НАСOСЫ

НАСOСЫ, машины для напорного перемещения (всасывания, нагнетания) по трубопроводам жидкостей путем сообщения им мех. энергии. Насосами наз. также устройства для разрежения газов (вакуум-насосы); подъема жидкостей в виде газо-, воздухо- или парожидкостных смесей (соотв. газлифты, эрлифты, парлифты); транспортирования жидкостей передавливанием с помощью не смешивающейся или не взаимодействующий с ними среды, напр. воздуха либо пара (пневматич. насосы-монтежю, или монжусы, и др.); передачи теплоты из окружающей среды (воздуха или воды), имеющей низкую т-ру, к объекту с более высокой т-рой (тепловые насосы, см., напр., Выпаривание, Холодильные процессы). В данной статье рассмотрены насосы для перемещения жидкостей (жидкостные насосы) и вакуум-насосы.

Жидкостные насосы

Напорное перемещение жидкости осуществляется под действием разности давлений рк-pн на входе в систему и выходе из нее. Необходимая разность давлений определяется требуемой скоростью жидкостного потока и допускаемым гидравлич. сопротивлением, возникающим при движении жидкости по трубопроводу.

Основные параметры и характеристики. П р о и з в о д и т е л ьн о с т ь, или подача, Q (от долей до десятков, тыс. м3/ч)-кол-во жидкости, проходящей через насос в единицу времени. Напор-высота столба подаваемой жидкости, эквивалентная давлению, создаваемому насосом (от десятых долей до 100 МПа и более). П о л н ы й н а п о р H (от неск. м до неск. сотен м) определяется высотой, на к-рую необходимо поднять жидкость в напорный (нагнетательный) резервуар из заборного (приемного), разностью давлений в этих резервуарах, требуемой скоростью на выходе потока из системы и гидравлич. сопротивлением коммуникаций. Ориентировочно напор можно оценивать по показаниям манометров: H = pк—pн/rg, где r-плотность жидкости, g-ускорение своб. падения. К а в и т а ц и о н н ы й з а п а с-избыток напора DH по сравнению с полным для обеспечения эксплуатации насоса без кавитации (гидравлич. ударов, сопровождающихся шумом и вибрацией).

П о л е з н а я  м о щ н о с т ь Nп(Вт)-мощность, сообщаемая насосом подаваемой жидкости (Nп = rgQH/1000; практически от 0,1 до неск. МВт). М о щ н о с т ь  н а  в а л у N(Вт)-подводимая от двигателя или потребляемая насосом мощность; N = Nп+ DN, где DN-потери мощности на преодоление гидравлич. сопротивлений, внутр. протечки жидкости через зазоры и уплотнения и на трение. Кпд h-отношение Nп/N (на практике h = 0,6-0,9, но бывает 0,2-0,5 и даже 0,1-0,25; N = rgQH/1000h).

Зависимости между осн. параметрами насосов обычно представляют в виде графиков, наз. х а р а к т е р и с т и к а м и(кривые H-Q, N-Q, h-Q, H-DH, N-DH и др.). Различают теоретич. характеристики, выводимые на основании мат. анализа зависимостей между параметрами, и действит. характеристики, получаемые обработкой результатов испытаний реальных насосов. Характеристики определяют энергетич. показатели и марки насосов; дают представление об их всасывающей способности; позволяют устанавливать режимы их работы - оптимальный (эксплуатация при наиб. кпд), номинальный (на заданном уровне поддерживаются рабочие параметры и достигается устойчивое функционирование) и т.д.

Жидкостные насосы подразделяют на динамические и объемные.