Расчет всасывающей линии насосной установки

В большинстве практических случаев жидкость поступает в насос из резервуара, расположенного ниже оси установки насоса.

Рис.11. К расчету всасывающей линии.

Запишем уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2 относительно плоскости сравнения 0-0, преобразуем его в соответствии с данной задачей и определим давление на входе в насос:

z₁ =0; p₁ =p_ат; J₁»0; J₂ =Q/w_тр; z₂ =h_вс; w_тр=pd² / 4;

(26)

Анализ уравнения показывает, что абсолютное давление на входе в насос меньше атмосферного, и при некоторых значениях параметров Q, h_вс и d его величина может стать равной нулю и даже принимает отрицательное значение. Возможны ли такие ситуации в реальной жизни? Нет!

Минимально возможное давление в жидкости равно давлению насыщенного пара, то есть тому давлению, при котором жидкость начинает кипеть. Давление насыщенного пара зависит от рода жидкости и температуры (рис.12, приложение 3).

t,°C

p_н.п, Па

Рис.12. Зависимость давления насыщенного пара воды от температуры

Явление кипения жидкости при давлениях меньших атмосферного и нормальных температурах (10°, 20°,30°,.....), сопровождающееся схлопыванием пузырьков пара в областях повышенного давления, называется кавитацией.

Пузырьки пара, выделяющиеся при кавитации, разрывают межмолекулярные связи, поток жидкости при этом теряет сплошность, столб жидкости во всасывающем трубопроводе отрывается от насоса и процесс всасывания прекращается. Кроме того, пузырьки пара, попадая вместе с жидкостью внутрь насоса, где давление больше давления насыщенного пара, лопаются. При схлопывании пузырька на твердой поверхности жидкость, устремившаяся в освободившееся пространство, останавливается. При этом ее кинетическая энергия превращается в потенциальную и происходят местные гидравлические удары. Это явление сопровождается существенным ростом давления и температуры и приводит к разрушению материала поверхности.

В инженерной практике существует правило: Не допускать кавитации!

Для этого необходимо, чтобы в сечениях потока, где давление меньше атмосферного, было выдержано условие:

Давление в жидкости больше давления насыщенного пара (р > p_н.п). Это условие отсутствия кавитации.

Кавитационные расчеты всасывающей линии насосной установки заключаются в следующем:

1. Проверка условия р₂ > p_н.п. - давление на входе в насос р₂ определяется из уравнения (26) при известных параметрах Q, d, h_вс.

2. Определение предельных значений параметров Q, d, h_вс из уравнения (26) при р₂ = p_н.п..

---

Дата добавления: 2015-07-20