Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Классификация и основные параметры насосов





По характеру рабочего процесса насос следует рассматривать как механизм, в котором механическая энергия привода сообщается перекачиваемой жидкости.

По принципу действия насосы подразделяют на две основные группы: лопастные и насосы вытеснения (объемные).

Лопастные насосы в процессе работы изменяют сумму энергии положения z, давления и кинетической . Они включат в себя центробежные насосы и осевые (поворотнолопастные и пропеллерные).

Насосы вытеснения изменяют сумму энергий положения z и давления . Они подразделяются на поршневые и ротационные. Ротационные включают в себя целую группу насосов: винтовые, шестеренные, шиберные, поршеньковые и др.

Основными техническими параметрами, характеризующими работу насоса, являются: подача, напор, потребляемая мощность, полезная мощность, коэффициент полезного действия и допустимая вакуумметрическая высота всасывания.

Подачей называется количество жидкости, прокачиваемое насосом в единицу времени.

Подача может быть выражена в объемных или весовых единицах. Единицы измерения объемной подачи – м3/ч, м3/сек, л/сек и т. д., весовой – т/ч, кгс/сек, Н/сек и т. д. Между весовой и объемной подачей существует зависимость:

 

,

 

 

где γ – объемный вес жидкости.

Напором Н называется приращение механической энергии единицы веса жидкости, прошедшей через рабочие органы насоса, или разность удельных энергий при выходе из насоса и при входе в него. Напор измеряется в метрах столба перекачиваемой жидкости.

Для объемных насосов вместо понятия «напор» используется понятие «давление нагнетания» или «полное давление». Давлением нагнетания называется величина избыточного (манометрического) давления на выходе из насоса. Полное давление представляется как давление нагнетания плюс величина вакуума на входе в насос:



 

.

 

Соотношение между напором и полным давлением выражается зависимостью:

 

.

 

Полезной мощностью насоса Nп, квт называется количество энергии, сообщенное всему потоку жидкости в единицу времени:

 

.

 

Потребляемой мощностью, или мощностью насоса N, называется мощность, которая отдается насосу ведущим двигателем при его работе.

Коэффициентом полезного действия η насоса называется отношение полезной мощности к потребляемой:

 

.

 

Высота всасывания характеризует отметку установки насоса относительно уровня жидкости в заборном резервуаре.

Для нормальной работы насоса (во избежание явления кавитации) необходимо, чтобы удельная энергия при входе в насос несколько превышала давление парообразования при данной температуре жидкости. Это превышение называется избыточным напором всасывания и определяется из выражения:

 

,

 

где Ев – удельная энергия на входе в насос, приведенная к оси насоса; – давление парообразования при данной температуре жидкости.

Допустимая высота всасывания:

 

,

 

где р0 – давление на свободной поверхности заборного резервуара; φ – коэффициент запаса, зависящий от условий эксплуатации, принимается от 1,2 до 1,4; – потери напора во всасывающем трубопроводе. При подаче жидкости с небольшой температурой из открытых резервуаров, т. е. ро = ра, кавитационные качества насоса характеризуются вакуумметрической высотой всасывания:

 

,

 

где ра – атмосферное давление.

Допустимая вакуумметрическая высота всасывания:

 

,

 

Допустимая высота всасывания при известной , величина которой приводится на рабочей характеристике насоса, определится из зависимости:

 

,

Точность приборов

Точность экспериментальных результатов зависит от точности экспериментальных приборов. Она характеризуется классом точности и выражает наибольшую допустимую погрешность в процентах от предельного значения N шкалы:

 

.

 

В рабочих условиях обычно применяют приборы классов 0,5–6, которые называются техническими. Приборы классов точности 0,4 и выше считают образцовыми для проверок и градуировок приборов и рабочими для измерений высокой точности. Цена наименования деления шкалы прибора согласуется с его классом точности и назначается в зависимости от размеров шкалы в пределах (0,5–3).

Практически наибольшая допустимая погрешность прибора не превышает половины цены деления шкалы. Вычисленный по формуле класс точности прибора округляют до большего ближайшего стандартного значения.

Классу прибора соответствует основная погрешность измерения в процентах. Если класс прибора 1,5, то его относительная точность измерения 1,5 %.

 

Погрешность измерений

Измеренные величины Xизм всегда отличаются от действительных (истинных) значений (Аист) измеряемых величин. Величины погрешностей характеризуются абсолютной погрешностью измерений:

 

 

и относительной погрешностью:

 

.

 

Погрешности разделяются на систематические (возникающие закономерно из опыта в опыт, например, износ прибора) и случайные (отсчет показаний, изменение температуры и давления атмосферы и т.п.). Вопросами оценки влияния случайных погрешностей занимается теория ошибок. Систематические погрешности можно исключить тарировкой подбора, а снижение величины случайных погрешностей достигают повторностью измерений.

Например, среднеарифметическое из результатов измерений X1, X2, X3 будет:

 

.

 

Ошибка каждого измерения будет:

 

 

Средняя ошибка результата

 

.

 

Обычно погрешность еще зависит от ряда других измеряемых величин, т.е. необходимо определить относительную погрешность . Относительная точность определяемой характеристики есть сумма относительных погрешностей величин, ее определяющих, если характеристика А зависит от величины , т.е. если:

 

,

 

то относительная ошибка величины А:

 

.

 

Коэффициент расхода при истечении жидкости из отверстия:

 

.

 

Относительная погрешность определения будет:

 

,

 

(т. к. напор Н входит в формулу в степени ½, то относительная погрешность уменьшается вдвое).

В частности, если расход Q = 3140 см3/сек = 0,00314 м3/сек = 3,14 л/сек, сечение трубы f = 1,4∙10-3 м2, напор Н = 0,74 м, то = 0,59.

Необходимо определить погрешность измерения отдельных величин и их влияние на результат. Допустим, что получены следующие погрешности (среднеарифметические) = 1∙10-4 м/сек, = 2,8∙10-6 м, = 5∙10-3. При этих числовых значениях относительная погрешность коэффициента составит:

 

.

Следовательно, вычисленный коэффициент = 0,59 получен с точностью 0,0441. Повышение точности, очевидно, будет достигнуто за счет уменьшения погрешности при измерении расхода (3,2 % из 4,41 %).

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.