффективность была построена в зависимости от удельной скорости, и она показывает, какова окончательная эффективность. ограничения относятся к насосам, работающим в различных условиях.Более подробная информация доступна на Страница советов по центробежным насосам.

Удельная скорость всасывания — еще один параметр, который может повлиять на эффективность. Это число является мерой какой поток можно пропустить через насос до того, как он начнет засоряться (достигнет верхнего предела расхода) и кавитирует (давление на всасывании становится достаточно низким, чтобы жидкость испарялась). Более информация доступна в визуальном глоссарии здесь.


Концевой всасывающий насос : типичный центробежный насос, рабочая лошадка в промышленности.Также известен как спиральный насос, стандартный насос, горизонтальный всасывающий насос. Конструкция с обратным вытягиванием является стандартной функцией и позволяет легко снимать рабочее колесо и вал вместе с приводом и подшипником в сборе, сохраняя при этом трубопровод и двигатель на месте.

Некоторые из его компонентов:

1. Корпус, улитка

2. Рабочее колесо, лопатки, наконечники лопаток, задняя пластина, передняя пластина (кожух), задние лопатки, каналы для выравнивания давления или балансировочные отверстия

3.Задняя крышка параллельна плоскости забора рабочего колеса

4. Сальниковая коробка — корпус сальника/механического уплотнения или набивка/фонарное кольцо

5. Вал насоса

6. Корпус насоса

7. Корпус подшипника

8. Подшипники

9. Уплотнения подшипников

11. Задний выдвижной ящик

12. Подшипники

13. Уплотнения подшипников

Балансировочные отверстия

Задние лопатки

Эквивалентная длина : метод, используемый для определения потерь на трение фитингов (см. следующий рисунок).Эквивалентную длину фитинга можно найти с помощью приведенной ниже номограммы. Эквивалентная длина затем добавляется к длине трубы, и с этой новой длиной трубы рассчитывается общая потеря на трение в трубе. Сегодня этот метод используется редко. См. tutotial3.htm для текущего метода расчета потерь напора на трение в фитингах.


Градиент энергии : см. Градиент гидравлики.


Экспеллер : гидродинамическое уплотнение, обеспечивающее уплотнение без добавления воды в сальник, особенно полезно для жидких суспензий.


(источник изображения: статья Worthington Pumpworld, см. ниже)

см. статью о экспеллерном уплотнении на этой веб-странице: pumpworld.htm


Внешний Шестеренчатый насос : объемный насос. Две цилиндрические шестерни размещены в одном корпусе с малым зазором. Жидкость захватывается между промежутками между зубьями шестерен и корпусом, вращение шестерен перекачивает жидкость. Они также используются для промышленной передачи под высоким давлением и измерения чистых, отфильтрованных смазочных жидкостей.

Viking Pumps является основным поставщиком этих насосов

.

Плоская кривая : напор уменьшается очень медленно по мере увеличения расхода, см. centrifugal-pump-tips.htm


Делитель потока : см. разделитель потока всасывания.


Донный клапан : обратный клапан, который надевается на конец всасывающей трубы насоса, часто в комплекте со встроенным фильтром.


Форум : основы насоса Форум — это место, где вы можете задать вопросы о центробежных насосах и других типов, а также поделиться своими знаниями с другими.Ценный ресурс. Присоединиться здесь.


Потери на трение (насос) : на следующей диаграмме показано распределение потерь на трение и их относительная величина, возникающие в насосе.

Источник: Центробежные и осевые насосы A.J. Степанофф, опубликованный John Wiley and Sons в 1957 году.


Трение (труба) : Сила, возникающая как реакция на движение. Все жидкости при движении подвержены трению. Чем выше вязкость жидкости, тем выше сила трения при том же расходе.Трение возникает внутри, когда один слой жидкости движется относительно другого, а также на границе раздела жидкости и стенки. Грубые трубы также будут создавать высокое трение.


Потеря напора на трение (труба) : потеря напора на трение определяется уравнением Дарси-Вейсбаха и во многих таблицах, например, в справочнике Cameron Hydraulic. Обычно указывается в футах жидкости на 100 футов трубы.

Таблица коэффициентов потери напора для воды из справочника Cameron Hydraulic.

Для получения дополнительной информации о фрикционной головке.


Коэффициент трения f (труба) : коэффициент трения f требуется для расчета потери напора на трение. Это дается диаграммой Муди, или уравнением Коулбрука, или уравнением Свами-Джейна. Значение коэффициента трения будет зависеть от того, является ли течение жидкости ламинарным или турбулентным. Эти режимы течения можно определить по значению числа Рейнольдса.


Передняя крышка : см. насос торцевого всасывания.


Передняя панель : см. насос с торцевым всасыванием.


Сальник : см. сальник.


Насосы с мокрым ротором : см. насосы без уплотнений.


Уравнение Хазена-Вильямса : это уравнение в настоящее время редко используется, но широко использовалось в прошлое и дает хорошие результаты, хотя и имеет много ограничений, одно из которых заключается в том, что он не учитывает вязкость. Поэтому его можно применять только к жидкостям с вязкостью, аналогичной воде при температуре 60F.Он был заменен на Дарси-Вейсбах и уравнение Коулбрука. Интересно, что NFPA (Национальная ассоциация противопожарной защиты) требует использовать уравнение Хазена-Вильямса, например, для расчета трения в спринклерных системах.

Коэффициенты C, используемые в приведенном выше уравнении Хазена-Вильямса, приведены в таблице ниже.
Источником этого уравнения является книга Cameron Hydraulic Data book.

Коэффициенты C уравнения Хазена-Вильямса.


Напор: высота, на которую насос может перекачивать жидкость. Голова также является формой энергии. В насосных системах существует 4 различных типа напора: подъемный напор или статический напор, напорный напор, скоростной напор и потеря напора на трение. Для получения дополнительной информации о голове см. этот учебник.

Также известная как удельная энергия или энергия на единицу веса жидкости, единица напора выражается в футах или метрах. см. также учебник2

Попробуйте это веб-приложение, чтобы получить голову от давления.


Гидравлический уклон: Все энергетические параметры системы (например, скоростной напор и потери на трение в трубопроводах и фитингах) преобразуются в напор и отображаются в виде графика над вертикальным чертежом установки. Это помогает визуализировать, где расположены все энергетические термины, и убедиться, что ничего не упущено.


Рабочее колесо: Вращающийся элемент насоса, состоящий из диска с изогнутыми лопастями. Рабочее колесо сообщает жидкости движение и давление.

См. этот документ о крыльчатках Института МакНалли

.

Рис. 5 Основные детали насоса и терминология.

Рабочее колесо состоит из задней пластины, лопастей и, для закрытых рабочих колес, передней пластины или кожуха. Он может быть оснащен компенсационными кольцами, задними лопастями и балансировочными отверстиями.

для получения дополнительной информации о различных типах крыльчаток см. файл impeller.htm.


Ушко крыльчатки: часть центробежного насоса, которая направляет жидкость в область лопасти крыльчатки.Диаметр отверстия будет контролировать, сколько жидкости может попасть в насос при заданном расходе, не вызывая чрезмерного падения давления и кавитации. Скорость внутри глаза будет контролировать NPSHR, см. эту диаграмму.

см. также centrifugal-pump-tips.htm

Для получения дополнительной информации о терминологии частей насоса см. эту веб-страницу.


Нагнетатель: нагнетатель представляет собой устройство, прикрепленное к проушине крыльчатки, обычно имеющее форму винта, которое помогает увеличить давление на входе в крыльчатку и сделать перекачиваемыми вязкие жидкости или жидкости с высоким содержанием твердых частиц.Его также можно использовать для уменьшения NPSH.

(источник изображения: Тейкоку).

см. статьи об индукторах на этой веб-странице: pumpworld.htm


Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением : объемный насос.

Принцип перекачки с внутренним зацеплением был изобретен Йенсом Нильсеном, одним из основателей Viking Pump. В нем используются две вращающиеся шестерни, которые не входят в зацепление на стороне всасывания насоса, создавая пустоты, которые позволяют атмосферному давлению нагнетать жидкость в насос.Промежутки между зубьями шестерни транспортируют жидкость по обе стороны от серпа к стороне нагнетания, а затем шестерни повторно входят в зацепление, чтобы выпустить жидкость. Конструкция внутренней шестерни Viking имеет внешнюю ведущую шестерню (ротор показан оранжевым), которая вращает внутреннюю ведомую шестерню (промежуточное колесо показано белым).

Viking Pumps является основным поставщиком этих насосов.


Струйный насос : струйный насос – это общедоступный насос для водоснабжения жилых домов.Он имеет интересную умную конструкцию, которая может поднимать воду из колодца (до 25 футов) и позволяет ему работать без обратного клапана на всасывании и, кроме того, не требует заливки. Сердцем конструкции является трубка Вентури (источник воды находится со стороны нагнетания рабочего колеса), которая создает низкое давление, создавая вакуум на всасывании и позволяя насосу поднимать жидкости.


K-фактор : коэффициент, определяющий потери напора для фитингов.Он используется со следующим уравнением

Фактор К для различных фитингов можно найти во многих публикациях. В качестве примера на рис. 6 показано соотношение между коэффициентом K колена с резьбой 90° и диаметром (D). Тип фитинга определяет соотношение между потерями на трение и размером трубы.

Примечание: этот метод предполагает полностью турбулентный поток (см. разделительную линию на диаграмме Муди на рис. 9).

Рис. 6 Коэффициент К в сравнении сдиаметр фитинга (источник: Технический справочник Гидравлического института)

Другим хорошим источником информации о К-факторах является Брошюра с техническими данными крана.

Рис. 7 Значения коэффициента К по отношению к коэффициенту трения для стандартного тройника.

Технический документ Crane дает значение K для фитинга с точки зрения термина f T , как в этом примере для стандартного тройника.


Как и в случае с данными, показанными на рис. 6, потери на трение для фитингов основаны на допущении, что поток является сильно турбулентным, фактически настолько турбулентным, что число Рейнольдса больше не является фактором, а шероховатость трубы основной параметр, влияющий на трение.Это видно на диаграмме Муди. На диаграмме есть линия, которая определяет место, где начинается полная турбулентность.

Термин f T , используемый Крейном, представляет собой коэффициент трения и совпадает с коэффициентом, полученным в уравнениях Коулбрука или Свами-Джейна.


Когда число Рейнольдса становится большим, значение f T (с использованием уравнения Свами-Джейна) становится:


, кроме того, Технический документ по кранам №.410

предполагает, что шероховатость материала будет соответствовать новой стали, значение которой равно 0,00015 фута. Таким образом, предыдущее уравнение для f T принимает вид:


Таким образом, значение коэффициента К легко вычисляется на основе диаметра фитинга, коэффициента трения f T и коэффициента умножения для каждого типа фитинга.


Ламинарный : Особый режим потока, который имеет место при низком числе Рейнольдса (Re <2000).Он характеризуется перемещением частиц жидкости слоями друг относительно друга без перемешивания.


Рис. 8 Профиль скорости ламинарного потока.


Кулачковый насос : объемный насос. В основном используются в пищевой промышленности, потому что они работают с твердыми веществами, не повреждая их. Лепестки приводятся в действие внешними синхронизирующими шестернями, в результате чего лепестки не соприкасаются. Жидкость перемещается внутри корпуса в карманах между лепестками и корпусом, зацепление лепестков выталкивает жидкость через выпускное отверстие под давлением.Они также предлагают непрерывный и прерывистый реверсивный поток и могут работать всухую в течение коротких периодов времени. Типичное применение в следующих отраслях: пищевая, фармацевтическая, целлюлозно-бумажная, производство напитков, химическая и биотехнология.

Viking Pumps является крупным поставщиком этих насосов https://www.vikingpump.com/.


Насос с низким кавитационным запасом : насос, предназначенный для применения с низким кавитационным запасом. доступный, обычно имеет индуктор.см. индуктор

дополнительную информацию см. в specialty_pumps.pdf


Механическое уплотнение : название соединения, которое герметизирует жидкость в насосе, предотвращая ее выход через соединение между корпусом и валом насоса. На следующем изображении (источник: Справочник по насосам McGraw-Hill) показано типичное механическое уплотнение. Механическое уплотнение представляет собой уплотнительное устройство, которое образует подвижное уплотнение между вращающимися и неподвижными частями. Они были разработаны для преодоления недостатков компрессионной набивки.Утечки могут быть снижены до уровня, соответствующего экологическим стандартам государственных регулирующих органов, а затраты на техническое обслуживание могут быть ниже.


Ртуть (Hg) : Металл, остающийся жидким при комнатной температуре. Это свойство делает его полезным при использовании в тонкой вертикальной стеклянной трубке, поскольку небольшие изменения давления могут быть измерены как изменения высоты столбика ртути. Дюйм ртутного столба часто используется в качестве единицы измерения уровня вакуума или давления ниже атмосферного.

Соотношение между дюймами ртутного столба, фунтами на квадратный дюйм и единицами давления в фунтах на квадратный дюйм.


Минимальный расход

Большинство центробежных насосов не следует использовать при расходе менее 50 % B.E.P. (точка наилучшего КПД) расход без линии рециркуляции. (Что такое B.E.P.?) Если для вашей системы требуется скорость потока 50% или меньше, используйте линию рециркуляции для увеличения потока через насос, поддерживая низкий поток в системе, или установите привод с регулируемой скоростью.

см. также глоссарий насосов BEP

Как устанавливается минимальный расход центробежного насоса (ответ Гидравлического института)

Факторы, определяющие минимально допустимую скорость потока, включают следующее:

* Повышение температуры жидкости — обычно устанавливается как 15°F и является очень низким пределом. Однако, если насос работает в выключенном состоянии, он может сильно перегреться.

* Радиальная гидравлическая нагрузка на рабочие колеса. Это наиболее серьезное явление для насосов с одинарной улиткой, и даже при скорости потока выше 50% BEP может привести к сокращению срока службы подшипников, чрезмерному отклонению вала, выходу из строя уплотнения, трению рабочего колеса и поломке вала.

* Рециркуляция потока в рабочем колесе насоса. Это также может происходить ниже 50% BEP, вызывая шум, вибрацию, кавитацию и механические повреждения.

* Характеристическая кривая полного напора — некоторые кривые насоса имеют наклон к отсечке, а некоторые кривые VTP показывают провал на кривой. Следует избегать работы в таких регионах.

Не существует стандарта, устанавливающего точные пределы минимального расхода в насосах, но в «ANSI/HI 9.6.3-1997 Центробежные и вертикальные насосы — допустимая рабочая область» обсуждаются все задействованные факторы и даются рекомендации для «предпочтительной рабочей области». .


Минимальный NPSHA : запас прочности или минимальный NPSHA, который должен быть доступен, частично зависит от количества энергии всасывания насоса. Уровень энергии всасывания насоса увеличивается на:

  • Диаметр всасывания корпуса
  • Скорость насоса
  • Удельная скорость всасывания
  • Удельный вес жидкости сила тяжести, увеличивает энергию всасывания насоса.

    Гидравлический институт предложил эти рекомендации для минимального NPSHA в зависимости от уровня энергии всасывания.

    Рекомендации по минимальному коэффициенту запаса NPSH NPSHA/NPSHR

    Уровни энергии всасывания

    Применение Низкий Средний Высокий
    Нефть 1.1-а 1.3-а
    Химическая 1.1-а 1.3-а
    Электроэнергия 1.1-а 1,5-а 2.0-а
    Атомная энергетика 1,5-б 2.-а 2,5-а
    Градирни 1.3-б 1,5-а 2.0-а
    Вода/сточные воды 1.1-а 1.3-а 2.0-а
    Общая промышленность 1.1-а 1.2-а
    Целлюлоза и бумага 1.1-а 1.3-а
    Строительные услуги 1.1-а 1.3-а
    Шлам 1.1-а
    Трубопровод 1.3-а 1,7-а 2.0-а
    Вода/Пища 1.2-а 1,5-а 2.0-а

    «a» — или 0,6 м (2 фута), в зависимости от того, что больше

    «b» — или 0,9 м (3 фута), в зависимости от того, что больше

    «а» — или 1,5 м (5 футов), в зависимости от того, что больше

    см. статьи о рекомендациях по кавитационному запасу на этой веб-странице: pumpworld.хтм


    Корпус двигателя : NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) устанавливает стандарты, в соответствии с которыми создаются асинхронные электродвигатели. Каждый типоразмер рамы (например, рама 254T) рассчитан на определенные размеры. Количество места, необходимого для узла насоса, будет зависеть от размера и конструкции двигателя. Легко найти таблицу, в которой указаны размеры двигателя в зависимости от размера рамы (см. следующую таблицу).

    , но я долго и упорно искал диаграмму, показывающую соотношение размера кадра и разрешения.об/мин и л.с., и вот оно:


    Диаграмма Муди : графическое представление уравнений ламинарного и турбулентного (Коулбрука) потоков.

    Рисунок 9. Диаграмма Муди, графическое представление уравнения ламинарного течения и уравнения Коулбрука для коэффициента трения f.


    Доступный чистый кавитационный запас (N.P.S.H.A.) : Доступный чистый кавитационный запас. Напор или удельная энергия на всасывающем фланце насоса за вычетом напора пара жидкости.см. NPSHA.PDF

    См. этот калькулятор веб-приложения для N.PS.H.A.

    Также для тех, кто хочет знать о NPSHA, но ненавидит это дурацкое слово.


    Необходимый чистый положительный напор на всасывании (N.P.S.H.R.) : Необходимый чистый положительный напор на всасывании. Производители оценивают NPSH, необходимый для насоса при определенном расходе, общем напоре, скорости и диаметре рабочего колеса. Это определяется моим измерением. см. также NPSHR.PDF

    На следующем рисунке представлена ​​оценка NPSHR для центробежных насосов (источник: Centrifugal Pump Design & Application by Val.С.Лабанофф и Роберт Р.Росс, предоставленный другом форума насосов Рави Санкаром.

    Вы можете присоединиться к дискуссионному форуму центробежных насосов по адресу https://groups.yahoo.com/neo/groups/pumpfundamentals/info

    Для просмотра изображения в большем масштабе загрузите файл npshr-predict.pdf


    Ньютоновская жидкость : Жидкость, вязкость которой постоянна и не зависит от скорости сдвига (деформации). Для ньютоновских жидкостей существует линейная зависимость между скоростью сдвига и касательным напряжением между слоями.

    Для получения дополнительной информации см. неньютоновские жидкости.pdf

    Рис. 10 Зависимость сдвиг/деформация для ньютоновской жидкости.

    Если вы хотите понять, на что похожа неньютоновская жидкость и что означает изменение вязкости в зависимости от скорости сдвига, попробуйте этот эксперимент.

    В большой неглубокой миске приготовьте раствор примерно из 1 части воды и 2 частей кукурузного крахмала, попробуйте быстро перемешать эту жидкость пальцами.Когда пальцы перемещаются медленно, раствор ведет себя так, как и ожидалось, оказывая небольшое сопротивление. Чем быстрее вы пытаетесь двигаться через жидкость, тем выше сопротивление. При такой скорости сдвига раствор ведет себя почти как твердое тело. Если вы будете двигать пальцами достаточно быстро, они будут прыгать по поверхности. Это то, что подразумевается под зависимостью вязкости от скорости сдвига. Сравните это поведение с патокой; вы обнаружите, что даже если патока вязкая, ее вязкость очень мало меняется в зависимости от скорости сдвига.Патока течет легко независимо от того, насколько быстрое движение.

    Посмотрите видео-презентацию этого эксперимента.


    Рабочая точка : Точка (расход и общий напор), в которой работает насос. Он расположен на пересечении кривой системы и кривой производительности насоса. Он соответствует расходу и напору, необходимым для процесса.

    Рис. 11 Рабочая точка на кривой производительности насоса.


    Упаковка : см. сальник.


    Насос частичного выброса : см. радиально-пластинчатый насос.


    Периферийный (регенеративный) насос : также известный как регенеративный или регенеративный турбинный насос. Это насосы с низкой производительностью (150 галлонов в минуту или 34 м3/ч) и высоким напором (5400 футов или 1645 м). Рабочее колесо имеет короткие лопасти на периферии, и эти лопасти проходят через кольцевой канал. Жидкость входит между двумя лопастями рабочего колеса и приводится в круговое движение, что добавляет энергии частицам жидкости, которые движутся по спирали от входа к выходу.Каждый набор лопастей непрерывно добавляет энергию частицам жидкости.

    Периферийные насосы более эффективны в условиях низкого расхода и высокого напора, чем центробежные насосы. требуют намного меньшего NPSHA, чем эквивалентный центробежный насос. Они также могут обрабатывать жидкости с содержанием до 20%. захваченные газы. Их можно запустить в ОБРАТНОМ направлении, что иногда может быть интересной способностью в определенных случаях.

    Они используются в широком спектре бытовых и промышленных применений.

    Хорошее объяснение принципа действия см. на этой странице веб-сайта Mepco.
    , а также от Roth Pump Co.



    Кривая производительности : График зависимости общего напора от расхода для конкретной модели насоса, диаметра рабочего колеса и скорости (синхронная кривая характеристики, кривая производительности по воде). см. рис. 1

    Для получения дополнительной информации о производительности или характеристической кривой см. этот учебник


    Шероховатость трубы : Измерение средней высоты пиков, создающих шероховатость на внутренней поверхности труб.Шероховатость измеряется во многих местах, а затем усредняется, обычно она определяется в микродюймах RMS (среднеквадратичное значение). Скачать или просмотреть таблицу шероховатости труб в формате pdf


    Давление трубопровода (максимальное) : в некоторых случаях может потребоваться проверить максимальное номинальное значение ваших труб, чтобы избежать разрыва из-за избыточного давления. Код ASME для напорных трубопроводов B31.3 обеспечивает максимальное напряжение для труб из различных материалов. Также необходимо проверить номинал фланца трубы.

    для получения дополнительной информации см. max_piping_oper_press.pdf

    Таблица допустимых напряжений трубопроводов из кода ASME для напорных трубопроводов B31.3


    Насос Пито : также известен как насос с вращающимся корпусом. Особенностью этого насоса является низкая и средняя скорость потока при высоком давлении. Он часто используется для подачи душа высокого давления на бумагоделательных машинах.

    Насос Пито (ротоструйный)

    дополнительную информацию см. в базе данных типов насосов


    Давление : Приложение силы к телу, вызывающее большее или меньшее сжатие жидкости.В статической жидкости давление меняется с высотой.

    Вес жидкости является причиной гидростатического давления. Изолируется тонкий слой жидкости, чтобы можно было визуализировать силы, окружающие его. Если мы сделаем срез очень тонким, давление сверху и снизу среза будет одинаковым. Срез сжимается сверху и снизу векторами силы, противоположными друг другу. Жидкость в срезе также оказывает давление в горизонтальном направлении на стенки трубы. Эти силы уравновешиваются напряжением в стенке трубы.Давление на дно среза будет равно весу жидкости над ним, деленному на площадь.

    Вес столба жидкости высотой (z):

    Давление (p) равно весу жидкости (F), деленному на площадь поперечного сечения (A) в точке, где рассчитывается давление:

    где F : сила от веса жидкости

    В : объем

    г : ускорение свободного падения (32.17 фут/с 2 )

    : плотность жидкости в фунтах массы на единицу объема

    : плотность жидкости или удельный вес в фунтах силы на единицу объема


    Напор : выражение энергии, в частности, это энергия на единицу веса вытесненной жидкости. Дополнительная информация о напоре.

    Нам часто нужно рассчитать напор, соответствующий давлению. Давление можно преобразовать в напор или высоту столба жидкости для любой жидкости.Однако не все жидкости имеют одинаковую плотность. Вода, например, имеет плотность 62,34 фунта на кубический фут, тогда как плотность бензина составляет 46,75 фунта на кубический фут. Удельный вес – это отношение плотности жидкости к плотности воды при стандартных условиях. Вода по определению имеет удельный вес (SG), равный 1. Чтобы преобразовать давление в напор, необходимо знать удельный вес SG жидкости. Удельный вес жидкости:


    где плотность жидкости и плотность воды при стандартных условиях.С

    где — плотность жидкости в пересчете на единицу объема. Постоянная gc необходима для обеспечения соотношения между массой в фунтах-метрах и силой в фунт-силах.

    Количество ( = 62,34 фунт/фут 3 для воды при температуре 60 °F):

    После упрощения отношение между высотой столба жидкости и давлением на дне столба:


    Винтовой насос : объемный насос.Эти насосы идеально подходят для жидкостей, которые слишком вязкие для других насосов. например – пасты, смазки, шлам и т. д. Они состоят только из одного ведомого металлического ротора, вращающегося внутри статора с футеровкой из эластомера (эластичного).

    Жидкость поступает во всасывающий патрубок под давлением или под действием силы тяжести и по мере того, как РОТОР 1 вращается внутри гибкого резинового СТАТОРА 2, образуя плотно закрытые полости 3, которые перемещают жидкость к выпускному патрубку. Насосное действие начинается в момент вращения РОТОРА.Жидкость действует как смазка между насосными элементами.


    Псевдопластичность : Свойство жидкости, вязкость которой медленно увеличивается со скоростью сдвига.

    Для получения дополнительной информации см. неньютоновские жидкости.pdf


    Насосы в качестве турбин (PAT) : Насосы, используемые в обратном направлении в качестве турбин.

    Для получения дополнительной информации см. насосы как турбины


    Радиальный насос : относится к конструкции центробежного насоса для среднего напора и среднего расхода или высокого напора и низкого расхода.Значение конкретного числа скоростей покажет, подходит ли конструкция радиального насоса для вашего применения. см. радиальные насосы.


    Радиальный лопастной насос : также известный как насос частичного выброса или лопастной насос. Установленный на раме насос стандарта ANSI с торцевым всасыванием и нагнетанием по центральной линии сверху разработан специально для работы с коррозионно-активными химическими веществами при малых расходах.

    Лопастной насос

    дополнительную информацию см. в базе данных типов насосов


    Насос с утопленным рабочим колесом : иногда его называют вихревым насосом.Это установленный на раме насос с задним вытягиванием, торцевым всасыванием, утопленным рабочим колесом, тангенциальным нагнетательным насосом, специально разработанный для работы с некоторыми объемными или волокнистыми твердыми частицами, жидкостями, содержащими воздух или газ, или жидкостями, чувствительными к сдвигу.

    Насос с утопленным рабочим колесом

    дополнительную информацию см. в базе данных типов насосов

    см. также эту статью компании Lawrence pump.


    Рециркуляция : при низком расходе и высоком расходе по сравнению с расходом на B.Э.П. жидкость начнет рециркулировать или двигаться в обратном направлении на всасывании и нагнетании.

    Хорошо известно, что повреждение кавитационного типа, наблюдаемое на впускных лопатках и не связанное с недостаточным кавитационным запасом, может быть напрямую связано с работой насоса во всасывающей рециркуляционной зоне. Аналогичные повреждения, наблюдаемые на концах нагнетательных лопаток, также могут быть связаны с работой насоса в зоне рециркуляции нагнетания.

    Рециркуляция всасывания и нагнетания может происходить в разных точках, как показано на характеристической кривой ниже.


    Регенеративный насос : см. периферийный насос, также известный как регенеративный турбинный насос.


    Число Рейнольдса : число Рейнольдса пропорционально соотношению скорости и вязкости, чем выше число (выше 4000 для турбулентного потока), тем более турбулентный поток и тем меньше влияние вязкости. При высоких числах Рейнольдса (см. линию перехода к полной турбулентности на диаграмме Муди) шероховатость трубы становится определяющим фактором потерь на трение.Чем ниже число Рейнольдса (менее 2000 для ламинарного потока), тем большее значение имеет вязкость жидкости. Большинство применений находятся в режиме турбулентного режима потока, если только жидкость не очень вязкая (например, 300 сСт и выше), скорость должна быть очень низкой, чтобы создать режим ламинарного потока.


    Реопектик : Свойство жидкости, вязкость которой увеличивается со временем.

    Для получения дополнительной информации см. неньютоновские жидкости.пдф


    Резиновая футеровка насоса : см. шламовый насос.


    Винтовая крыльчатка : Винтовая центробежная крыльчатка имеет форму конического винта Архимеда. Первоначально разработанный для перекачки живой рыбы, винтовой центробежный насос
    стал популярным во многих приложениях по перекачке твердых частиц.

    Для получения дополнительной информации см. этот информационный бюллетень от Lawrence pumps.
    см. также эту статью насосной компании Hayward Gordon.


    Бессальниковый насос : см. таблицу типов насосов для получения дополнительной информации, изображений и ссылок на герметичные насосы.


    Самовсасывающий насос : насос, не требующий заливки или первоначального заполнения жидкостью. В корпусе насоса находится запас воды, который помогает создать вакуум, поднимающий жидкость из низкого источника.

    Самовсасывающий насос


    дополнительную информацию см. в specialty_pumps.pdf


    Кожух : см. насос с концевым всасыванием.


    Отсечной напор : Общий напор, соответствующий нулевому расходу на кривой производительности насоса.

    Рис. 12. Напор отсечки и другие точки на кривой производительности центробежного насоса.

    Отсечной напор — это общий напор, который насос может обеспечить при нулевом расходе (см. следующий рисунок). Запорная головка важна по двум причинам.

    1. В некоторых системах (заведомо необычных) линия нагнетания насоса должна проходить на гораздо большей высоте, чем конечная точка нагнетания.Жидкость должна сначала достичь более высокого уровня в системе. Если запорный напор меньше статического напора, соответствующего высшей точке, то в системе не будет установлен поток.

    2. Во время пуска и проверки насоса быстрый способ определить, обладает ли насос потенциальной производительностью для обеспечения необходимого напора и расхода, — это измерить напор отключения. Это значение можно сравнить с перекрывающим напором, рассчитанным по характеристике насоса.


    Насос с боковым каналом : насос с высоким напором при низкие потоки с дополнительным преимуществом, заключающимся в возможности работы с газами.Принцип работы насоса хорошо объясняется на веб-сайте Sero Pump

    Веб-сайт. Я включил pdf-версию веб-сайта материал сайта (как есть) на тот случай, если однажды веб-страница Sero изменится или исчезнет, моя благодарность Sero за то, что он сделал это доступным. Принцип бокового канала аналогичен к регенеративному (периферийному) насосу.

    Другие примеры и поставщиков насосов с боковым каналом вы найдете в базе данных насосов. с использованием типа насоса: боковой канал.


    Сифон : Система трубопроводов или трубок, в которой точка выхода ниже точки входа и где часть трубы находится над свободной поверхностью источника жидкости.

    Рисунок 14 Сифон.

    См. в этой статье описание работы сифона.


    Шламовый насос : некоторые типы шлама склонны к оседанию. быстро и их трудно удержать в подвешенном состоянии. Компания Lawrence Pump решила эту проблему. проблему, поместив мешалку перед всасывающим патрубком насоса.

    Шламовый насос

    дополнительную информацию см. в specialty_pumps.pdf


    Шламовый насос : прочный насос для тяжелых условий эксплуатации, предназначенный для перекачивания агрессивных или абразивных растворов шлама, которые обычно используются в горнодобывающей промышленности с частицами различных размеров. Это достигается путем облицовки внутренней части корпуса насоса, а также рабочего колеса резиной.

    Шламовый насос

    см. детальный чертеж для получения дополнительной информации

    см. specialty_pumps.pdf для получения дополнительной информации

    , а также Справочник Warman по перекачке шлама


    Удельный вес (SG) : отношение плотности жидкости к плотности воды при стандартных условиях. Если удельный вес равен 1, то плотность такая же, как у воды, если он меньше 1, то жидкость менее плотная, чем вода, и тяжелее воды, если удельный вес больше 1. У ртути удельный вес равен 14, у бензина СГ 0,8. Полезность удельного веса заключается в том, что он не имеет единиц измерения, поскольку он является сравнительной мерой плотности или отношения плотностей, поэтому удельный вес будет иметь одинаковое значение независимо от того, какую систему единиц мы используем, имперскую или метрическую.

    Для получения дополнительной информации см. удельный вес.pdf

    Посмотрите этот эксперимент на видео, показывающий, что общий напор не зависит от плотности или удельного веса.

    приведенное выше изображение взято из справочника Cameron Hydraulic, в котором содержится много информации о свойствах жидкости.


    Удельная скорость : число, указывающее тип насоса (например, радиальный, смешанный поток или осевой) подходит для применения.Рисунок ниже известен как диаграмма Balje .

    Удельная скорость рассчитывается по следующей формуле:


    Перевод из метрической в ​​британскую удельную скорость N Sm приведен ниже:


    см. также удельную скорость всасывания

    статью на эту тему см. в файлеspecific-speed_primer.pdf

    , а вот калькулятор конкретной скорости в веб-приложении.


    Стандартный моноблочный спиральный насос : Улитка представляет собой корпус спиральной формы.То вал двигателя соединен с рабочим колесом без промежуточной муфты, что обеспечивает компактность конструкции. Диапазон расхода обычно составляет менее 300 галлонов в минуту.

    Изображение этого насоса предоставлено Ace Pumps.


    Стандартный спиральный насос с раздельным соединением : Спиральный корпус представляет собой спиральный корпус. То вал двигателя соединен с рабочим колесом промежуточным валом с двумя муфтами.

    Изображение этого насоса предоставлено Allweiler.


    Деформация : Отношение абсолютного смещения контрольной точки внутри тела к характерной длине тела. см. рис. 10.


    Напряжение : В данном случае относится к касательному напряжению или силе между слоями жидкости, деленной на площадь поверхности между ними.


    Сальник : соединение, которое герметизирует жидкость в насосе, предотвращая ее выход между корпусом и валом насоса.На следующем изображении (источник: Справочник по насосам McGraw-Hill) показана типичная сальниковая коробка с сальниковой набивкой. Функция набивки состоит в том, чтобы контролировать утечку, а не устранять ее полностью. Набивка должна быть смазана, и для надлежащей смазки должен поддерживаться поток от 40 до 60 капель в минуту из сальниковой коробки. Это делает этот тип уплотнения непригодным для ситуаций, когда утечка недопустима, но они очень распространены в крупных отраслях первичной промышленности, таких как горнодобывающая и целлюлозно-бумажная промышленность.


    Погружение или погружение : Погружение, как здесь используется, представляет собой высоту между свободной поверхностью всасывающего резервуара и всасывающей трубой насоса.

    Рис. 13 Минимальное погружение во избежание образования вихрей.

    Попробуйте калькулятор минимальной высоты погружения в веб-приложении.

    Вот хорошее изображение осевого насоса с проблемой погружения всасывающего патрубка.

    посмотреть это видео о погружении

    Гидравлический институт публикует руководство по проектированию всасывающего устройства насоса, в котором содержатся подробные рекомендации.

    Насосная компания Goulds бесплатно предоставляет аналогичные рекомендации по конструкции всасывающего патрубка насоса.


    Делитель всасывающего потока : металлическое ребро на всасывающем патрубке насоса, которое устанавливается на некоторых насосах. Его цель состоит в том, чтобы удалить крупномасштабные вихри, чтобы линии потока были как можно более параллельными, когда жидкость входит в отверстие рабочего колеса.


    Направляющая всасывания : устройство, помогающее выпрямить поток перед насосом, непосредственно перед которым имеется колено под углом 90 градусов.

    Насколько мне известно, существует два типа всасывающих патрубков.

    Другим типом всасывающей направляющей является лопастная система Cheng

    .

    Лопасть Cheng, см. Cheng Fluid Systems

    Еще одним производителем стандартных компонентов всасывающей направляющей диаметром от 2 до 14 дюймов является компания Metraflex.Bell Gossett производит всасывающую направляющую, которую они называют всасывающим диффузором.

    см. брошюру Bell Gossett по всасывающим диффузорам


    Всасывающая лопасть : см. руководство по всасыванию.


    Удельная скорость всасывания : число, указывающее, достаточны ли условия всасывания для предотвращения кавитации. По данным Гидравлического института, удельная скорость всасывания должна быть менее 8500. Другие эксперименты показали, что удельная скорость всасывания может достигать 11000.

    Когда насос имеет высокое значение удельной скорости всасывания, это также будет означать, что входная площадь рабочего колеса должна быть большой, чтобы уменьшить скорость на входе, необходимую для обеспечения низкого кавитационного запаса. Однако, если вы продолжите увеличивать входную площадь рабочего колеса (чтобы уменьшить NPSHR), вы достигнете точки, в которой площадь входного отверстия станет слишком большой, что приведет к рециркуляции всасывания (гидравлически нестабильная, вызывающая вибрацию, кавитацию, эрозию и т. д.). Рекомендуемое максимальное значение удельной скорости всасывания позволяет избежать достижения этой точки.(абзац предоставлен Майком Таном из группы форума помпы).

    Поддержание удельной скорости всасывания ниже 8500 также является способом определения максимальной скорости насоса и предотвращения кавитации.

    Для насоса двойного всасывания половина значения Q используется для расчета удельной скорости всасывания.

    Удельная скорость всасывания рассчитывается по следующей формуле:

    см. также удельную скорость

    Перевод удельной скорости всасывания из метрической в ​​британскую S м приведен ниже:

    Термин N SS также используется для обозначения удельной скорости всасывания.

    По данным Гидравлического института эффективность насоса максимальна, когда удельная скорость всасывания находится в диапазоне от 2000 до 4000. Когда S выходит за пределы этого диапазона, эффективность должна быть снижена в соответствии со следующим рисунком.

    источник: журнал Pump & Systems, август 2005 г.

    статью на эту тему см. в файлеspecific-speed_primer.pdf

    , а вот калькулятор удельной скорости всасывания в веб-приложении.

    В следующей таблице приведены некоторые более точные рекомендации по желаемым рабочим диапазонам скорости всасывания.

    Источник: Практика перерабатывающей промышленности RESP 001 Проектирование насосных систем, использующих центробежные насосы.


    Статический напор на всасывании : Разница высот между уровнем жидкости в источнике жидкости и осевой линией насоса (см. рис. 4). Этот напор также включает в себя любой дополнительный напор, который может присутствовать на поверхности жидкости всасывающего резервуара, например, как в случае напорного всасывающего резервуара.


    Suction Static Lift : То же определение, что и у Suction Static.Этот термин используется только тогда, когда осевая линия насоса находится над поверхностью жидкости всасывающего резервуара.


    Система : как в насосной системе. В систему входят все трубопроводы, включая оборудование, начиная с точки входа (часто поверхность жидкости всасывающего резервуара) и заканчивая точкой выхода (часто поверхность жидкости нагнетательного резервуара).


    Системная кривая : графическое представление зависимости общего напора насоса от расхода. Расчеты выполняются для полного напора при разных расходах, эти точки связаны и образуют кривую, называемую системной кривой.Его можно использовать для прогнозирования работы насоса при различных скоростях потока. Общий напор включает статический напор, который является постоянным, а также разницу напора трения и скоростного напора, которая зависит от скорости потока (см. Рисунок 11). Пересечение кривой системы с кривой характеристики насоса определяет рабочую точку насоса.

    Изменения в системе, такие как открытие или закрытие клапанов или удлинение или укорачивание нагнетательной трубы, изменят фрикционную головку, что изменит форму кривой системы и, следовательно, рабочую точку.На следующем рисунке показана система со статическим напором 100 футов и общим сопротивлением системы примерно 20 футов, показанная кривой А. На нагнетании насоса есть клапан, который частично закрыт. Если увеличить высоту трения (т. е. клапан закрыть), то рабочая точка сместится из точки А в точку В, и поток упадет. Если головка трения уменьшится (т.е. клапан откроется), то рабочая точка сместится в точку С и поток увеличится.


    Требования к системе : Те элементы, которые определяют общий напор: трение и условия на входе и выходе системы (например, скорость, высота и давление).


    Уравнение Свами-Джейна : уравнение, которое можно использовать вместо уравнения Коулбрука для расчета коэффициента трения f.


    Тиксотропный : Свойство жидкости, вязкость которой со временем уменьшается.


    Общий динамический напор : Идентичен общему напору. Этот термин больше не используется и заменен более коротким термином «Общий напор».


    Общий напор : Разница между напором на нагнетательном и всасывающем фланцах насоса (син. Общий динамический напор.напор насоса, системный напор). см. также tutorial3.htm


    Общий статический напор : Разница между статическим напором нагнетания и всасывания, включая разницу между поверхностным давлением нагнетательного и всасывающего резервуаров, если резервуары находятся под давлением (см. Рисунок 4). См. также tutorial3.htm


    Турбулентность : Поведение жидких предметов в потоке, характеризующееся быстрым движением частиц во многих направлениях, а также общее направление общего потока жидкости.


    Вакуум : давление ниже атмосферного.


    Лопасти (кол-во) : см. импеллер.htm.


    Частота прохождения лопастей : при анализе вибрации эта частота (количество лопастей, умноженное на скорость вала) и даже кратные ей отображаются в виде пика, который может указывать на поврежденное или несбалансированное рабочее колесо.

    Рисунок 15 Спектры шумовых колебаний, показывающие частоту прохода лопастей (источник: The Pump Handbook publ.Макгроухилл)

    см. статьи об источниках вибрации насосов на этой веб-странице: pumpworld.htm


    Пластинчатый насос : см. радиально-лопастной насос.


    Пластинчатый насос (гидравлический) : объемный насос. Лопастные насосы успешно используются в самых разных областях (см. ниже). Благодаря прочности лопасти и отсутствию контакта металла с металлом лопастные насосы идеально подходят для маловязких несмазывающих жидкостей с вязкостью до 2200 сСт / 10 000 SSU.К таким жидкостям относятся СНГ, аммиак, растворители, спирт, жидкое топливо, бензин и хладагенты.

    1. Ротор или крыльчатка с прорезями эксцентрично поддерживается в циклоидальном кулачке. Ротор расположен вплотную к стенке кулачка, поэтому образуется полость серповидной формы. Ротор уплотнен в кулачке двумя боковыми пластинами. Лопасти или лопасти входят в пазы рабочего колеса. Когда рабочее колесо вращается (желтая стрелка) и жидкость поступает в насос, центробежная сила, гидравлическое давление и/или толкатели прижимают лопасти к стенкам корпуса.Плотное уплотнение между лопастями, ротором, кулачком и боковой пластиной является ключом к хорошим характеристикам всасывания, характерным для принципа лопастного насоса.

    2. Корпус и кулачок нагнетают жидкость в насосную камеру через отверстия в кулачке (маленькая красная стрелка внизу насоса). Жидкость поступает в карманы, образованные лопастями, ротором, кулачком и боковой пластиной.

    3. По мере вращения рабочего колеса лопасти перемещают жидкость к противоположной стороне серпа, где она выдавливается через выпускные отверстия кулачка по мере приближения лопасти к точке серпа (маленькая красная стрелка сбоку насоса). ).Затем жидкость выходит из выпускного отверстия.

    Rexroth — крупный производитель лопастных насосов https://www.boschrexroth.com/en/us/


    Давление пара : Давление, при котором жидкость кипит при определенной температуре.

    Рисунок 16 Граница между жидкой и паровой фазами жидкости. Жидкость можно испарить, повысив температуру или уменьшив давление.

    Рис. 17. Давление паров в зависимости оттемпературы различных жидкостей.


    Вентури (закон Бернулли) : трубка Вентури с постепенным сужением который открывается в постепенное расширение. Область ограничения будет иметь более низкое давление, чем увеличенное пространство перед ним. Если разница в диаметрах большая, можно даже производят очень высокий вакуум (-28 футов водяного столба). Я использую дешевую пластиковую трубку Вентури производства Фишера или Коула Палмера. для эксперимента, который я провожу, чтобы продемонстрировать давление паров во время моих обучающих семинаров, и это очень легко создать очень высокий абсолютный вакуум.

    В некоторых местах я не могу провести этот эксперимент, потому что в гостиничных номерах нет источника воды, очень плохо, потому что это всегда победитель, поэтому я должен вернуться к видео. Если вы хотите купить этот изящный пластик Вентури, вы можете получить его здесь, на labsupplyoutlaws.com, это довольно недорого.

    Нелегко понять, почему в области малого диаметра трубки Вентури возникает низкое давление. Я придумал это объяснение, которое, кажется, помогает.

    Понятно, что весь поток должен переходить из большей секции в меньшую. Или в др. Другими словами, скорость потока останется одинаковой в большом и малом участках трубы. Скорость потока то же самое, но скорость меняется. Скорость больше в малой части трубы. Там представляет собой отношение между энергией давления и энергией скорости, если скорость увеличивает давление энергия должна уменьшаться. Это принцип сохранения энергии при работе, который также является законом Бернулли.Это похоже на велосипедиста на вершине холма. В верхней части или в точке 1 (см. рис. 18 ниже) Высота велосипедиста высока, а скорость мала. Внизу (точка 2) возвышение низкое и скорость высока, энергия подъема (потенциальная) преобразуется в энергию скорости (кинетическую). Давление и энергии скоростей ведут себя точно так же. В большей части трубы давление высокое, а скорость низкая, в небольшая часть, давление низкое, а скорость высокая.

    Рис. 18 Эффект Вентури.

    Закон Бернулли — это отношение между двумя точками в системе, которое гласит, что сумма энергии, соответствующие давлению, скорости и высоте, должны сохраняться.

    Общая форма закона (без учета трения):


    где p 1 давление, v 1 скорость и h 1 высота в точке 1 и те же параметры используются в точке 2.Гамма – это плотность жидкости, а g ускорение из-за силы тяжести.

    В случае велосипедиста нет давления, и могут изменяться только скорость и высота, так что Закон Бернулли принимает вид:


    когда велосипедист спускается с холма h 2 становится меньше, чем h 1 и до сбалансируйте уравнение, тогда v 2 должно быть больше, чем v 1 .

    В случае с трубкой Вентури нет изменения высоты, и могут изменяться только скорость и давление, так что закон Бернулли принимает вид:


    Мы ясно видим, что если v2 больше v1, то p2 должно быть меньше v1, чтобы сбалансировать уравнение.

    для статьи на эту и смежные темы см. необычный_aspects-pumps-syst.pdf


    Вязкость : Свойство, по которому можно оценить сопротивление жидкости движению. Сопротивление вызвано трением между жидкостью и граничной стенкой, а внутри — слоями жидкости, движущимися с разными скоростями. Чем более вязкая жидкость, тем выше потери на трение в системе. На центробежные насосы влияет вязкость, и для жидкостей с вязкостью выше 10 сСт необходимо корректировать производительность насоса.

    На следующем рисунке, который можно найти в каталоге насосов Goulds в Техническом разделе, показано влияние вязкости на производительность насоса.

    Следующий рисунок представляет собой таблицу значений вязкости для различных жидкостей, которые вы можете найти в справочнике Cameron Hydraulic.

    Основная единица вязкости известна как пуаз или сантипуаз (сП) по имени французского ученого Пуазейля, открывшего практический метод измерения вязкости.Греческая буква используется для обозначения вязкости. Существует два типа вязкости, первый только что упомянутый известен как абсолютная вязкость, а другой, для обозначения которого используется греческая буква ню, называется кинематической вязкостью. Единицей кинематической вязкости является сантистокс (сСт), названный в честь английского ученого Стоукса.

    Связь между ними:

    Данные о вязкости обычных жидкостей

    также можно найти в каталоге насосов Goulds.

    Поправка на вязкость : см. вязкость.


    Вязкостной насос : насос, рабочее колесо которого не имеет лопастей, но работает за счет контакта жидкости с плоской вращающейся пластиной, вращающейся с высокой скоростью для перемещения жидкости.

    Вискомуфтовый насос

    дополнительную информацию см. в specialty_pumps.pdf


    Улитка : син.корпус.


    Vortex : см. погружение.


    Вихревой насос : см. насос с утопленным рабочим колесом.


    Гидравлический удар (скачок давления) : Если в системах с длинными напорными линиями (например, в системах промышленного и коммунального водоснабжения, на нефтеперерабатывающих заводах и электростанциях) перекачиваемая жидкость ускоряется или замедляется, возникают колебания давления из-за изменений в скорости. Если эти изменения скорости происходят быстро, они распространяют скачок давления в системе трубопроводов, происходящий из точки возмущения; распространение происходит в обе стороны (прямые волны), и эти волны отражаются (косвенные волны) в точках разрыва, т.е.грамм. изменения площади поперечного сечения, отводов труб, регулирующих или запорных клапанов, насосов или резервуаров. Граничные условия определяют, вызывают ли эти отражения отрицательные или положительные всплески. Суммирование всех прямых и непрямых волн в данной точке в данное время дает условия, присутствующие в этой точке.

    Эти скачки давления, помимо нормального рабочего давления, могут привести к избыточному давлению и напряжениям в компонентах установки. В тяжелых случаях такие скачки давления могут привести к выходу из строя трубопроводов, фитингов или корпусов насосов.Минимальный скачок давления может, особенно в самой высокой точке установки, достигать давления паров перекачиваемой жидкости и вызывать испарение, ведущее к разделению столба жидкости. Последующее повышение давления и столкновение отделившегося столба жидкости могут привести к значительному гидравлическому удару. Возникающие в этих условиях скачки давления также могут привести к выходу из строя или разрушению компонентов установки.

    Для максимального колебания давления можно использовать формулу JOUKOWSKY для скачка давления:

    Δp = ρ .а . Δv

    Где ρ = плотность перекачиваемой жидкости

    а = скорость распространения волны

    Δv = изменение скорости потока в трубе.

    Полное колебание давления, соответствующее изменению скорости Δv, происходит только в том случае, если изменение скорости Δv происходит в течение периода.

    t ≤ время отражения tr = 2.л/а

    , где l = расстояние между ближайшим разрывом (точкой отражения) и точкой возмущения.

    Сообщение от Моше Шаяна с форума обсуждения насосов.

    Эта статья под названием «Управление помпажем в насосной станции от Val-Matic Valve» была опубликована в журнале Pumps & Systems за март 2007 г. это очень хорошее описание того, как возникает гидравлический удар и как его можно контролировать.


    Вы можете присоединиться к дискуссионному форуму центробежных насосов по адресу https://groups.yahoo.com/neo/groups/pumpfundamentals/info

    ТОП

    Copyright 2019, PumpFundamentals.com

    Полезная информация о центробежных насосах

    Что такое центробежный насос?

    Центробежный насос представляет собой механическое устройство, предназначенное для перемещения жидкости посредством передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых рабочими колесами.Жидкость поступает в быстро вращающееся рабочее колесо вдоль его оси и выбрасывается под действием центробежной силы по его окружности через концы лопастей рабочего колеса. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости, а также направляет ее к выпускному отверстию насоса. Корпус насоса специально разработан для того, чтобы сжимать жидкость на входе насоса, направлять ее в рабочее колесо, а затем замедлять и контролировать жидкость перед выпуском.

    Как работает центробежный насос?

    Рабочее колесо является ключевым компонентом центробежного насоса.Он состоит из ряда изогнутых лопастей. Обычно они зажаты между двумя дисками (закрытая крыльчатка). Для жидкостей с вовлеченными твердыми частицами предпочтительнее открытое или полуоткрытое рабочее колесо (с одним диском) (рис. 1).

    Жидкость входит в рабочее колесо по его оси («ушко») и выходит по окружности между лопастями. Рабочее колесо, расположенное на противоположной от проушины стороне, соединено приводным валом с двигателем и вращается с высокой скоростью (обычно 500-5000 об/мин).Вращательное движение крыльчатки ускоряет поток жидкости через лопасти крыльчатки в корпус насоса.

    Существуют две основные конструкции корпуса насоса: улитка и диффузор. Целью обеих конструкций является преобразование потока жидкости в контролируемый выпуск под давлением.

    В спиральном корпусе крыльчатка смещена, образуя изогнутую воронку с увеличивающейся площадью поперечного сечения по направлению к выпускному отверстию насоса. Эта конструкция вызывает увеличение давления жидкости по направлению к выпускному отверстию (рис. 2).

    Тот же основной принцип применим к конструкциям диффузоров. В этом случае давление жидкости увеличивается, поскольку жидкость вытесняется между набором неподвижных лопастей, окружающих рабочее колесо (рис. 3). Конструкции диффузоров могут быть адаптированы для конкретных применений и, следовательно, могут быть более эффективными. Спиральные корпуса лучше подходят для применений, связанных с вовлечением твердых частиц или жидкостей с высокой вязкостью, когда выгодно избегать дополнительных сужений лопаток диффузора. Асимметрия спиральной конструкции может привести к большему износу рабочего колеса и приводного вала.

    Каковы основные характеристики центробежного насоса?

    Существует два основных семейства насосов: центробежные и поршневые насосы. По сравнению с последними центробежные насосы обычно предназначены для более высоких потоков и для перекачивания жидкостей с более низкой вязкостью, вплоть до 0,1 сП. На некоторых химических заводах 90% используемых насосов будут центробежными. Тем не менее, есть ряд применений, для которых предпочтительнее объемные насосы.

    Каковы ограничения центробежного насоса?

    Эффективная работа центробежного насоса зависит от постоянного высокоскоростного вращения его рабочего колеса.С сырьем высокой вязкости центробежные насосы становятся все более неэффективными: возникает большее сопротивление и требуется более высокое давление для поддержания определенного расхода. В целом, центробежные насосы подходят для перекачивания жидкостей с низким давлением и высокой производительностью с вязкостью от 0,1 до 200 сП.

    Суспензии, такие как буровой раствор или масла с высокой вязкостью, могут вызвать чрезмерный износ и перегрев, что приведет к повреждению и преждевременному выходу из строя. Объемные насосы часто работают на значительно более низких скоростях и менее подвержены этим проблемам.

    Любая перекачиваемая среда, чувствительная к сдвигу (разделение эмульсий, взвесей или биологических жидкостей), также может быть повреждена высокой скоростью рабочего колеса центробежного насоса. В таких случаях предпочтительна более низкая скорость объемного насоса.

    Еще одним ограничением является то, что, в отличие от объемного насоса, центробежный насос не может обеспечить всасывание в сухом состоянии: он должен быть изначально заполнен перекачиваемой жидкостью. Поэтому центробежные насосы не подходят для любого применения, где подача прерывистая.Кроме того, если давление подачи является переменным, центробежный насос создает переменный поток; объемный насос нечувствителен к изменению давления и обеспечивает постоянную производительность. Таким образом, в приложениях, где требуется точное дозирование, предпочтение отдается объемному насосу.

    В следующей таблице приведены различия между центробежными и поршневыми насосами.

    Сравнение насосов: центробежный и объемный

    Недвижимость Центробежный Прямое смещение
    Диапазон эффективной вязкости Эффективность снижается с увеличением вязкости (макс.200 коп) Эффективность повышается с увеличением вязкости
    Допустимое давление Расход изменяется при изменении давления Расход нечувствителен к изменению давления
    Эффективность снижается как при более высоком, так и при более низком давлении Эффективность увеличивается с увеличением давления
    Грунтовка Обязательно Не требуется
    Расход (при постоянном давлении) Константа Пульсирующий
    Сдвиг (разделение эмульсий, суспензий, биологических жидкостей, пищевых продуктов) Высокоскоростные повреждения чувствительных к сдвигу сред Низкая внутренняя скорость.Идеально подходит для перекачивания чувствительных к сдвигу жидкостей

     

    Каковы основные области применения центробежных насосов?

    Центробежные насосы обычно используются для перекачивания воды, растворителей, органических веществ, масел, кислот, оснований и любых «жидких» жидкостей как в промышленности, сельском хозяйстве, так и в быту. На самом деле, существует конструкция центробежного насоса, подходящая практически для любого применения с жидкостями с низкой вязкостью.

    Тип центробежного насоса Приложение   Особенности  
    Герметичный насос Углеводороды, химические вещества, утечка которых не допускается   Бессальниковый; рабочее колесо, непосредственно прикрепленное к ротору двигателя; смачиваемые детали, содержащиеся в банке
    Насос с магнитным приводом Бессальниковый; крыльчатка с приводом от тесно связанных магнитов
    Насос измельчителя/измельчителя Сточные воды промышленных, химических и пищевых производств/ сточные воды Крыльчатка с зубьями для измельчения твердых частиц
    Циркуляционный насос Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха  Компактная линейная конструкция
    Многоступенчатый насос Применения высокого давления Несколько рабочих колес для повышенного давления нагнетания
    Криогенный насос Сжиженный природный газ, охлаждающие жидкости Специальные строительные материалы, устойчивые к низким температурам
    Мусорный насос Осушение шахт, карьеров, строительных площадок  Предназначен для перекачивания воды, содержащей твердые частицы
    Шламовый насос Горнодобывающая промышленность, переработка полезных ископаемых, промышленные шламы  Предназначен для работы с высокоабразивными шламами и выдерживает их

     

    Резюме

    Центробежный насос работает за счет передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых рабочими колесами.Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости и направляет ее к выпускному отверстию насоса. Благодаря простой конструкции центробежный насос хорошо понятен и прост в эксплуатации и обслуживании.

    Конструкции центробежных насосов

    предлагают простые и недорогие решения для большинства применений с низким давлением и высокой производительностью, связанных с жидкостями с низкой вязкостью, такими как вода, растворители, химикаты и легкие масла. Типичные области применения включают водоснабжение и циркуляцию, ирригацию и перекачку химикатов на нефтехимических заводах.Насосы прямого вытеснения предпочтительны для применений с высоковязкими жидкостями, такими как густые масла и суспензии, особенно при высоком давлении, для сложных исходных материалов, таких как эмульсии, пищевые продукты или биологические жидкости, а также когда требуется точное дозирование.

     

    Слово месяца: Тепловой насос

    Что такое тепловой насос?

    Тепловой насос — это устройство, использующее электричество для перемещения тепловой энергии для обогрева или охлаждения здания. Вместо того, чтобы производить тепло внутри, он перемещает природное тепло снаружи в здание с помощью хладагента и реверсивного клапана.Реверсивный клапан позволяет тепловому насосу одновременно нагревать и охлаждать, переключая направление воздушного потока. Таким образом, тепловой насос работает как кондиционер с дополнительной возможностью реверсирования процесса охлаждения и обогрева зданий.

    Тепловой насос и кондиционер

    Основное различие между тепловым насосом и кондиционером заключается в том, что тепловой насос может реверсировать поток воздуха (используя реверсивный клапан) для обеспечения как нагрева, так и охлаждения. При охлаждении тепловой насос ведет себя так же, как традиционный кондиционер.С точки зрения затрат, тепловые насосы немного дороже в обслуживании (особенно при более низких наружных температурах) и требуют более высоких затрат на установку.

    Тепловой насос и газовая печь

    В отличие от теплового насоса или кондиционера, печь вырабатывает тепло за счет сжигания нефти или природного газа. Печь, как правило, лучше работает при отрицательных температурах, тогда как тепловой насос может с трудом извлекать тепло снаружи при экстремально низких температурах. Однако в более мягком климате тепловой насос в четыре раза более энергоэффективен, поскольку он использует электричество вместо сжигания газа и перемещает энергию, а не генерирует ее.

    Преимущества теплового насоса:
    • Высокоэффективный
    • Способность обеспечивать как нагрев, так и охлаждение 
    • Лучше для окружающей среды
    Недостатки теплового насоса:
    • Может не работать при очень низких температурах
    • Высокие затраты на установку
    Тепловой насос в кампусе: центральная отопительно-холодильная установка (CHCP)

    На территории кампуса Калифорнийского университета в Дэвисе в настоящее время ведется крупномасштабное строительство под названием «Большой сдвиг», целью которого является достижение целей по нулевому выбросу углерода к 2025 году.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.