Техноэнерг
Среда, 22.11.2017, 12:16
Меню сайта

Форма входа

Категории раздела
Топливо - Теория горения. [224]
Высокотемпературные установки и процессы. [25]
Теплообменные установки и процессы. [56]
Котельные установки - конструкция и принцип работы. [47]
Устройство и эксплуатация оборудования газомазутных котельных. [64]
Металлургическое оборудование. [75]
Конструкции трубопроводной запорной арматуры. [59]
Объемные гидромашины и гидроприводы. [40]
Гидравлика. Гидравлические расчеты. [45]
Смазка оборудования. [49]
Оборудование пароконденсатных систем [20]
Справочник по сборке узлов и механизмов машин. [23]
Универсальные зажимные устройства токарных станков. [45]
Справочник металлиста [46]
Экономика. [21]

Поиск

Календарь
«  Май 2014  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Наш опрос
С какой стороны Вы касаетесь к науке?
Всего ответов: 142

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » 2014 » Май » 8 » Неравномерность подачи поршневых насосов и методы ее выравнивания.
18:03
Неравномерность подачи поршневых насосов и методы ее выравнивания.





Неравномерность подачи поршневых насосов и методы ее выравнивания

Как указывалось, подача однопоршневого насоса прерывиста и отличается большой неравномерностью, которую принято характеризовать коэффициентом



Ускорение имеет наибольшее значение в начале каждого хода, когда cos а 1. Величина ри добавляется к р2Ц в начале хода вытеснения и уменьшает значение р1Ц в начале хода заполнения, поскольку ускорение жидкости в подводящей линии происходит благодаря запасу давления р0 перед входом в нее. В конце каждого хода, когда поток замедляется (АВ на рис. 3.4, а), величины ра изменяют знак, что ведет к уменьшению р2Ц и возрастанию
Следовательно, в насосной установке возникают колебания давлений р2Ц и рт около их средних значений, определяемых средней подачей Q, в пределах 2ри. При большой частоте вращения и значительной длине подводящей линии инерционное понижение давления может привести в начале хода заполнения к кавитационным явлениям в цилиндре, вызывающим удары жидкости о поршень и усугубляющим шум и вибрацию при работе насоса.
Для уменьшения неравномерности применяют два способа. Первый сводится к применению многопоршневых машин с общей приводной частью и общими магистральными трубопроводами. Диаграмма OABCD на рис. 3.4, а представляет собой график подачи двухпоршневого насоса. Для него согласно зависимостям (3.15) и (3.24) Q„ = 2Shn и о = я/2. При этом длительные перерывы подачи устраняются, но мгновенные режимы Q„ т = 0 сохраняются. Следовательно, сохраняются и предельные значения инерционных пульсаций давления ри.
Конструктивно двухпоршневой насос может представлять два качающих узла типа изображенного на рис. 3.1 с общими трубопроводами, присоединенные к общему валу так, что их рабочие циклы взаимно смещены на половину оборота.
Более экономичная конструкция насоса двойного действия приведена на рис. 3.2. При ходе поршня 4 вправо жидкость вытесняется через клапан 6 в напорный трубопровод 2 и одновременно заполняет штоковую полость 1 цилиндра. При ходе поршня влево клапан 6 закрывается и жидкость из штоковой полости 1 вытесняется в напорный трубопровод 2 одновременно с этим происходит всасывание через клапан 7 жидкости в правую полость.
В соответствии с этим вытесняемый объем при ходе поршня вправо и влево соответственно составит:



Уменьшаются и предельные значения инерционных пульсаций давления рн вследствие уменьшения максимальных ускорений потока. Выравненность подачи и связанное с этим улучшение качества рабочего процесса увеличиваются с применением нечетных чисел поршней больше трех. Суммируя значения Q„ т для насосов с разными числами поршней, можно показать, что у насосов с нечетным числом поршней равномерность подачи большая, чем у насосов с четным числом (следующим за данным нечетным) поршней. Приближенно ст можно определить по формулам: для нечетного числа поршней а = 1,25/z2; для четного числа поршней а = 5/z2.
Поэтому числа поршней как правило выбирают нечетными. Истинная неравномерность подачи в установках с объемными насосами может значительно превышать идеальную неравномерность, определяемую только лишь закономерностью изменения QHT и вычисляемую по приведенным выше зависимостям для о. Причиной этому может служить запаздывание клапанов и сжимаемость (компрессия) жидкости. На рис. 3.4,6 видно, что графику Q„T при запаздывании клапанов (линия АВ'ВСА) соответствует значительно большая неравномерность, чем графику АБСА без запаздывания.
Влияние сжимаемости жидкости растет с увеличением давления насоса. На рис. 3.9 приведен график подачи трехцилиндрового насоса, аналогичный графику рис. 3.4, б, но о учетом влияния как запаздывания клапанов, так и Компрессии (на рис. 3.9 OCKI — угол запаздывания посадки всасывающего клапана, определяющий задержку открытия нагнетательного клапана, а¥Л — угол запаздывания посадки нагнетательного клапана, определяющий задержку открытия всасывающего клапана). При углах аК1 и аК2 без учета компрессии открытие нагнетательного и всасывающего клапанов происходит соответственно в точках D' и В' (часто всасывающий клапан имеет больший диаметр, чем нагнетательный и нагружен более слабой пружиной для облегчения всасывания; при этом aK1 > аК2). Однако из-за необходимости сжатия жидкости до давления р2Ц > р2 открытие нагнетательного клапана произойдет в точке Н с дополнительной задержкой по углу на ан2. Часть хода, соответствующая повороту кривошипа на угол аК2 + ак2, оказывается холостой и неравномерность подачи сильно увеличивается (линия JKLMNJ) по сравнению с показанной на рис. 3.4, б. Ход сжатия соответствующий ау2, определен как рабочие F0,



Рис. 3.9. Влияние сжимаемости жидкости на равномерность подачи трехцилиндрового насоса

так и мертвым VB объемами цилиндра (на рис. 3.1 и 3.3 мертвый объем заштрихован крестообразно). Величину яи2 можно определить из уравнения сжимаемости объема жидкости в цилиндре:

(3.26)

Из уравнения (3.26) можно видеть, что объем Sxy2 сжатия при отсутствии мертвого объема составляет 0,8—0,5 % рабочего объема на каждые 10 МПа повышения давления (при оценке принят модуль объемной упругости к = 1200 - 2000 МПа). Объему сжатия пропорциональна компрессионная потеря подачи qK = Sxy2n, возрастающая с ростом FB и р. Так, при VB - V0 и р — 30 МПа доля qn составит 3—5 % полезной подачи. Поэтому для улучшения равномерности подачи с целью уменьшения вибрационных процессов в насосных установках и сохранения жесткости характеристики насоса следует стремиться к уменьшению VB особенно при работе на высоких давлениях.
На рис. 3.3, а можно видеть, что увеличению VB содействуют увеличение предклапанных камер и каналов, полые поршни, внутрицилиндровые возвратные пружины. Всего этого избегают в насосах высокого давления.
Вторым способом выравнивания подачи является применение гидропневматических аккумуляторов (воздушных колпаков). Воздушные колпаки 12 и 4 (см. рис. 3.1) устанавливают на подводящей и отводящей линиях непосредственно перед и после рабочей камеры, так, чтобы путь от нее до колпаков был минимален. Применяют колпаки, как правило, с одно- и двухцилиндровыми насосами.
Работа колпаков основана на стремлении длинных столбов жидкости в трубах сохранять из-за инерции среднюю скорость, соответствующую средней подаче насоса Q яз Q„. При цикле вытеснения, когда Q„ T > Qn (см. рис. 3.4) избыток подачи сверх QH задерживается в колпаке 4 сжимает газовую подушку. Давление газа становится больше среднего значения р2. Когда подача пасоса меньше Qa, газ в колпаке расширяется и колпак отдает накопленный избыточный объем в отводящую линию. При разрядке давление в колпаке падает ниже р2. Таким образом, в трубах поддерживается непрерывное движение жидкости и величина инерционных пульсаций давления снижается согласно выражению (3.25) до пренебрежимо малых величин, обусловленных малой длиной патрубков от цилиндра до колпака. На рис. 3.4 линия KGK представляет собой изменение подачи Q в отводящей линии однопоршневого насоса с воздушными колпаками. Площадь GEK соответствует объему, поступающему в колпак, а равная ей площадь BKGD — объему, отдаваемому колпаком. Выравненность подачи и давления в отводящей линии тем больше, чем больше объем газовой подушки по сравнению с поступающим в колпак объемом GEK. Обычно объем газовой подушки в колпаке выбирают равным (10 - 30) hS для одноцилиндрового и (5 - 10) hS для двухцилиндрового насоса. Из-за растворения газа в жидкости объем газовой подушки в напорном колпаке уменьшается во времени тем быстрее, чем больше р2. Поэтому колпаки необходимо пополнять газом (например, через клапан 2, см. рис. 3.1) или разделять жидкостную и газовую полости поршнем или мембраной.


Категория: Объемные гидромашины и гидроприводы. | Теги: жидкость, Поршень, цилиндр, газ, подача, трубопровод, гидро, клапан, насос
наука нормы правила классификация характеристики Характеристика температура расчет схемы газ теплота размеры параметры вода энергетика трубопровод оборудование смазка требования схема конструкция устройство масло котел Топливо технология пар жидкость давление насос
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Copyright MyCorp © 2017