ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет и конструирование одноклапанных насосов из "Инерционные насосы" Волна пониженного давления будет распространяться вдоль трубопровода со скоростью а. [c.101] В этом цикле имеется четыре такта первый — создание повышенного давления в жидкости, второй и четвертый — восстановление гидростатического давления, третий — создание пониженного давления. [c.101] Поскольку верхний слой жидкости не ограничен в движении вверх, произойдет преобразование энергии давления и этот слой приобретет скорость 2о. Процесс преобразования энергии на границе двух сред характеризует отражение упругой волны. Так как скорость последнего слоя равна 2у, а предпоследнего V, то в результате возникшей разницы скоростей происходит преобразование потенциальной энергии в кинетическую и весь столб жидкости приобретает скорость 2и при восстановлении гидростатического давления. [c.104] На рис. 44 приведена осциллограмма скорости рабочего органа и давления в надпоршневом объеме при наличии в поршне всасывающего клапана. [c.107] Значительное понижение давления вначале такта всасывания объясняется некоторым запаздыванием открытия клапана. При увеличении частоты колебаний происходит смещение максимума давления относительно максимума скорости, что объясняется влиянием отраженных волн. С увеличением частоты в начальный период перемещения клапана вверх не создается повышенного давления. Так анализ многочисленных осциллограмм показал, что если всего 5% объема жидкости, вытесняемого при ходе клапана (площадь клапана, умноженная на 0,1 амплитуды колебаний рабочего органа), будет не заполнено, то время создания повышенного давления уменьшается примерно на 17%. Это характеризуется вредным воздействием столба жидкости на клапан и определяется резким металлическим стуком. [c.108] Таким образом по ширине пика давления можно судить о заполнении. Экспериментальные исследования подтвердили полученные ранее (см. гл. I) теоретические данные об уменьшении средней скорости распространения волн давления с увеличением частоты колебаний. Это явление может быть также объяснено несовершенством конструкции торцевого клапана. Поскольку с увеличением частоты ухудшаются условия всасывания, то понижение давления способствует выделению растворенного в воде воздуха, что и приводит к уменьшению скорости распространения волн давления. [c.108] При увеличении глубины подъема воды и боковых всасывающих клапанах, заглубленных на 2—3 м ниже уровня, средняя скорость распространения волн давления повышается и достигает 1000—1100 м сек. Обработка осциллограммы показала, что при рациональных частотах колебаний максимальное давление больше, чем давление, определяемое без учета влияния отраженных волн, а при частотах, взятых в промежутке рациональных частот, максимальное давление меньше. Это подтверждает влияние отраженных волн. [c.108] Бая 2). Эти зависимости показывают влияние параметров клапана на зависимость Q—Я. Увеличение высоты подъема клапанной пластины приводит к увеличению подачи, а уменьшение— к увеличению напора, если площадь проходных сечений в обоих случаях остается без изменения. [c.109] На основании анализа экспериментальных данных можно дать следующие рекомендации для конструирования клапанного узла. При удельной подаче 1 л/сек площадь проходного сечения клапана должна находиться в пределах 4—8 см . Меньшее значение соответствует подаче 8—10 л/сек, большее подачам 2—3 Л/ сек. Высоту подъема клапанной пластины при частоте колебаний 200—300 сек следует принимать равной 2—3 мм при напорах водяного столба до 25 ж и 1,0—1,5 мм при напорах до 50 м. На рис. 46 показаны кривые зависимости Q—f a) при Са=0 и а = 0,2, которые совмещены с результатами экспериментов. [c.109] Определение конструктивных параметров инерционного насоса с клапаном и приводом, погруженными под уровень, рекомендуется проводить в следующей последовательности. [c.109] Амплитуда и частота колебаний зависят от типа привода. Поскольку частота и характеризует вид привода электромагнитный вибратор, электродвигатель вращательного движения с редуктором и т. д., то практически меняется только амплитуда. [c.110] Клапанный узел располагается на минимальном расстоянии от рабочего органа. Количество и длина клапанных щелей выбираются, исходя из площади проходного сечения клапана и диаметра клапанного узла. На трубопроводе диаметром 3—4 имеется щесть-восемь клапанных щелей длиной до 200 мм. Для предохранения резиновой клапанной пластины щирина щели не должна превышать 3—4 мм. По длине щель через 40—50 мм разделяется перемычками. Перекрытие щели резиновой пластиной составляет 3,0—4,0 мм. Ограничитель высоты подъема изготовляется вогнутым. Рациональная высота подъема клапанной пластины равна 1,0—2,5 мм в зависимости от частоты колебаний. Для аккумуляции энергии при движении рабочего органа вниз устанавливается возвратная пружина. Пример конст руктивного выполнения клапанного узла приведен на рис. 47. [c.110] Один из возможных вариантов конструкции инерционного водоподъемника погружного типа показан на рис. 48. Экспериментальные исследования и теоретические зависимости показывают, что изменение давления от минимального до максимального происходит вдоль всего трубопровода. Исходя из этого положения, становится возможным располагать всасывающие клапаны как вблизи рабочего органа, так и на любом расстоянии от него. Располагая клапаны на различном расстоянии трубопровода, можно производить забор жидкости с различных горизонтов. При этом общий к. п. д. будет повышаться. Другой важной особенностью установки является стабильность ее работы независимо от глубины. Для этого длина приемной части I выбирается из условии рациональных режимов по параметрам привода. При этом с увеличением глубины подъема воды из-за наличия нагнетательного клапана подача и коэффициент наполнения будут оставаться постоянными. [c.110] В однокатушечных соленоидных двигателях включение и выключение рабочей катушки осуществляется механическим выключателем под действием тела сердечника, что не нашло применения в приводе насосов, либо при помощи полупроводникового вентиля. Обратный ход в обоих случаях осуществляется за счет упругости пружины. В многокатушечных соленоидных двигателях попеременное включение катушек осуществляется при помощи вентилей. К каждой катушке ток от источника питания подается в один из полупериодов синусоидального напряжения. Сердечник поочередно втягивается то одной, то другой катушкой, совершая возвратно-поступательное движение. [c.112] Другая схема насоса с соленоидным двигателем (рис. 50) также состоит из катушек 1, вЛтюченных через полупериодные выпрямители 4 в сеть, и сердечника 2. Сердечник колеблется между двумя ограничителями, соединенными с сердечником гибкими элементами 5. Гибкие элементы предохраняют от попадания взвеси между катушками и сердечником. Сердечник, выполненный в виде полого стержня, движется в направляющей трубе 3, которая служит втулкой катушки. Клапанный узел совмещен с сердечником, что делает конструкции компактными. [c.112] Приведенные конструкции обеспечивают подачу до 2—3 м 1ч при напорах 20—30 м вод. ст. Недостаток конструкции заключается в трудности регулирования зазора в электромагнитных вибраторах ввиду значительных перекосов, которые зависят как от качества изготовления пружин, так и от числа точек регулировки. [c.116] При создании и испытании образцов одноклапанных вибрационных водоподъемников необходимо учитывать их некоторые особенности, характерные для установок этого типа. При разборке и сборке водоподъемника погружного типа с электромагнитным приводом особое внимание должно быть уделено замерам зазора между якорем и катушкой, т. е. между активной и реактивной частями вибратора. В вибраторах резонансного типа необходимо определять жесткость упругих элементов (резиновых, резино-металлических, пластмассовых и т.д.). В двигателях соленоидного типа проверяется соосность якорной и катушечной частей, величина сжатия кольцевых амортизаторов, положения якоря в крайних точках. [c.116] Помимо общих характеристик насосного агрегата снимаются характеристики электропривода. Характеристики электромагнитного вибратора резонансного типа снимаются при изменении соотношения масс активной и реактивной частей и при номинальной частоте питающего тока. Для этого изменяют массу реактивной части в пределах, соответствующих изменению массы присоединенных шлангов, а масса активной части изменяется соответственно массе столба жидкости. В установках с напором до 30 м водяной столб имитируют грузами для глубин подъема 10, 20 и 30 м. При оценке с точки зрения санитарных требований и техники безопасности необходимо определить допустимость шума установок с поверхностным вибратором и воздействия вибрации на перекачиваемую жидкость и заборное сооружение. [c.117] Вернуться к основной статье