Конструктивні особливості і принцип дії відцентрового насосу. Внутрішні та зовнішні параметри гідродинамічних передач. Баланс енергії гідродинамічної передачі

ЕКЗАМЕНАЦІЙНИЙ БІЛЕТ № 2

1.Конструктивні особливості і принцип дії відцентрового насосу.

В лопастном насосе энергия передается жидкости в процессе ее силового взаимодействия с лопастями оборотного рабочего колеса (РК). Динамическое взаимодействие потока жидкости с оборотной решеткой лопастей РК приводит к увеличению момента количества движения от входа к вихода РК.

За направлением движения потока жидкости относительно вехе вращения РК различают центробежные (ВЦН), диагональные (ДН) и осевые (ОН) насосы (рис. 1).

                           Рис. 1. Конструктивные схемы лопастных насосов: а - ВЦН

В ВЦН поток жидкости направлен в полости РК по радиусу от вехе вращения (рис. 1,а).

Не ввиду большого разнообразия конструкций, насосы состоят из ряда аналогичных элементов (ступеней), которые можно рассматривать в качестве элементарных насосов.

ВЦН (рис. 2) или степень многостепенного насоса состоит из:

подвода 1, предназначенного для подачи жидкости от входного патрубка в РК первой ступіні (или следующей ступіні) насоса с мінімільними потерями и обеспечения нужного распределения скоростей на входе в РК. Подводы выполняют для ВЦН в виде конфузорного патрубка, согнутого колена, кольцевой камеры и полуспірального типа;

РК 2, в котором происходит превращение механической энергии привода в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости. РК закрытого типа состоит из ведущего и ведомого дисков с лопастями между ними. РК полуоткрытого типа не имеет покрывающего диска, а лопасти выполнены совместно с основным диском. РК открытого типа не имеет дисков, а лопасти закреплены на втулке аналогично колесу ОН; відвода 3, который служит для сбора жидкости за РК, гашение момента скорости и превращение кинетической энергии в энергию давления, подвода жидкости к напорному патрубку или к следующей ступіні насоса. Для ВЦН отводы выполняют спиральными, кольцевыми, в виде направляющих аппаратов, составленными в виде комбинации направляющего аппарата со спиральным или с кольцевым отводом.

Жидкость через подвод поступает на оборотные лопасти РК. В результате взаимодействия потока с решеткой лопастей происходит рост момента скорости за РК, а следовательно, и удельной энергии.

В дифузорних каналах відвода часть кинетической энергии превращается в энергию давления.

По подводу 1 рабочая жидкость подается в РК 2 из підвідного всасывающего трубопровода. ВЦН обычно располагают выше уровня жидкости в приемном резервуаре, потому ВЦН перед пуском очень нужно заполнять жидкостью. Заливка насосу осуществляется при наличии обратного клапана или специального вакуумного насоса к полному вытеснению воздуха из всасывающего трубопровода и корпуса ВЦН. Назначение РК является передачей жидкости энергии от двигателя. РК ВЦН состоит из ведущего и ведомого дисков, между которыми размещенные лопасти, которые согнуты, как правило, в бок, противоположный направлению вращения РК. С помощью ведучого диска РК закрепляется на валу. Жидкость двигается сквозь РК от его центральной части к периферии вдоль лопасти, потому РК называют центробежным. Вследствие этого на входе лопастей РК образуются разжижения (вакуум). Поэтому жидкость из приемного резервуара под действием внешнего атмосферного давления будет подниматься по всасывающему трубопроводу в насос, где РК подхватит ее и направит в напорный трубопровод. В результате взаимодействия потока с решеткой лопастей происходит увеличение момента скорости за РК, следовательно, и удельной энергии жидкости. Таким образом образуется непрерывное движение  жидкости  из  приемного резервуара сквозь всасывающий трубопровод и насос от РК  к   напорному патрубку, или, в многостепенных насосах, к следующему РК. В дифузорних каналах отвода 3 часть кинетической энергии превращается в потенциальную энергию давления. Между неподвижными и оборотными деталями насосу выполняют щелевое уплотнение для уменьшения истоков (объемных потерь). Чтобы отвернуть внешние истоки в насосе применяют конечное уплотнение 4. Ротор насоса вращающийся в подшипнике 5.

2. Внутрішні та зовнішні параметри гідродинамічних передач.

Параметры ГДП разделяют на внешних и внутренних.

Внешние параметры ГДП - это силовые и кинематические параметры входной и исходной ланок и реактора ГДП. К внешним параметрам ГДП принадлежат: крутний момент, частота вращения, а также производные от них: КПД, коэффициент трансформации, коэффициент момента входного звена, передаточное отношение.