Тема 2.1 Классификация судовых насосов.Основные характеристики насосов.

План лекции:

1. Судовые насосы.

2. Основные характеристики насосов.

3.Классификациясудовыхнасосов

1.Судовыенасосы.

Насосами называются механизмы для перекачки (перемещения) жидкости при этом ее перемещение во многих случаях связано с ее подъемом на некоторую высоту. Насос с подсоединенными к нему трубопроводами, оборудованием образуют насосную установку.

Рассмотрим работу насосной установки на схеме, рис.23. При движении поршня насоса 1 вверх в рабочей полости цилиндра создается разряжение под действием, которого открывается всасывающий клапан 2. Так как на жидкость давит атмосферное давление Р_о, а давление в цилиндре меньше атмосферного, то жидкость по всасывающему трубопроводу заполняет полость цилиндра насоса. При движении поршня насоса вниз клапан 2 закрывается, а нагнетательный клапан 3 под действием давления открывается и жидкость, по нагнетательному трубопроводу, пройдя фильтр 4, поднимается в цистерну 5.

Расстояние h_Вот уровня жидкости в расходной цистерне до уровня насоса называется высотой всасывания. Расстояние от уровня рабочей полости насоса до уровня жидкости в

Р
ис. 23 Принципиальная схема насосной установки.

приемной цистерне называется высотой нагнетания h_H. Сумма этих высот определяет высоту подъема жидкости h

h = h_B + h_H

Известно, что нормальное атмосферное давление равно 98 кн/м², что соответствует высоте водяного столба 10,34 метра. Поэтому теоретическая высота всасывания любого насоса составляет около 10 метров. Однако в связи с тем, что в насосе нельзя создать полный вакуум, а по пути жидкости возникают сопротивления, то практическая высота всасывания будет меньше 10 метров и составляет около 7 метров.

Высота всасывания также зависит от температуры перекачиваемой жидкости и ее способности к парообразованию. Образование пара на линии всасывания снижает производительность насоса, а в некоторых случаях вообще делает перекачку невозможной. Поэтому насосы стараются разместить как можно ближе к уровню перекачиваемой жидкости, а если это возможно, то установить насос ниже уровня, чтобы он работал с подпором.

Высота нагнетания практически не ограничена и зависит от давления создаваемого насосом, а давление зависит от мощности двигателя, приводящего насос в действие.

Насосы характеризуются следующими параметрами:

1. Развиваемый напор Н – давление, которое должен создавать насос, чтобы обеспечить перекачку жидкости с заданной производительностью. Напор выражается в метрах водяного столба, мегапаскалях (МПа) или килоньютонах на метр квадратный (кН/м²).

2. Производительность Q – количество жидкости, перекачиваемое насосом в единицу времени при данном давлении. Единица измерения – объемная производительность в кг/сек, тн/час, кг/час.

3. Потребляемая мощность N – мощность необходимая для перекачки жидкости с заданной производительностью и напором.

N = кВт,

где Q – производительность, м³/час

H – напор, м.в.ст.

γ – удельный вес жидкости, кг/м³

η – КПД – 0,6 – 0,9 – общий КПД насоса.

2. Классификация судовых насосов

В основу классификации судовых насосов можно положить различные признаки, по которым можно объединить насосы.

-По назначению насосы бывают питательные, циркуляционные, топливные и др.

-По роду перекачиваемой жидкости – масляные, топливные, водяные и др.

-По типу двигателя – электронасосы, турбонасосы, мотопомпы и др.

-По принципу действия насосы подразделяются на два вида:

1.Насосы вытеснения (или объемные), к которым относятся поршневые насосы с поступательным движением поршня или плунжера и ротационные – с вращательным движением тела вытеснения (зубьев шестерни, винты и др.).

2.Лопастные насосы – центробежные, осевые и вихревые,- в которых лопасти (лопатки) вращающегося рабочего колеса осуществляют силовое взаимодействие с обтекающим потоком жидкости.

Если классифицировать насосы по общности конструктивных решений и способу сообщения энергии жидкости, то насосы можно подразделить на:

-поршневые (плунжерные) насосы, в которых приращение энергии перекачиваемой жидкости происходит в замкнутой полости (цилиндре) вследствие периодического возвратно-поступательного воздействия на жидкость рабочего органа – поршня или плунжера;

-ротационные насосы, в которых приращение энергии перекачиваемой жидкости осуществляется вследствие воздействия на жидкость непрерывно вращающегося в замкнутой полости рабочего органа насоса. К этой группе относятся следующие наиболее распространенные насосы: а) винтовые; б) шестеренчатые; в) лопаточные или шиберные; г) радиально-поршневые; д) аксиально-поршневые;

-центробежные насосы, в которых приращение энергии перекачиваемой жидкости осуществляется за счет центробежных сил, возникающих при вращении рабочего колеса, причем поток жидкости в колесе имеет радиальное направление течения;

-осевые насосы, в которых приращение энергии перекачиваемой жидкости осуществляется за счет взаимодействия вращающихся лопастей с потоком, имеющим направление течения параллельно оси вращения колеса;

-вихревые насосы, в которых приращение энергии жидкости осуществляется также за счет силового взаимодействия с потоком лопаток рабочего колеса, представляющего собой диск с фрезерованными по окружности пазами, при чем при вращении колеса происходит сложное вихревое течение;

-струйные насосы, занимающие особое положение, в которых приращение энергии перекачиваемой жидкости осуществляется за счет кинетической энергии рабочей струи той же или другой жидкости.

Судовые насосы называют в соответствии с судовыми системами, которые они обслуживают. Так, различают насосы трюмных, аварийно-спасательных систем, систем, обеспечивающих санитарно-бытовые нужды экипажа и пассажиров, грузовых систем нефтеналивных судов, специальных судовых систем. В зависимости от назначения судовой системы к обслуживающим ее насосам предъявляют специфические требования, что обусловливает большое разнообразие конструкций судовых насосов.
Насосным называют агрегат, состоящий из насоса и двигателя, приводящего его в действие. В качестве двигателей используют электродвигатели, турбины и двигателивнутреннегосгорания.определеннойсхеме.

Контрольные вопросы:

1.​Дать определение судовым насосам.

2.​ Пояснить общие характеристики судовых насосов.

3. Пояснить классификацию судовых насосов.

4. Пояснить принципиальную схему насосной установки.