Классификация и основные параметры насосов
Насосы классифицируют по принципу действия, назначению и по многим другим признакам (роду перекачиваемой жидкости, типу приводного механизма, расположению вала привода, способу крепления и т.д.). По принципу действия судовые насосы делят на лопастные и объемные.
Лопастными называют насосы, в которых перемещение жидкости происходит в результате взаимодействия лопасти рабочего колеса насоса с потоком жидкости. На судах применяют лопастные насосы трех типов: центробежные, осевые и вихревые, отличающиеся направлением течения жидкости в рабочем колесе насоса и способом приращения механической энергии жидкости.
В центробежных насосах поток входит в рабочее колесо в осевом направлении, а выходит из него — в радиальном. Приращение энергии создается за счет центробежных сил инерции жидкости. В осевых насосах поток входит в рабочее колесо и выходит из него в осевом направлении. Приращение энергии происходит вследствие реакции лопастей на жидкость.
В вихревых насосах поток подходит к рабочему колесу и отходит от него в радиальном направлении. Приращение энергии происходит в результате динамического воздействия лопастей на движущуюся жидкость.
Объемными насосами называют те насосы, в которых для перемещения жидкости в требуемом направлении изменяется объем полости заполненной жидкостью. Жидкость из полости вытесняется рабочим органом. Рабочий орган может двигаться поступательно (поршни, плунжера) или вращаться (винты, шестерни, эксцентрики). Насосы с рабочим органом, движущимся поступательно, называют поршневыми, движущимся вращательно - роторными.
На судах используют поршневые насосы двух типов: собственно поршневые, а также роторные насосы четырех типов: винтовые, роторно-поршневые, шестеренные и водокольцевые.
В поршневых насосах жидкость вытесняется из цилиндра уплотненным поршнем.
В скальчатых насосах жидкость вытесняется из цилиндра скалкой, имеющей диаметр меньше диаметра цилиндра. Приращение механической энергии жидкости в этих насосах происходит вследствие воздействия на жидкость поршня или скалки, совершающих возвратно-поступательное движение.
В винтовых насосах жидкость вытесняется из рабочих полостей входящими в зацепление поверхностями вращающихся винтов.
В роторно-поршневых насосах жидкость вытесняется из цилиндров вращающегося ротора поршнями синхронно вращающегося наклонного приводного диска.
В шестеренных насосах жидкость вытесняется из рабочих полостей входящими зацепление поверхностями зубьев шестерен.
В водокольцевыхнасосах перекачиваемая жидкость вытесняется из эксцентричных относительно корпуса насоса полостей вращающимся концентричным кольцом воды.
На рис. 2.1 приведена схема классификации судовых насосов по принципу действия и по назначению.
Основные параметры насосов
Основными параметрами насосов является: производительность, напор, вакуумметрическая высота всасывания, мощность и К.П.Д.
Различают объемную и весовую производительность или подачу насоса.
Объемной производительностью насоса -Q- называется объем жидкости, нагнетаемой насосом в напорный трубопровод в единицу времени, измеряемый в м3/час, м3/сек, л/сек.
Весовая производительность насоса -С- определяется как весовое количество жидкости, подаваемое насосом в напорный трубопровод в единицу времени и измеряемое в т/час, т/мин, кг/час, кг/сек.
Давление насоса -Р- создаваемым насосом называется приращение энергии жидкости в насосе сообщаемое каждому кг жидкости и измеряемое в единицах давления (Па, кгм/см2, бар, МПа).
Напор насоса -Н- приращение механической энергии в насосе, отнесенное к единице веса жидкости и измеряемое в метрах столба перекачиваемой жидкости.
Вакуумметрической высотой всасывания - называется сумма потерь напора на преодоление сопротивлений во всасывающей магистрали насосной установки и измеряется в м вод. ст.
Допускаемая высота всасывания, при которой обеспечивается работа насоса без изменения основных технических показателей, вызывных явлением кавитации.
Частота вращения -n- вала насоса измеряется секундах в минус первой степени (с-1).
Кавитационная характеристика - графическая зависимость основных параметров от вакууметрической высоты всасывания при постоянных величинах частоты вращения, вязкости и плотности жидкости на входе в насос, давления для объемных насосов и подача для динамических насосов.
Характеристики определяют опытным путем и строят их как для номинальной частоты вращения, так и для промежуточных частот. Характеристики насоса приводятся формуляре насоса.
Литература
Вспомогательные механизмы и судовые системы. Э. В. КОРНИЛОВ, П. В. БОЙКО, Э. И. ГОЛОФАСТОВ (2009)
