Воздушные колпаки

Для уменьшения колебания давления, обусловленного неравномерностью подачи насоса, применяют воздушные колпаки, устанавливая их на всасывающем и нагнетательном трубопроводах. Принцип действия воздушных колпаков заключается в их заполнении перекачиваемой жидкостью при увеличении мгновенной подачи выше средней и в опорожнении при уменьшении ее ниже средней. В результате в. напорном и всасывающем трубопроводах поддерживается постоянной скорость движения жидкости и влияние сил инерции ее движения сводится к минимуму. Установка воздушных колпаков позволяет резко улучшить параметры насосов, повысить их подачу и надежность. Эффект от применения воздушных колпаков тем выше, чем больше неравномерность подачи насоса - в особенности у одноцилиндровых насосов одинарного и двойного действия.

Воздушный колпак (рис. 1.4.) представляет собой цилиндрический сосуд, частично наполненный газом.

При увеличении давления в трубопроводе жидкость, наполняя колпак, сжимает газ, а при уменьшении давления - вытесняется из него сжатым газом.

Рассмотрим работу колпака достаточно большого объема, установленного на нагнетательном трубопроводе одноцилиндрового насоса двойного действия.

В статическом состоянии при неподвижной жидкости в трубопроводе газ, заполняющий верхнюю часть колпака, находится под тем же давлением, что и жидкость.

Рис. 1.4. Схема работы воздушного колпака: а - фазы работы воздушного колпака, б - график подачи одноцилиндрового насоса двойного действия

В начале вытеснения поршнем жидкости из цилиндра (рис. 1.4.. фаза 1) расход ее минимален, и пока он не достигнет среднего, объем жидкости, поступающей в напорный трубопровод, будет

где Q_H - мгновенная подача насоса; QK- расход жидкости из колпака.

По мере увеличения мгновенной подачи насоса расход жидкости из колпака будет уменьшаться, а при Q_H=Q_cp будет равен нулю. При увеличении мгновенной подачи насоса выше средней (фаза 2) колпак начнет наполняться и расход жидкости в напорном трубопроводе будет равен

Q_cp = Q_Н - Q_K.

При уменьшении мгновенной подачи насоса ниже средней (фаза 3) колпак начнет опорожняться, при этом

Q_cp = Q_Н + Q_K.

Таким образом, объем воздуха в компенсаторе все время будет изменяться от минимального V_min до максимального V_max, и в процессе работы колпак будет аккумулировать объем жидкости, равный

Изменению объема воздуха будет соответствовать увеличение или уменьшение давления.

Дата добавления: 2015-07-20