нЕФПДЙЮЛБ1

ОСНОВЫ ФИЗИКИ ТЕКУЧИХ СРЕД.
Текучая среда (fluid) состоит из жидкостей (liquid), газов и смесей жидкостей,
твердых частиц и газов. В данной работе термины текучая среда и жидкость будут
изпользованы взаимозаменяемо для определения просто жидкости или жидкости
смешанной с газами или твердыми частицами, которые ведут себя как жидкость в
системах перекачки.
Плотность -  (density) жидкости есть её масса отнесенная к единице объема. В
международной системе единиц (в системе СИ) единица плотности – кг/м3. В
Англии и в США плотность часто выражается в фунтах на кубический фут
(#/cu.ft.) или грамм на кубический сантиметр.
Удельный вес -    g (specific gravity) жидкости есть её вес отнесенный к
единице объема . В системе СИ удельный вес измеряется в – Н/м3.
Относительная плотность (relative density- RD) или относительный удельный
вес (relative specific gravity - RG) есть отношение плотности жидкости к
плотности воды или отношение удельного веса жидкости к удельному весу воды.
Так как эти отношения есть отношения величин с одинаковыми размерностями то
они являются безразмерными величинами.
RD 

H O
 RG 
2

H O
2
Пример: плотность некоторой жидкости составляет 1282 кг /м3 (80 #/cu.ft. ),
плотность воды 1000кг/ м3 ( 62.4#/cu.ft.). Относительная плотность будет – 1.282
Плотность жидкости изменяется с изменением температуры.
Температура есть мера уровня внутренней энергии жидкости. Обычно измеряется в
градусах Фаренгейта (Fahrenheit) (0F) или в градусах Цельсия ( 0С ). Приведём
некоторые соотношения: 2120F – 1000C ; 1000F – 370C; 320F – 00C.
Давление
Основное определение: давление есть сила отнесенная к единице площади. Давление
измеряется в системе СИ в паскалях. В Англии и в США давление выражается в
фунтах на кв. дюйм (psi)
[Н/м2] – Па (кПа, МПа)
1 атмосфера (1ат) [кгс/cм2] = 98066 Па
1 бар
= 105 Па
1 psi [фунт/кв.дюйм]
= 6893 Па
1 бар
= 14,5 psi
1 ат
= 14,7 psi
Атмосферное давление есть сила, вызванная весом атмосферы, отнесенная к
единице площади. На уровне моря стандартное атмосферное давление 14,7 psi.
Избыточное давление (gage pressure). Приняв атмосферное давление за нулевую
отметку, избыточное давление можно определить как силу, вызванную весом
жидкости, отнесённой к единице площади. В Англии и в США избыточное
давление обозначается - psig .
Абсолютное давление – суммарная сила, отнесённая к единице площади и равная
атмосферному давлению плюс избыточное давление. В Англии и в США
абсолютное давление обозначается – psiа.
Давление насыщенных паров (vapor pressure) жидкости есть абсолютное давление
при данной температуре, при которой жидкость будет испаряться. Давление
насыщенных паров лучше всего выражать в единицах абсолютного давления (psia –
pound per square inch absolute фунт на квадратный дюйм абсолютное).
Каждая жидкость характеризуется собственной зависимостью давления
насыщенного пара от температуры.
Пример: при 37С давление насыщенных паров воды 0.95 psia = 0,065 барр. Если вода
будет находиться при этом давлении, то она закипит даже при 37С.
Вязкость (Viscosity) – вязкость жидкости есть мера свойства жидкости оказывать
сопротивление ее деформации – относительному сдвигу. Для сдвига жидкости с
высокой вязкостью требуется приложить большую силу, чем для сдвига жидкости с
низкой вязкостью.
Вязкость = напряжение при сдвиге / скорость деформации ;



Напряжение при сдвиге = сила / площадь ;

F
A
Скорость деформации = скорость сдвига / толщина пленки ;

V

Количественной мерой вязкости является динамический коэффициент вязкости  , имеющий следующую размерность :
сантипуаз
centipoise (cps) – единица измерения вязкости,
измеряющая
абсолютную (динамическую) вязкость в системе CGS, Пуаз = 100 сантипуаз. В
2
системе СИ единица измерения динамической вязкости - Па  с  Н  с / м ,
Па  с = 10 Пуаз, 1 Пуаз = 1дн  сек/см2.
Абсолютную вязкость можно получить измеряя силу, необходимую для вращения
шпинделя в жидкости для известной скорости деформации.
Другие меры вязкости дают значения кинематической вязкости. Количественной
мерой кинематической вязкости является кинематический коэффициент вязкости  , имеющий следующую размерность :
в системе CGS это сантистокс centistoke (cks), стокс (ст) = 1см2/c =100 сантистокс.
В системе СИ кинематическая вязкость измеряется в м2/c, 1 м2/c = 104 ст.
При измерении кинематической вязкости плотность влияет на значения вязкости.
Кинематические вискозиметры обычно используют силу тяжести, чтобы заставить
жидкость течь вниз по калиброванной трубке, измеряя при этом время протекания.
Кинематический коэффициент вязкости - связан с динамическим коэффициентом
вязкости -  соотношением :


.

К сожалению вязкость не постоянное, не фиксированное свойство жидкости, а
величина изменяющаюся в зависимости от условий перекачивающей системы и
самой жидкости.
В перекачивающих системах обычно вязкость уменьшается с ростом температуры.
Поведение жидкости в зависимости от изменения вязкости
Большинство текучих сред в зависимости от их поведенеия при приложениии
нагрузки или деформации условно можно разделить на два основных класса:
ньютоновские и неньютоновские жидкости .
Ньютоновские жидкости
Ньютоновские жидкости имеют линейную кривую течения, т.е. график зависимости
между напряжением и скоростью сдвига представляет собой прямую линию. Её
наклон, т.е. величина arctg ( /  )   есть постоянная для всех значении скоростей
сдвига. К ньютоновским относятся жидкости , в которых вязкая диссипация энергии
обусловлена столкновением небольших молекул. Все газа, жидкости и растворы с
небольшой молекулярной массой попадают в эту группу.
Силы вызываюшие движение ньютоновской жидкости возрастают пропорционально
увеличению скорости перекачки.
Вода, минеральные масла, сиропы, углеводороды – проявляют нютоновское
поведение.
Неньютоновские жидкости
К этой группе относятся вязкопластичные, аномально вязкие жидкости,
неньютоновские среды с нестационарными реологическими характеристиками, а
также вязкоупругие среды.
Вязкопластичные жидкости подобно ньютоновским проявляют линейную
зависимость между напряжением сдвига и его скоростью. Реологическое уравнение
идеальной вязко-пластичной жидкости имеет вид    0    , а кривая течения
таких жидкостей проходит не через начало координат , а отсекает на оси напряжений
некоторый отрезок τ0 – предел текучести . характеризующий пластические свойства
жидкости. Такие жидкости называют также бингамовскими вязкопластичными
жидкостями. Течение возможно лишь тогда , когда приложенные к телу касательные
напряжения превосходят  0 . Вязкие свойства бингамовского тела представляет
другая константа , так называемый коэффициент жесткости при сдвиге
     0  /  . Величина μδ как и μ не зависит от напряжения сдвига и скорости
сдвига. Поведение вязкопластичных материалов объясняется тем. что они в с
состоянии покоя имеют пространственную структуру достаточно жесткую , чтобы
сопротивляться любому напряжению , не превосходящему по величине  0 .
Превышение предела текучести приводит к полному разрушению структуры , и
система ведет себя как обычная ньютоновская жидкость при напряжениях сдвига
   0 . Структура снова восстанавливается , когда действующие в жидкости
напряжения сдвига становятся меньше  0 .
Многие реальные среды близки к идеальному вязкопластичному телу. К ним
относятся глинистые и цементные растворы, малярные краски , пасты, кремы,
пульпы, торфяные массы, шоколадные массы, а также суспензии ядерного топлива
Для этого типа жидкостей всегда требуется приложить начальную силу (порог
текучести) прежде чем она начнет течь. При слишком высоком пределе текучести
жидкость может не потечь при обычной входной системе насоса.
Аномально вязкие жидкости имеют нелинейную кривую течения , проходящую через
начало координат . В зависимости от вида кривой течения относительно осей τ и 
возможны два типа аномально вязких жидкостей ; псевдопластичные, для которых
 2 /  2  0 , и дилатантные , для которых  2 /  2  0 . Удобной
характеристикой поведения таких жидкостей иногда служит так называемая
кажущаяся ( эффективная) вязкость a   /  .
Эфективная вязкость (effective viscosity) – термин описывающий действительное
воздействие вязкости конкретной жидкости при скорости деформации
существующей в насосе и перекачивающей системе.
Величина  a постепенно уменьшается у псевдопластичных жидкостей и возрастает
у дилатантных жидкостей с ростом скорости сдвига. При небольших скоростях
сдвига материал ведет себя как ньютоновская жидкость и характеризуется
кажущейся вязкостью при нулевом сдвиге- 0 .
Другой линейный участок на кривой течения обычно имеет место при очень
больших величинах скоростей сдвига. Предельный угол наклона графика
характеризует вязкости при бесконечно большом сдвиге   . Для обоих предельных
участков величины 0 и   являются вязкостными характеристиками
неньютоновских жидкостей.
Псевдопластичностью обладают суспензии с ассимитричными частицами, а также
растворы и расплавы высокополимеров.
Дилатантные жидкости сходны с псевдопластиками тем, что в них также
отсутствуют предел текучести, однако их кажущаяся вязкость повышается с
возрастанием скорости сдвига, т.е. они проявляют реологические свойства ,
противоположные свойствам псевдопластиков. Дилатансия обычно обьясняется
процессом структурообразования, который и является причиной быстрого
нарастания кажущейся вязкости при увеличении скорости сдвига. В промышленной
технологии псевдопластичные жидкости встречаются чаще чем дилатантные .
Примером таких жидкостей может служить густая водная суспензия крахмала.
Так как вязкость растет с увеличением скорости деформации то этот тип жидкости
необходимо перекачивать на весьма умеренной скорости так как вращательные
насосы имеют области высокой деформации, что может вызвать существенный рост
вязкости продукта. Это может привести к застреванию или остановке насоса, в
крайних случаях к его механическим повреждениям.
Некоторые жидкости демонстирующие дилатантное поведение имеют высокие
концентрации глин, оксидов, гранулированных или кристаллических материаллов.
Для описания аномально вязких жидкостей наибольшее распространение получил
n
степенной реологический закон Освальда де Виляя   K , где К – мера
консистенции жидкости( чем меньше ее текучесть, тем больше К). Эту
характеристику принято называть показателем (индексом) консистенции. Индекс
течения n характеризует степень неньютоновского поведения материала, при n = 1
уравнение принимает вид закона Ньютона.
Неньютоновские среды с нестационарными реологическими характеристиками
Для сред этой категории кажущаяся вязкость определяется не только скоростью
сдвига, но и его продолжительностью. В зависимости от того , убывают или
возрастают со временем напряжения сдвига при  =const, эти среды подразделяют на
два подкласса : тиксотропные и реопиктические.
К тиксотропным относятся материалы , консистенция которых зависит от
продолжительности сдвига и величины его скорости. Это интерпритируется как
результат механического разрушения структуры (деструкции). Параллельно со все
возрастающей скоростью происходит восстановление структуры из-за увеличения
числа образовавшихся новых свободных связей под действием сил Ван-дер-Ваальса.
В определенный момент времени достигается равенство темпа деструкции и
скорости структурообразования. Тогда наступает состояние динамического
равновесия , которое зависит от скорости сдвига. При последовательном снятии
кривой течения сначала для возрастающих, а затем и для убывающих скоростей
сдвига тиксотропные материалы обнаруживают на графике      так
называемый механических гистерезис в виде петли, присущий как
псевдопластичным, так и вязко – пластичным средам. Как правило, тиксотропные
превращения хорошо воспроизводимы и могут быть повторены с одним и тем же
материалом неограниченное число раз. Тиксотропия наблюдается в относительной
узкой области концентрации таких растворов, как раствор желатина, вискозы.
Тиксотропией обладают системы с весьма ассиметричными частицами удлиненной
стержневой или пластинчатой формы. Типичные тиксотропные жидкости: краски,
чернила, замазки, заливочные компаунды, гели, суспензии, глины, лосьоны,
шампуни.
Реопиктическим материалам свойственно постепенное структурообразование при
сдвиге. Эти среды встречаются довольно редко. К ним относятся суспензии гипса,
разбавленные водные растворы пятиокиси ванидия. По физическим свойствам
реопексия сходна с дилатантными веществами. Отличаются они лишь тем , что для
восстановления равновесного динамического состояния реопектического материала
требуется конечное время.
Вязкоупругие среды.
В случае вязкой жидкости вся подведенная к ней извне механическая энергия
полностью превращается в тепло. Идеально упругие среды при деформировании
способны накапливать подведенную к ним энергию и снова возвращать ее при
снятии напряжений.
Вязкоупругий материал одновременно может проявлять свойства упругой и вязкой
среды. Наиболее простая математическая модель вязкоупругой среды
  t0  d / dt    , где t0- период релаксации, t0   / G ; G- модуль сдвига.
При весьма быстрых механических воздействиях вязко-упругое вещество ведет
себя как идеально-упругое тело. В последующем , когда t<<t0, развивающееся
течение перекрывает упругую деформацию и материал можно рассматривать как
простую ньютоновскую жидкость. Лишь когда значение t будет того же порядка, что
и величина t0, налагаются эффекты упругости и вязкости. Тогда и проявляются
сложная природа деформации.
Вязкоупругие жидкости отличаются от вязких не только наличием релаксационных
эффектов, вызванных сдвиговой упругостью. При чисто сдвиговом деформировании
в этих материалах проявляются и другие эффекты: эластической турбулентности при
неустойчивом истечении через отверстия и насадки со скоростями выше некоторых
критических, что приводит к разрушению или нерегулярности струи; эффект
Барруса, при увеличении размеров струи по сравнению с размерами поперечного
сечения канала; Вейссенберга, состоящий в возникновении напряжении ,
перпендикулярных к плоскости сдвига.
Примером вязкоупругих жидкостей могут служить растворы и расплавы
высокомолекулярных соединений.
ЛАМИНАРНОЕ ТЕЧЕНИЕ НЬЮТОНОВСКИХ И НЕНЬЮТОНОВСКИХ
ЖИДКОСТЕЙ
Ламинарным течением называют течение лри котором частицы жидкости
двигаются отдельными слоями, струйками .
В каналах, используемых для практических целей (цилиндрическая труба)
ламинарное течение в большинстве случаев является одномерным. Одним из
простейших видов такого течения является течение жидкости в круглой трубе
радуса R и длинны L. Для этого случая , если установившиеся движение
осуществляется вдоль оси ох)., уравнение движения в декартовых координатах
примет вид: dτxx/dx + dτxy/dy=0
Так как течение стабилизированное ( ux≠0, uy=0, dp/dx=const и τхx=-p), величина τху
определяется реологическим законом жидкости.
Жидкость в круглой трубе может двигаться за счет перепада давления вдоль оси ох
(течение Пуазейля) (∂p/∂x≠0), при движении смачиваемых поверхностей трубы
(течение Куэтта) (∂p/∂x=0), а также когда ∂p/∂x≠0 .
Для ньютоноских жидкостей течение Пуазейля характеризуется параболическим
распределением скоростей и графически изображено на рис. 4.8 у выходного
сечения трубы. Скорость деформации при этом линейно изменяется от максимума у
стенки трубы до нуля в центре.
Давление равномерно падает в направлении оси x, поэтому dp/dx<0 и не зависит от x.
Поток вектора скорости через поперечное сечение трубы, или жидкости,
протекающей через сечение в единицу времени (на практике употребляют термин
"расход жидкости") определяют по формуле Пуазейля
Для практических целей расход жидкости определяют по формуле Пуазейля
(4.18)
Здесь расход жидкости Nv пропорционален разности давлений p1-p2 на концах трубы
длиной . Следует обратить внимание на существенную зависимость пропускной
способности трубы от ее радиуса R. При заданном давлении на входе водопроводной
сети увеличение диаметра труб вдвое влечет увеличение их пропускной способности
в 16 раз
На практике очень большая часть перекачиваемых жидкостей не являются
Ньютоновскими.
Пластичные или псевдопластичные типы жидкостей, в том числе и тиксотропные
характеризуются большей скоростью деформации у стенок трубы.У дилатантных
типов жидкостей скорость сдвига ниже у стенок трубы. Вместе с тем, для ряда видов
неньютонвских жидкостей характерно явление скольжения жидкости у стенки
(проскальзывание). В экструзионных процессах возможны три вида течения : с
прилипанием, со скольжением, с проскальзыванием.
При течении в цилиндрических трубах заданного радиуса R псевдопластичных и
дилатантных жидкостей
(dp/2 Kdx)1/n r n+1/n │kr = n/n+1 (dp/2 Kdx)1/n x (Rn+1/n )=nR/n+1(rdp/2Kdx)1/n[1-(r/R)n+1/n]
Ux=n/n+1
n+1/n
r
Umax=nR/n+1 (R dp/2Kdx)1/n
Umax=n+1/3n+1uст
R
R
Q=2π∫ruxdr=2π∫ruxmax[1-(r/R)n+1/n]dr=(n+1/3n+1)πR2umax
0
0
Аналогично для вязкопластичных сред , подчиняющихся закону Бингама:
Ux=R2dp/4μδdx[1-(r/R)2] + Rτ0/μδ[1-(r/R)]
U0= R2dp/4μδdx[1-(2τ0\Rdp/dx)2] + Rτ0/μδ[1-(2τ0\Rdp/dx)]
Q=πR4dp/8μδdx[1-8/3τ0\Rdp/dx + 16/3 (τ0\Rdp/dx)4]=πD4dp/128μδdx[14/3(dp\dx)∞/(dp/dx) + 1/3(dp/dx)04/(dp/dx)4],
Где U0 - скорость в ядре потока
Последнее уравнение называют обычно уравнением Букенгема. Существует
упрощенная форма записи этого уравнения
Q= πD4dp/128μδdx2[1-(dp/dx)0/(dp/dx)]2
Однако это уравнение дает значительную погрешность, например при r0/R=0.8 до
Есть другая форма записи зависимости Q=f(dp/dx), погрешность которой не
привышает 6%:
Q=πR2dp/8μdx (R-r0)2(1+r0/R).
ПОТЕРИ НА ТРЕНИЕ
Наиболее точным методом определения потерь давления в трубопроводе и
определения харакеристик насоса является метод перекачки продукта в пилотном
цикле известной работающей системы с измерением перепада давления на линейном
участке трубопровода, эффективного диаметра трубопровода и скорости потока. Из
полученных данных можно определить вязкость.
В случае когда опыт с перекачкой жидкости не возможен на практике, зависимость
вязкости от скорости деформации может быть определено при помощи a property
designed viscosity instrument?
Если принять скорость деформации как если бы жидкость была ньютоновской, и
используя скорость деформации определить эффективную вязкость, расчетный
перепад давления в трубопроводе и требования к мощности насоса будут
адекватными.
Стр.6
Из известной скорости потока при выбранном размере трубопровода определяем
скорость деформации.
Стр. 7
Потери на трении
Природа потерь из-за трения в перекачивающих системах может быть очень
сложной. Потери в самом трубопроводе определяются натурными испытаниями и
учитываются в предоставляемых производителями данных. Аналогично,
производитель процесного оборудования теплообменников, статических миксеров и
т.д. обычно используют доступные данные о потерях на трении.
Потери на трении потока жидкости в трубе рассматриваются в двух режимах:
Потери при ламинарном течении и при турбулентном течении.
При ламинарном потоке, иногда называемом вязким потоком, жидкость двигается
по трубе концентрическими слоями с максимальной скоростью в центре трубы и
уменьшающейся к стенкам, у которых жидкость практически не двигается.
Поперечное сечение скорости потока выглядет как показано на рисунке. При
ламинарном потоке наблюдается незначительное перемешивание жидкости в
поперечном сечении трубы.
Потери на трении прямо пропорциональны:
- длине трубы
- скорости потока
- 1/d4 (d- диаметр трубы)
- вязкости жидкости в сантипуассонах
При турбулентном потоке имеет место существенное перемешивание жидкоти в
поперечном сечении трубы, а скорость потока почти одинакова по всему
поперечному сечению трубы как показано на рисунке.
Турбулентный поток чаще встречается в менее вязких жидкостях и часто
характеризуется более высокими потерями на трении, чем это может ожидаться.
Потери на трении пропорциональны:
- длине трубы
- квадрату скорости потока (Q2)
- 1/d5 (d- диаметр трубы)
- вязкости жидкости в сантипуассонах (on 1/4 до 1/10 степени)
Существует
диапазон между ламинарным и турбулентным потоками иногда
называемый смешанным где условия протекания нестабильны и описываются
смешанными харктиками.
Для определения перехода от ламинарного к турбулентному течению используется
удобное число, называемое числом Рейнольдца. Число Рейнольдца, отношение
скорости потока к вязкости может быть вычисленно по формуле:
R=Q/d x m/S.G.
Где
R – Число Рейнольдца
Q – Расход в галлонах в минуту (GPM gallons per minute)
d – Диаметр трубы в дюймах (inch)
m – Вязкость в пуассонах (poises)
S.G. – удельная плодность (Specific gravity)
Обычно поток является
Ламинарным если R меньше 63
Турбулентным если R больше 63
Стр.8
Существую другие способы вычисления числа Рейнольдца: число Рейнольдца
Стр.9
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОСНОВЫ ГИДРАВЛИКИ
перекачивающих систем
.
Вакуум или всасывание – термины, используемые в системах перекачки для
обозначения давления ниже нормального атмосферного. Удобнее измерять это
давление в абсолютных значениях psia, или в миллиметрах (дюймах - inch) ртутного
столба.
Стр. 10
Давление на выходе (outlet pressure) или давление нагнетания (discharge
pressure) – усредненное давление на выходе из насоса во время работы, обычно
выражаемое как избыточное давление (psig).
Давление на входе (inlet pressure) – усредненное давление измеренное у входа в
насос во время его работы. Давление на входе чаще выражается как абсолютное
давление, так же может выражаться и как избыточное давление.
Перепад давления (differential pressure) – есть разница абсолютных давлений на
выходе и на входе насоса.
Пример: Давление на выходе = 100 psig , а давление на входе – 8 psiа (ниже
атмосферного). Тогда перепад давления будет: 100+14.7-8=106.7psi. Пусть
давление на выходе = 100 psig , а давление на входе – 6.7 psig выше атмосферного.
Тогда перепад давления будет: 100-6.7=93.3 psi.
Зависимость давления от высоты.
В неподвижных (находящихся в покое) жидкостях перепад давления между двумя
точками прямо пропорционально только вертикальному расстоянию (высоте) между
ними.
Перепад давления между двумя точками вычисляется умножением вертикального
расстояния между ними на плотность жидкости или умножением вертикального
расстояния на плотность воды и на относительную плотность (specific gravity)
жидкости.
Стр.11
Пример:
Вычислить перепад давления p между двумя точками. Вертикальное расстояние
Z=18 дюймов, относительная плотность - 1.23.
p  18
62.4
1.23  9.59 psi.
144
Чтобы получить давление в единицах высоты перепишем уравнение в виде
Z
p(psi)
 144  18/
62.4  1.23
Пример:
Избыточное давление 85 psi. Относительная плотность жидкости 0.95. Найти высоту
столба жидкости, который произвел бы тоже давление.
Z
85
 144  206.5FT
62.4  1.23
Высотный эквивалент давления обычно называют гидростатическим напором (Head).
Этот термин используется довольно часто. Не смотря на то, что в данном
руководстве будут использоваться единицы измерения давления Па, psi, и т.д. может
быть полезным объяснение терминов в единицах гидростатического напора, то есть
давление пересчитанное в эквивалентную высоту жидкости, которая может
произвести данное давление.
Static head (гидростатический напор) – гидравлическое давление в точке жидкости,
находящейся в покое.
Friction Head (потери напора на трении) – потери давления или энергии вызванные
потерями на трении в потоке.
Velocity Head (скоростной напор) – энергия жидкости, обусловленная ее
движением, выраженная в единицас гидростатического напора
Pressure Head (гидростатический напор) – давление измеренное в эквивалентной
высоте жидкости.
Discharge Head (высота подачи) – выходное давление насоса при его работе.
Total Head (полное давление) суммарная разница давлений между входом и
выходом насоса в работе.
Suction Head (высота всасывания) – входное давление насоса, когда оно
превышает атмосферное.
Suction Lift () - входное давление насоса, когда оно ниже атмосферного.
Приведенные выше термины иногда используются для описания различных условий
в перекачивающих системах, и могут выражаться в единицах давления (psi) или в
единицах высоты (feet).
Стр.12
Net inlet pressure available (NIPA) - сетевое располагаемое давление на входе (в
psiа ) – есть усредненное давление, измеренное у входа насоса во время его работы за
вычетом давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости. Термин описывает
имеющуюся энергию давления пригодную для заполнения полостей насоса.
Net inlet pressure required (NIPR)-сетевое потребное давление на входе
насоса,требуемое для заполнения полостей насоса,– индивидуальная характеристика
насоса определяемая испытанием. Эта характеристика зависит от скорости работы
насоса и вязкости перекачиваемой жидкости. При любых заданных условиях для
удовлетворительной работы насоса имеющееся сетевое располагаемое давление на
входе должно быть больше, чем требуемое сетевое давление на входе.
ВХОДНОЕ
ДАВЛЕНИЕ
ДАВЛЕНИЕ
НАСЫЩЕННЫХ
РАСПОЛАГАЕМОЕ
ДАВЛЕНИЕ
ПОТРЕБНОЕ
ДАВЛЕНИЕ
ПАРОВ
НА
ВХОДЕ
НА ВХОДЕ
ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ СИСЕМАХ
Состояние жидкости в покое или в движении должно соответствовать закону
сохранения энергии.
В перекачивающих системах используются следующие формы энергии жидкости:
Потенциальная энергия
Энергия обусловленная подъемом жидкости над исходным (контрольным) уровнем.
Энергия давления
Внутренняя энергия жидкости, способная произвести работу.
Кинетическая энергия
Энергия обусловленная движением жидкости
Механическая энергия
Энергия, сообщаемая жидкости насосом или забираемая от жидкости насосом или
другим устройством.
Потери на трении
Потери энергии обусловленные трением при течении жидкости через часть системы.
Стр.14
Эти формы энергии могут переходить из одной формы в другую. Например:
Потенциальная энергия жидкости в поднятом баке переходит в кинетическую
энергию потока при протекании через перкачивающую систему.
Механическая энергия, сообщенная жидкости насосом, переходит в потенциальную
при перекачка жидкоси на большую высоту.
Потенциальная энергия, энергия давления, кинетическая или механическая энергии
могут перейти в тепловую энергию через потери на трение. Эти потери энергии часто
заметны как изменение в энергии давления.
Итак, энергия в системе переходит, то есть не создается или уничтожается, а только
изменяет форму.
Для части системы, где энергия не добавляется и не отбирается, полная энергия
постоянна и равна сумме кинетической энергии, потенциальной и энергии
давления
Gv 2
Gp
( Кинетическая +
2g

энергия
( Энергия
давления)
+
GZ (Потенциальная = Е (Полная
энергия )
энергия)
В этом уравнении через G обозначен вес , через  - удельный вес жидкости.
Уравнение сохранения энергии можно также записать в виде
V 2
2
 p   gZ  c (const)
в котором все слагаемые являются энергией на единицу объёма и имеют
размерность давления.
В ротационных насосных системах кинетическая энергия жидкости обычно
является малой по сравнению с другими формами и часто не учитывается
Ст.15
Тогда очень удобно рассматривать энергетические уровни в терминах ДАВЛЕНИЯ,
поскольку большинство измерений может легко быть сделано датчиками давления.
Для простой стационарной системы, энергетическая зависимость будет
p   Z  c . Когда мы рассматриваем потери на трение в потоке от одной точки до
др угой зависимости приобретают вид
p1   Z1  p2   Z 2  FL ,
где FL есть потери давления на трение при течении жидкости от точки 1 к точке 2
По приведённой формуле рассчитываются давления, приведённые в этом
справочнике. Если единицы измерения давления p есть единицы (psi) , то
преобразовываем
или
 Z к пси посредством формулы  Z = Z 
 Z = Z  0.433  RG .
Пример: Каковы потери давления на трение в трубе от 1 до 2, если
относительный удельный вес = 1.2 и p1 =60 psig, p 2 =52 psig.
62.4
 RG
144
Решение:
p1  wZ1  p2  wZ 2  FL ;
60 + (.433 x SG) (Z1) = 52 + (.433 x S.G.) (Z2)+FL; 60 + (.433 x 1.2) (40') = 52 + (.433 x
1.2) (30') + FL; 60 + 20.78 = 52 + 15.59 + FL ; FL = (60 + 20.78) - (52 + 15.59)
FL = 80.78 - 67.59;
FL =13.19 (psi) .
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УРОВНИ В НАСОСНОЙ СИСТЕМЕ
Используя факт, что энергия может видоизменяться в системе, мы рассмотрим
несколько
простых
энергетического
использоваться,
насосных
уровня.
чтобы
систем,
Диаграмма
лучше
понять
с
использованием
энергетического
вычисления
и
диаграмм
уровня
помочь
может
осознать
потенциальные задачи в насосной системе.
В системе ниже, мы рассмотрим точки 1 - 6, и покажем "энергетический
градиент" потока жидкости через систему.
1 - 2 Потенциальная энергия (wZ1) преобразуется в энергию давления: Очень
малые потери на трение, потому что область резервуара является большой.
2 - 3 Потенциальная энергия преобразуется в энергию давления но с
уменьшением давления вследствии потерь энергии на трение (FL).
3 – 4 Местные потери на трение в насосе компенсируются механической
энергией вносимой насосом, повышающим энергию давления.
4 - 5 Энергия давления преобразуется в потенциальную энергию, но со
сбросом энергии вследствии потерь на трение (FL).
5 - 6 Энергия давления преобразуется в потенциальную энергию (wZ2) с
очень малыми потерями на трение.
Приведённый пример показывает, что НАСОС ПРИБАВЛЯЕТ СТОЛЬКО
ДОСТАТОЧНОЙ
ЭНЕРГИИ
СКОЛЬКО
НЕОБХОДИМО
ЧТОБЫ
ВЫПОЛНЯЛИСЬ ТРЕБОВАНИЯ СИСТЕМЫ; то есть: Возьмите жидкость
на входе в насос и увеличьте её давление настолько достаточно, чтобы при
более высоком давлении были преодолены потери на трение .
Ст.17
Приведённый пример показывает, что рассмотренная
система может быть
названа "открытой системой ", где в одном или более точках жидкость
"открыта" для атмосферного давления.
Обычно наиболее легко использовать "свободную поверхность" (которой является;
жидкий уровень, граничащий с атмосферой) как начальную точку отсчёта так как на
ней давление известно и постоянно, что удобно при вычислениях.
В "замкнутой системе, " свободная поверхность может использоваться как плоскость
сравнения, если давление на ней известно.Метод анализа энергетических уровней в
замкнутой системе подобен анализу в открытых
В следующем примере мы предполагаем, что в резервуаре А давление на свободную
поверхность меньше чем атмосферное, р1 = 10 psia, и жидкость в резервуаре В имеет
давление над свободной поверхностью 50 psia. Такие условия часто могут быть
основными в технологическом процессе.
Принципы энергетического градиента те же самые, что и ранее. Входная
часть системы анализируется, начиная с давления на свободной
поверхности: давление на выходе рассчитывается с учётом давления
свободной поверхности. Давление
на входе
в насос должно
удовлетворить заданную разность давлений от ее входа до ее выхода.
Ст. 18
Ниже мы рассмотрим насосную систему с низким энергетическим уровнем
(  Z1) на входе. Из-за
высоких потерь на трение на входе в насос
располагаемая энергия может стать критически низкой.
В точке 1 или 2, может быть замечено, что атмосферное давление плюс
потенциальная энергия
должны
увеличиться,
достаточная для поступления жидкости
чтобы была энергия
в насос: если потери на трение
являются большими в подводящем трубопроводе, то давление на входе
(3) может падать ниже давления паров жидкости.
Образующаяся
парогазовая смесь может привести к уменьшению или остановке
течения жидкости.
Термин "затопленное всасывание" иногда используется, чтобы описать
условие течения, где уровень жидкости выше уровня на входе в насос.
Уровень жидкости не обеспечивает потока жидкости в насос; энергия,
располагаемая во впускном отверстии должна быть достаточно высокой.
Ст.19
ВХОДНАЯ СТОРОНА
Располагаемая энергия для входа жидкости
в насос обычно очень
ограничивается, часто меньше чем 14.7 psia атмосферного давления на
свободной поверхности жидкости. Этот факт делает параметры входа в насос
ответственной частью при выборе насоса.
Энергия, требуемая для нагнетания насосом, названная требуемым
давлением на входе (NIPR), является характеристикой насоса, и зависит
главным образом от скорости и вязкости нагнетаемой жидкости.
При заданной вязкости жидкости энергетическая диаграмма насоса,
приведённая ниже, показывает как увеличивается NIPR с увеличением
скорости потока.
В типичной насосной системе, диаграмма для располагаемой энергии на входе в
насос показана
на
рисунке.
С увеличением скорости
потери на трение что понижает располагаемую энергию.
течения увеличиваются
Из энергетической диаграммы приведённой выше, давление насыщенного пара
жидкости должно быть
исключено,
потому что давление насыщенного пара
представляет энергию необходимую для поддержания жидкости как жидкости;
cответствующий энергетический уровень есть NIPA. Диаграмма располагаемой
энергии для любого расхода может быть изображена как показано
Комбинируя диаграммы NIPA и NIPR, мы имеем результат как показано.
Ст.20
ВСЯКИЙ РАЗ, КОГДА NIPA БОЛЬШЕ ЧЕМ NIPR, ИМЕЕМ
УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ.
Полная диаграмма энергий системы и потерь в зависимости от увеличения
скорости потока показана здесь.
Если NIPA слишком низок для насосного условия в Точке X, давление в
окрестностях точки в насосе, или около его входа, станет ниже чем давление
насыщенных паров жидкости. Жидкость испарится, или изменится на газ, который
заполнит полости
насоса вместо жидкости. Это понизит подачу насоса.
Схлопывание этого пара в насосе или в линии выхода называется кавитацией,
являющейся причиной шумной,
неэффективной работы, часто приводящий к
повреждению насоса.
С увеличением вязкости жидкости эффект кавитации может быть замечен и на NIPA
и на NIPR. Потери на трение увеличиваются прямо пропорционально к абсолютной
вязкости таким образом, что понижает NIPA.
NIPR насоса при этом увеличивается, и оба действия, быстро уменьшают зону
удовлетворительного действия. Обычно необходимо понизить скорости насоса,
чтобы накачать вязкие жидкости.
Характеристики системы могут быть изменены, чтобы гарантировать работу в
удовлетворительной зоне. При помощи физических изменений, NIPA или NIPR
линии могут быть исправлены, чтобы расширить зону действия, чтобы избежать
кавитации или "голодание" насоса и гарантировать, что NIРA больше чем NIPR.
Замедление скорости насоса ( УВЕЛИЧЕНИЕ СКОРОСТИ ПОТОКА )
ст.21
УВЕЛИЧЕНИЕ РАЗМЕРА ПОДВОДЯЩЕГО ТРУБОПРОВОДА
СОКРАЩЕНИЕ ДЛИНЫ ПОДВОДЯЩЕГО ТРУБОПРОВОДА, МИНИМИЗАЦИЯ
НАПРАВЛЕНИЙ И ИЗМЕНЕНИЙ РАМЕРОВ . УМЕНЬШЕНИЕ ЧИСЛА
ФИТИНГОВ
УВЕЛИЧЕНИЕ РАЗМЕРА НАСОСА ДЛЯ ДАННОГО ПОТОКА, ЭТО ПОНИЖАЕТ
NIPR
ПОВЫСИТЕ ЖИДКИЙ ИСХОДНЫЙ-ИЛИ-БОЛЕЕ-НИЗКИЙ НАСОС - ИЛИ поддерживают давление ИСХОДНЫЙ РЕЗЕРВУАР
Любым из этих изменений, или комбинаций их, система и
характеристики насоса могут быть выбраны так, чтобы удовлетворительно обеспечить
условия системы и скорости потока.
Ротационные насосы, типа Waukesha, имеют лучшие характеристики входа (низкие
NIPR), чем большинство других типов насосов, и часто выбираются из за их
способности функционировать под низкими располагаемыми давлениями на входе,
или накачивать жидкости от вакуумного оборудования. Они особенно приспособлены
для того, чтобы нагнтать вязкие жидкости и часто единственные насосы, которые
могут использоваться в этом обслуживании.
Ст.22
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РОТОРНОГО НАСОСА
Роторные насосы являются принудительными нагнетательными насосами, которые
перемещают
жидкость посредством движения роторов, криволинейных каналов,
поршней, шнеков, лопаток или подобных
элементов закреплённых в корпусе и
обычно без входных и выходных клапанов.
Движение
вращающихся частей заставляет частицы жидкости группироваться в
объёмы около входа насоса, позволяя атмосферному или внешнему давлению
двигаться
жидкости в насос: Около выхода эти объемы разрушаются и жидкость
выходит из насоса.
Waukesha Роторный насос классифицируется как "внешний круговой орбитальный
поршневой" насос. Это означает что дуга, формирруемая поршнем, переходит в
кольцеобразно образованный "цилиндр" как показано.
Каждый ротор имеет два "поршня"; два ротора используемые
в насосе приводятся синхронно в движение внешними
шестернями, чтобы вращать роторы в противоположных
направлениях.
Ст.23
Движение роторов "создает" расширяющуюся полость на
стороне впуска, позволяющей жидкости течь в камеру насоса.
Роторы тогда несут жидкость вокруг цилиндра к внешней
стороне насоса, где она выкачивается из насоса как сжатая
полость.
Поворот роторов с постоянной скоростью, форма роторов и полостей позволяют
насосу Waukesha, нагнетать постоянный объем в единицу времени для любого
положения ротора.
Это означает насос Waukesha, способен создавать гладкое,
непульсирующее течение. Много других типов насосов имеют вариацию
в потоке в единицу времени, приводя к пульсациям.
Каждый ротор имеет протяжённое "уплотнение" между его наружным диаметром и
корпусом:
ст.24
Между его внутренним диаметром и поверхностью ступицы.
Или, между наружным диаметром и соприкасающейся стороной противоположной
ступицы.
Таким образом , для любого пложения при вращении двух роторов существует
протяжённое и непрерывное «уплотнение» между входом ивыходом.
Эти длинные пути герметизации ограничивают противоток или проскальзывание от
выхода насоса высокого давления до низконапорного входа.
Зазор {Клиренс} между вращающимся и стационарными частями более важен в
ограничении проскальзывания. Проскальзывание увеличивается быстро с
увеличением зазора.
Используя комбинации сплавов, которые минимизируют выработку металла,
Waukesha насосы моут быть выполнены с очень малым зазором, что делает
проскальзывание в насосе низким.
Комбинация основного стиля, материалов конструкции, и очнь малые зазоры
делают Waukesha насосы самыми эффективными из располагаемых роторных
насосов.
Ст.25
ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЕ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Характеристика насоса во многих случаях зависит от
проскальзывания , которое происходит в насосе.
Основные положения: проскальзывание увеличивается:
Непосредственно с увеличением давления.
Непосредственно с увеличением зазора.
С уменьшением вязкости.
Эффект проскальзывания заметно влияет на характеристику насоса и приводит к
потере пропускной способности.
Давайте поясним это таким образом.
Расширяющаяся полость на стороне впуска создает низконапорную область,
которая "просит" быть заполненной жидкостью. Эта полость может быть заполнена
жидкостью от подводящего трубопровода на нормальной характеристике.
Ст.26
Однако, если проскальзывание высоко, полость может быть частично заполнена
жидкостью, текущей назад сквозь насос от выхода насоса.
Если это происходит, насос теряет способность нагнетать объём жидкости,
который определён теоретически.
Это явлениe иногда определяется объемным к.п.д. – (volumetric efficiency – V.E.)
V .E. 
фактический поток
теоретический поток
Хотя этим понятием часто пользуются изготовители насоса, этот термин менее
полезен чем реальное понимание проскальзывания.
Для данного насоса и жидкости, проскальзывание пропорционально перепаду
давлений от выхода до входа. Если бы насос не имел никакого проскальзывания,
объём, который накачивают был бы прямо пропорционален скорости или RPMоб\мин.
Когда проскальзывание потока добавляется на этой диаграмме для данного
перепада давлений, мы можем видеть снижение расхода, которое
обусловлено просальзыванием.
Эта иллюстрация множество явлений может быть замечено.
Если проскальзывание достаточно высоко при некоторой скорости, никакое течение
вообще не имеет место.
Ст.27
Если необходим определённый поток при данном давлении, скорость (RPM) должна
быть увеличена.
Если давление увеличено, проскальзывание увеличится, и поэтому,
фактический поток уменьшится.
Этот тип диаграммы обычно используется, чтобы показать характеристику насоса.
Нужно помнить что этот тип диаграммы показывает характеристику только для
одной вязкости жидкости.
Если вязкостиь увеличится, проскальзывание уменьшится (для данного перепада
давлений и насоса).
Таким образом ряд диаграмм был бы фактически необходим, чтобы охватить
полный диапозон вязкости.
При малом зазоре{клиренсе} Waukesha Насосы имеют проскальзывание по
существу равную нулю, когда вязкость выше 160 сантипуазов. Поэтому, насос будет
соответствовать теоретической производительности на любом давлении в его
рабочем диапазоне.
Характеристику потока можно тогда показать как одну линию для всей вязкости,
выше 160 сантипуазов, и теоретическая или нулевая линия зацепления могут
использованы, чтобы найти поток и об\мин.
Позже мы разработаем тип диаграммы, которая может использоваться для любой
вязкости, даже между 1 и 160 сантипуазов .
.28
ВЛИЯНИЕ ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКУ НАСОСА
Когда внутреннее проскальзывание насоса низко, Waukesha насос может
использоваться эффективно:
1. нагнетать маловязкую жидкость в низких NIPA Системах; 2. нагнетания от
"вакуумных" сосудов; 3. Самовсасывание. (И, подъёма жидкостей от низших
уровней.); 4.Измерение жидкостей.
1. НИЗКИЕ NIPA СИСТЕМЫ
При нагнетании маловязких{низковискозных} жидкостей в низких NIPA системах,
влияние проскальзывания приводит к уменьшению энергии требуемой на входе в
насос (NIPR). Осторожный баланс должен быть сделан в отборе размера насоса и
скорости.
При низких скоростях насоса, потери входа низки, но если перепад давлений через
насос вызывает чрезмерное проскальзывание, то это приводит к уменьшению или
остановке потока.
При более высоких скоростях, входные и внутренние потери насоса могут быть
достаточно высоки, чтобы ограничить поток. При этих более высоких скоростях
"роковая черта" может быть достигнута, если высокие скорости в пределах камеры
насоса создают ограниченные низконапорные зоны. Образование пара может
происходить в этих зонах, и пар может заполнить полости насоса, уничтожая его
способность поддерживать однородное движение жидкости.
Получение заданного расхода и приемлимой скорости может также стать главной
при выборе размеров насоса.
2. ВАКУУМНЫЕ СОСУДЫ
Нагнетание от вакуумных сосудов является экстремальным примером
низкого NIPA действия, которое является возможным с насосом малого
проскальзывания. Обычно вакуумная камера используется, чтобы выпарить
жидкости или организовать процесс при низкой температуре. Это создаёт
дополнительную задачу, так как процесс происходит при давлении пара
жидкости. В этих случаях энергия должна иметь максимум, достаточный
для нагнетания жидкости в насос.
.29
Если эта жидкая опора низка, и NIPA едва выше чем NIPR, кавитация на линиях, или
в насосе
может легко произойти. При проектировании этих систем, обычно
поднимают резервуары, часто на 30 футтов, или больше, чтобы получить
необходимую жидкую опору.
Если вязкость низка, дополнительный фактор проскальзывания потока должен быть
преодолен. Мы имеем снова ограничения на диапозон скорости - где при низких
скоростях проскальзывание может составлять высокий процент от теоретического
потока, приводя к небольшому количеству чистого потока, а при более высоких
скоростях, поток может быть ограничен кавитацией или парообразованием
жидкости.
Нагнетание маловязких{низковискозных} жидкостей от вакуума почти невозможно
насосом с высоким проскальзыванием. Низкое проскальзывание Waukesha может
сделать эту работу, когда система и условия нагнетания тщательно отобраны.
При нагнетании вязких жидкостей от вакуумных сосудов, проскальзывание
не
является показателем, и NIPA, и величины NIPR определяют рабочий диапозон
вместе с увеличением потерь на трение из за более высокой вязкости.
Забота о конструкции системы должна быть предпринята потому что поднятием
уровня жидкости можно получить больше энергии для заполнения насоса, а также
предусмотреть, что более длинные подводящие трубопроводы увеличивают
фрикционные потери и могут скомпенсировать высокий подъём. Типичное решение
этой задачи - большой
диаметр стоячей трубы (чтобы понизить фрикционную
потерю) сужающейся вниз к размеру порта насоса на входе, с минимумом коленьев и
стыков.
3. ЗАПРАВОЧНЫЕ СПОСОБНОСТИ
Зазоры насоса Waukesha достаточно малы, и при более высоких скоростях насос
может даже переместить воздух. Это означает , что насос может использоваться, как
“самовсасывающий
"
или
фактически
откачивать
трубопроводе, понижая давление и позволяя
жидкости
воздух
в
подводящем
продвинуться вверх по
линии, чтобы заполнить камеру насоса и начать нормальное нагнетание.
Ст.30
Эта способность может быть очень важна и полезна, поскольку Waukesha - один из
немногих насосов, которые могут использоваться, чтобы освободить
баррели{бочки}, резервуары, и вагон-цистерны, и т.д. этим способом, не заливая
саму жидкость.
При накачивании маловязких{низковискозных} жидкостей эта "заправка в сухую"
происходит быстро. Более вязкие жидкости продвигаются в трубопроводе более
медленно, но они будут двигаться, и заправка будет происходить. Насос Waukesha
может эксплуатироваться в сухую без повреждения, достаточно долго и для вязких
жидкостей, чтобы хидкость достигла входа насоса.
ДИАГРАММА показывает сухую заправку для разных размеров насоса и различных
скоростях. Показанное
давление выражено в. psia, но может легко быть
преобразовано к значениям высоты. Второй
масштаб
показывает возможные
высоты для воды, принимая 14.7 psia атмосферного давления, и незначительные
потери на линии.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ
Пример 1:
Данный '125' размер насоса, обрабатывающий воду, какая минимальная скорость
должна быть у насоса чтобы накачать {поднять} воду из резервуара с жидкой
поверхностью в 8 футов. ниже насоса?
На диаграмме, для 8 футов. подъем для жидкости R.G. = 1, кривая для '125'
размера насос указывает минимальную скорость 305 ОБ\МИН. 62.4 ft3
62.4 ft 3
 RG  PSI ;8/  0.433  1  3.46 PSI .
Замечание: 8 
2
144 ft
/
Пример 2:
Влияние удельного веса (плотности) на способности при заправке.
Дан насос '125' размера, с требованием подъема на 8 футтов; какая скорость
должна быть у насоса, чтобы поднять Трихлорэтилен c RG=1.47?
8/  0.433  1.47  5.09PSI
На диаграмме для 5.09 PSI насос указанного размера требует минимум_
скорости - 445 ОБ\МИН.
Ст.31
Когда насос должен быть выбран по способности заправки, то можно заметить из
диаграммы, что насос меньшего размера имеет большую скорость вращения и чаще
может быть использован, если необходимо иметь больший перепад давления "сухой
запрвки".
Пример 3:
Для расхода 100 ГАЛЛОНОВ В МИНУТУ воды (R.G. = 1) какой насос мог
использоваться: '200' размера - 200 ОБ\МИН, или меньший '125' размера - 400
ОБ\МИН.
(См. Кривые зависимости потока от скорости ( Об\мин))
Для расхода 100 ГАЛЛОНОВ В МИНУТУ воды (R.G. = 1):
насос '200' размера - 200 ОБ\МИН может развить 4.2 PSI или 9.7 футов, насос
'125', размера - 400 ОБ\МИН 4.7 PSI или 10.85 футов.
Конечно, если возможно иметь немного жидкости в насосе, заправка будет
даже улучшена. Плёнка жидкости в зазорах насоса "покрывает" эти зазоры, и
позволяет создать более высокий перепад давлений, приближаясь к перепаду,
который
мог быть развит, если бы насос был заполнен жидкостью. Из за
присутствия воздуха при заправке не будут выполнены полностью условия
нагнетания, пока весь воздух не удален и линии, и полости насоса заполнятся
жидкостью.
4. ИЗМЕРЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ
Насос с малым проскальзыванем может использоваться эффективно для измерения
параметров жидкости. Если проскальзывание низко, характеристики насоса будут
близкии к их теоретическим значениям в каждом вращении. Электрически управляя
и контролируя вращение насоса, или его обороты в минуту, мы можем получить
измерение количества жидкости, или расход (GPM - ГАЛЛОН В МИНУТУ).
Давайте посмотрим, как это может быть сделано насосом с низким
проскальзыванием.
Прежде всего расмотрим случай , когда
проскальзывание пропорционально давлению.
При измерении проскальзывание необходимо
уменьшить в максимально возможной степени,
чтобы перепад давлений сохранялся низким. Это
можно обеспечить короткой, с большими
диаметром линией с немногими стыками или
изгибами. При низких перепадах давления,
проскальзывание будет мало и постоянно.
Взгляните на диграмму FLOW – RPM (поток – об./мин.), мы можем видеть, что
при низкой скорости насоса проскальзывание может составлять большой
процент от теоретического потока (1). Если скорость насоса увеличена,
проскальзывание становится небольшим процентом от теоретического потока
(2), и считая вращениея шахты{вала} только существует малая постоянная
ошибка, которая может компенсироваться несколькими способами.
В любом случае повторяемость измерений обычно получается и часто,
которая действительно необходима.
Ст.32
Тогда для того, чтобы измерять маловязкие жидкости размер насоса должен быть
отобран с более высокой скоростью, но меньшей скорости при которой возникает
кавитация.
Чтобы получить лучшую характеристику измерения используют стандартные
Waukesha насосы с маловязкими жидкостями, с разработанной системой ,
функционирующей по возможнсти при постоянном перепаде давления .
На стороне впуска, изменения давления из за изменения уровня в расходном баке
могут быть минимизированы, используя малый балансный бак с регулированием
уровня.
Со стороны выхода насоса, давление может часто сохраняться константой, при
помощи верхнего управляемого бака.
ст.33
ТРЕБУЕМАЯ МОЩНОСТЬ В НАСОСНОЙ СИСТЕМЕ
Все требования к энергии системы, и к энергетическим потерям в насосе должны
быть удовлетворены приводом насоса в форме механической энергии. Необходимая
подводимая мощность определяется как мощность, обычно выражаемая
лошадиных силах, где 1 л.с. =33 000 фt. Ibs./min. В системе СИ 1 л.с.=
В насосе и системе удобно рассмотреть отдельно:
•Энергию обусловленную внешними условиями системы - WHP - иногда
называемую мощностью жидкости,гидравлической мощностью или водной
энергией.
• Энергию обусловленную внутренними условиями в насосе - VHP - которая
включает вязкие потери и механическое трение.
Следовательно - полная мощность необходимая для насоса:
WHP определяется как
QP
5
, где:Q = GPM (ГАЛЛОН В МИНУТУ – 7.57 10 м3/с)
1714
P = Давление в пси
1714 - механический эквивалент тепла
в
VHP- вязкая лошадиная сила - потери мощности из за вязкости
жидкости и трения в насосе. Сюда также включаются
механическиех потери в подшипниках, уплотнениях, и в
самом механизме. VHP определяется
испытанием
каждого насоса.
Много
производители
определенный как
используют
EFF 
понятие
-
КПД,
WHP
BHP
и часто используют это в формуле полной мощности следующим образом-
HP 
QP
1714  EFF
который является эквивалентным HP 
WHP
EFF
Это полезное понятие означает что наиболее полное значение КПД, должно быть
определено испытанием для многих комбинаций потока, давления и вязкости.
Ст.34
Идентифицируя VHP и WHP отдельно, Waukesha разработал очень простую и
эффективную форму диаграммы мощности для вычисления потерь при всех
условиях вязкости, потока и давления. Это обсуждено позже в секции " Вычисление
требуемой мощности "
ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТТребуемая мощность для механических устройств типа насосов и приводов
насосов лучше всего отражается в значениях Вращающего момента - Т и
Скорости - N, гдеВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ - является моментом сил, являющихся причиной
движения.
- обычно выражается в единицах inch-lbs. или ft.-lbs.В системе СИ – н-м
-
может иногда обозначаться как F x r.
-
При вращательном движении - HP (работа в единицу времени) может быть
выражена через вращающий момент и угловую скорость - ОБ\МИН-
HP 
T ( Ft  lbs )  N ( rpm)
5250
или
HP 
T ( In.  lbs.)  N ( rpm)
.
63025
Так как полная требуемая мощность была рассчитана как HP = WHP + VHP, HP
будет вообще известна, и cтановится необходимым вычислить Вращающий момент.
Из написанного выше уравнения получим
T ( Ft.  lbs.) 
HP  5250
N ( rpm)
или
T ( In.  lbs) 
HP  63025
.
N ( rpm)
Позже, в отборе приводов для насосов, может быть замечено, что мало того, что
привод должен иметь достаточную мощность, чтобы привести в движение насос, но
и иметь полезный диапозон привода, Вращающий момент должен быть адекватен
насосу. Кроме того, компоненты привода такие
как
ремни, муфты сцепления,
должны быть способны передать Вращающего момент, чтобы сделать работу.
ст.35
КАК ВЫБРАТЬ НАСОС
WAUKESHA
Начнём с этих характеристик:
ЖИДКОСТЬ
Вязкость (служба поддержки коммуникационных платформ)
_ СИСТЕМА
Поток Заданный (ГАЛЛОН В МИНУТУ)
_ НАСОС
РАЗМЕР (Амплитуда Пропускной способности)
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР
МОЖЕТ БЫТЬ СДЕЛАН ПО
ДИАГРАММАМ НА СТРАНИЦАХ
73 - 78
НОРМАЛЬНЫЕ ПРИКЛАДНЫЕ АМПЛИТУДЫ|
_ ЗАМЕЧАНИЕ
КАЖДЫЙ ИЗ РАЗМЕРОВ НАСОСА МОЖЕТ ФУНКЦИОНИРОВАТЬ В
ПРЕДЕЛАХ ИЛИ НИЖЕ ЕГО ОПТИМАЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
ВЯЗКОСТЬ
Ст.36
Специальные Соображения, которые могли бы модифицировать Предварительный
Выбор.
Эффективная вязкость
Для ньютоновых Жидкостей
Для Неньютоновых Жидкостей
Использовать выбор регулируемых размеров
Использование эффективной вязкости,
Использовать выбор регулируемых размеров
См. Страницу 3, 4 и 106 107 или,
консультируйтесь Waukesha Насосы Прикладной Технический отдел.
Неблагоприятные Условия Входа
Низкое NIPA (Обратитесь к Стр. 18) Рассмотреть другой больший насос чтобы
уменьшить NIPR
Вакуумный Сервиз (См. Стр. 27) (Отбор регулируемого размера, базируется
на 0 psig при входе.)
Высокое Давление Пара
Рассмотреть затем, больший
(Часто связано с высокой температурой)
Абразивные Жидкости
насос чтобы уменьшить NIPR
Выбрать затем больший размер, чтобы понизить
скорость и износ.
Жидкости Чувствительные к Сдвигу
Выбрать затем больший
размер, чтобы минимизировать сдвиг.
Ожидаемая комбинация высокого
Выбрать затем больший размер, чтобы понизить
скорость
давления и высокой вязкости._
Минимальное повреждение, нанесённое
частицей.
Выбрать затем больший
размер для лёгкой обработки.
Цикл Тяжелых условий работы
Частое Старт-Стоп
Действие Высокого давления
Мультиоперации сдвига
Высокое Действие Мощности
Выбрать больший насос,
чтобы увеличить срок службы
ст.37
ПРИМЕР:
Даны требования:
ЖИДКОСТЬ – Вязкость - 10cps
Относительная плотность - 1.47
Давление пара 1.6 psia при 80°F
СИСТЕМА - 60 ( GPM), заданных в системе ниже. Линия выхода после
теплообменника должна быть 1.1/2"
НАСОС - Размер, скорость,мощность должны быть определены
На Странице 75 сделан предварительный выбор насоса 55 размера .
ст.38
С предварительным размером, только выбранным, и использующим
эти коэффициенты:
ЖИДКОСТЬ
СИСТЕМА
ВЯЗКОСТЬ
ПОТОК
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ
РАЗМЕРЫ ЛИНИИ
ПЛОТНОСТЬ
СХЕМА СИСТЕМЫ
Используя расположение системы, определите длины линии и диаметры
разгрузочной линии.
Когда необходимо спроектировать систему, предлагается отправная точка чтобы
использовать размерные линии того же самого размера насоса.
ВОДОПРОВОДНЫЙ
Размер Насоса
Размеры Линии
1”
3
10
1.1/2”
15
1.1/2”
16
1.1/2”
18
1.1/2”
25
1.1/2”
30
55
2”
60
2.1/2”
125
3”
130
3”
220
4”
320
6”
Синий Номер обозначает Универсальный Ряд
ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ
Размер Насоса
10
Размер Линии
1У2"
25
1У2"
55
2"
125
3"
200
4"
300
6"
От расположения системы, определите номер и типы стыков и клапанов.
Ст. 39
Табулируйте эти стыки как вТаблице ниже. Если трубопроводная система имеет
больше чем один размер трубопровода, сгруппируйте длины линии и стыков
каждого вместе.
Диаметр Трубы
2
1.1/2
Длины
40
100
Коленьев
нет
3
Клапана
1
Другие Стыки
нет
1
нет
Определите эквивалентную длину каждой пригонки, используя Стр. 111. Войдите в
клапаны, и прибавьте длины линии и эквивалентные длины вместе.
СОПРОТИВЛЕНИЕ ЛАМП{КЛАПАНОВ} И СТЫКОВ К
ДВИЖЕНИЯМ ЖИДКОСТИ
ПОТЕРИ НА ТРЕНИЕ В ЛАМПАХ{КЛАПАНАХ} и
СТЫКАХ
Шаровой клапан Открытый
ПОПРАВОЧНАЯ ТАБЛИЦА ВЯЗКОСТИ
ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДЛИНА ТРУБЫ ДЛЯ АМПЛИТУДЫ ВЯЗКОСТИ (служба
поддержки коммуникационных платформ)
20 - 100 служб поддержки коммуникационных платформ 200 - 1000 служб
поддержки коммуникационных платформ 2000 к к ooo
Служба поддержки коммуникационных платформ 20000 - 100000 служб поддержки
коммуникационных платформ
-3000-2250-1 500-750
-2000-1500-1 000-500
-1000-750-500-250
:500-375-250-125
-200-150-100-50
-100 • 75-50-25
-50-375-25-125
-30 •225 .15-75
-20 • 15-10-5
-10-75-5-25
-4-2-1
-2-1 5-1-5
.1-75 5-25
Г05 375 25 - США
-03
-02
-01 - 075 05 - (ПРОТИВ
40
Используя поток и размер линии, определите падение давления к потерям на
трение, используя Страницу 113.
Если два или больше размера линии используются, находят падение давления в
каждом сечении отдельно, и складываются вместе.
Определите требуемое статическое давления из за изменений высоты.
Определите давление требуемое для оборудования в
системе, типа фильтров, теплообменников,
предохранительных клапанов, отверстий, сопел,
герметизированных резервуаров.
ст.41
Прибавьте давлениений обусловленное изменениями
возвышения и потерями на трение. Это давление должно
быть меньше чем расчетное давление насоса.
Это давление может теперь использоваться для дальнейших
вычислений. Однако:
Если давление слишком высоко, рассмотрите одно или больше замен,
чтобы понизить давление к осуществимому уровню.
1) уменьшить поток
2) больший трубопровод диаметра и стыки
3) более короткая длина трубопровода и меньшее количество стыков
ст.42
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ НАСОСА
ЖИДКОСТЬ
Вязкость_
СИСТЕМА
Давление_
НАСОС
Размер
Насоса
Типичный вид Диаграммы Поток- Скорость, показанный ниже, может
использоваться, чтобы определить скорость насоса и компенсацию за
проскальзывание.
ПРИМЕР: Используя 60 ГАЛЛОНОВ В МИНУТУ и 150 PSI давления.
Диаграмма указывает скорость 535 ОБ\МИН.
Однако, как объяснено на Странице 26, этот тип диаграммы имеет силу только для
воды, или жидкости той же самой вязкости. Для жидкостей вязкости более чем 160
cps может использоваться нулевая линия давления
Чтобы определять скорость для любой вязкости, Waukesha разработал Диаграмму,
приведённую ниже.
Начиная с известной вязкости, 10 CPS на шкале вязкости, двигаемся вниз к
давлению, предварительно расчитанном- 150 пси.
От этой точки, линия (3-3) протянута параллель на линии диаграммы, становится
операционной линией для той вязкости и давления.
Используя
желательный
поток,
60
ГАЛЛОНОВ
В
МИНУТУ,
двигаемся
горизонтально к операционной линии, и затем вертикально вниз к шкале ОБ\МИН:
Читаемые 415 ОБ\МИН.
Заметьте, что для вязкости более чем 160 CPS используются те же самые линии.
Другими словами,
проскальзывание не происходит, и никакое исправление
скорости не необходимо.
ст.43
ПРОВЕРКА ВХОДА
Используются
такие характеристики:
ЖИДКОСТЬ
СИСТЕМА
Давление Пара
поток
NIPR
Относительная плотность
Размеры Трубы
Скорость
Вязкости
Длинна
(В Насосной Температуре)
Расположения Системы
НАСОС
Определите статическое давление достаточное для поднятия.
(ПРИМЕР)
ДОСТАТОЧНОЕ СТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЯ = PATM + wz
62.4
 RG)
144
p = 14.7 + (-8  0 .433  1.47), p = 14.7 - 5.1
p  14.7  (8 
P = 9.6 psia.
ст.44
Используя расположение системы, определите длины линии и диаметры входной
линии. При проектировании новой системы входа, предлагаемые размеры должны
быть согласованы с размерами отверствия для отбора давления.
ВОДОПРОВОДНЫЙ
Размер Насоса
Размеры Линии
1”
3
10
1.1/2”
15
1.1/2”
16
1.1/2”
18
1.1/2”
25
1.1/2”
30
1.1/2”
55
2”
60
2.1/2”
125
3”
130
3”
220
4”
320
6”
Синий Номер обозначает Универсальный Ряд
ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ
Размер Насоса
Размер Линии
10
1У2"
25
1У2"
55
2"
125
3"
200
4"
300
6"
Синий Номер обозначает Универсальный Ряд
Из за ограничения энергии давления на стороне впуска
хорошая работа
насоса будет, если выполнить подводящий трубопровод коротким и прямым
насколько возможно. Размеры входной линии могут быть увеличены когда
необходимо:
Накачивание жидкостей высокой
вязкости,
поднятие жидкости от более
низкого уровня
Откачивание жидкости из
вакуумных сосудов
См. страницы 17, 28 для большего количества полного обсуждения этих условий.
По расположению системы определяют номера и типы стыков, клапанов и
табулируют эти стыки. Если система трубопроводов имеет больше одного
монтажного элемента , то их группируют и определяют суммарные эквивалентные
длины.
2
Диаметр трубы
Длина
20
Клапаны
нет
Коленья
1
Другие стыки
нет
Определяют эквивалентную длину каждого элемента , и суммарную
эквивалентную длину, используя Стр.111.
ст.45
Используя расход и размер линии, определяем
падение давления
на трение,
используя Страницу 113.
Если два или больше элемента линии используются, находят падение давления в
каждом отдельно, и складывают вместе.
_ Вычтем падение давления на трение из располагаемого статического давления.
ПРИМЕР
Статическое Давление - FL = Давление на входе
9.6 - 1 = 8.6 psia
Определите давление пара жидкости при температуре нагнетания
Обратитесь к ссылкам для величин типичных жидкостей. Вычтите это
давление пара из входного давления в системе как рассчитано выше.
Эта точка является чистым располагаемым давлением на входе (NIPA)
для данной системы и состояния жидкости.
ПРИМЕР
Давление Пара = 1. 6 psia при 80 ° F ,
Давление на Входе - VP = NIPA , 8.6-1.6 = 7.
Этот NIPA должен быть больше чем Чистое Требуемое Давление на входе
(NIPR) насоса. Каждый насос имеет набор кривых NIPR, которые определены
скоростью и вязкостью жидкости. Эти кривые показаны на страницах 79-104
для насосов Waukesha.
Ст.46
Сравнение NIPA с NIPR:
В данном случае проект удовлетворителен, поскольку NIPA (7 psia) больше чем
NIPR (2 psia). Если NIPA - меньше чем NIPR, необходимы изменения в системе.
Обратитесь к странице 19 для предложений позаменам, чтобы добиться
удовлетворительного результата.
WAUKESHA НАКАЧИВАЮТ ЛИСТ РАБОТЫ ОТБОРА
Ст.47
ВЫЧИСЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ МОЩНОСТИ
Использование:
ЖИДКОСТЬ
СИСТЕМА
НАСОС
ВЯЗКОСТЬ
ДАВЛЕНИЕ ПОТОКА
СКОРОСТЬ
Определите перепад давления, развиваемый насосом:
" Использование расчетного давления на выходе
" Добавьте, или вычтите давление на входе
" Сумма = Перепаду давления
Используя этот перепад давления, плюс, вязкость, расход, и скорость насоса,
определенные ранее, требуемая мощность может быть легко найдена (стр.
48). Начиная со скорости насоса, 415 ОБ\МИН, следуем по вертикальной
линии до пересечения с линией давления 156 пси. Горизонтальная линия
налево даёт величину WHP= 5.6 л.с.
Затем продолжим вниз по линии 415 ОБ\МИН до пересечения с линией
вязкости 10 cps и читаем по шкале VHP = 1.2 л.с..
Складываем WHP и VHP вместе до потребной мощности 6.8 л.с.. (См. страницу
33 для обсуждения л.с., WHP и VHP.)
Ст.48
ИНДУСТРИАЛЬНЫЕ НАСОСЫ
РАЗМЕР 55
МОДЕЛЬ МОДЕЛЕЙ нет
Секретная служба Dl
55 я 50
55 Dl 51
ф Запускают с вязкости и расчетного давления получать операционную линию ® l (
® использующий req d ОБ\МИН Нового месторождения ГАЛЛОНА В МИНУТУ
® Находят, что Новое месторождение WHP VHP Прибавляет л.с. = VHP + WHP
ст.49
ЗАМЕЧАНИЕ:
Этот тип рабочей характеристики насоса используется прежде всего, чтобы
вычислить потребную мощность. Если необходимо вычислить
эффективность{КПД} ислпользуйте:
" выходной расход Q в GPM
" перепад давления P в psi как рассчитано
" полную подводимую мощность из кривой (VHP + WHP)
ПРИМЕР:
КПД = (выход /вход) x 100
КПД = (QP/1714 + VHP +WHP) x 100
КПД
== (
60 156
 5.6  1.2) 100
1714
КПД =80.3%
ТРЕБОВАНИЯ К ВРАЩАЮЩЕМУ МОМЕНТУ
Посредством мощности и скорости, только что определёнными, вращающий
момент может быть рассчитан. Использование зависимость для мощности
T ( ft.  lbs.)  N ( RPM )
5250
HP 
Переписав, получим
T
HP  5250
N
Вращающий момент иногда выражается в inch-lbs. или
Вращающий момент (ft.-lbs.) 
12
 T (inch-lbs.)
ft.
В нашем примере
T
6.8  5250
 86 ft.  lbs.или86  12  1032inch  lbs.
415
Этот ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ не должен превышать предела вращающего
момента привода насоса. ВРАЩАЮЩИЙ МОМЕНТ ДОЛЖЕН быть
проверен особенно на высокой вязкости, при низкой скорости использования.
Таблица ниже показывает пределы вращающего момента для различных Насосов
Waukesha.
На этом заканчивается процедура выбора насоса Waukesha. Далее приводится
некоторая общая информация, чтобы помочь Вам выбрать привод насоса. Из
за большой разновидности располагаемых приводов, мы не можем дать
детальную информацию, которая имеется в каталогах изготовителей привода.
50
ОТБОР ПРИВОДА НАСОСА
Модуляционные характеристики
Константа или Расчетные коэффициенты Оценок интенсивности труда переменной
скорости
_ Требования Обслуживания
Источник энергии
Рабочий цикл
Срок службы
Требования по размещению
Среда
Стоимость
_ Требования Насоса
Лошадиная сила
Скорость
Вращающий момент
Роторные насосы являются насосами с
низкой
средней скоростью, и вообще требуют уменьшения
скорости от стандартных частот вращения двигателя
1750,1150 или 850 об\мин. Используя мощность,
скорость, и заданный вращающий момент может быть
сделан выбор
одного из наиболее
пригодных из
располагаемых типов приводов, обсужденных ниже.
1. ПРИВОДЫ ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТИ
Привод постоянной скорости - хороший выбор, когда точный расход не
становится критическим с изменениями в системе и условиями эксплуатации.
Целые Моторы приводов и Моторы приводов с редуктором
Существуют
использующие
автономные приводы, вообще
1750
об\мин,
асинхронный
двигатель с 3 фазами и зубчатый понижающий
редуктор. Для продажи имеется
диапазон
широкий
мощностей. размеров и скоростей:
мощности: 1/3, 1/2,3/4, 1, 1 1/2, 2,3, 5,7 1/2 ,
10,15, 20, 25, 30, 40,50 л.с.
ОБ\МИН 37, 45, 56, 68, 84,100,125,155, 190,
230, 280, 350, 420, 520, 640
Для расчетной скорости и заданной мощности надёжный подход состоит в том,
чтобы выбрать скорость и мощность, равную или выше требований, используемых
изготовителем в рекомендуемом сервиз классе и паспортных данных.
Если минимальный поток поддерлживается даже при изменениях системы и износе
насоса, возможно необходима следующая более высокая скорость. В этом случае,
система должна быть повторно рассчитана, так как требуется более высокая
скорость .
Целый двигатель привода вообще более компактен, ниже в стоимости, и более легок,
чтобы установить его только с одной связью и защитным устройством.
Целый мотор и отдельный редуктор иногда оказывается более предпочтительным
для обслуживания, особенно при изменении стандартных двигателей .
Ст.51
Клиновой ремень привода
Приводы с клиновым ремнём - обычно самые низкие по стоимости из приводов
постоянной скорости, и предлагают некоторую гибкость, чтобы изменить скорости
насоса изменением размера шкива. Используют стандартные двигатели 1750 и 1150
об\мин, отвечающие возможному диапозону скоростей насоса. Имеющиеся размеры
шкивов и пространственные ограничения,
дают полезный диапозон скоростей
насоса от 200 до 600 об\мин. Составлены таблицы 1, с некоторыми практическими
комбинациями для использования с Насосами Waukesha.
ТАБЛИЦА 1
ДВИГАТЕЛЬ НАКАЧИВАЕТ ПРАКТИЧЕСКИЙ
НАКАЧАЙТЕ ДВИГАТЕЛЬ клиновой ремень БЛОК БЛОК ЦЕНТР
ПРИБЛИЗИТЕЛЬНО.
УСКОРИТЕСЬ СКОРОСТЬ СЕЧЕНИЕ ДИАМЕТР. ДИАМЕТР. РАССТОЯНИЕ
Л.С./ПОЯС
220
1160
3
15.6
18.8
260 1160 3 13.2 15.1 1.14
290
1160
3 12.0 11.0 1.12
330 1160 3 10.6 12.4 1.12
390 1160 3 9.0 11.9 1.13
440 1750 3 12. 13.6 1.62
495 1750 3 10.6 12.4 1.52
580 1750 3 9.0 11.9 1.54
640 1750 3 8.2 12.6 1.62
210 1160 В 3.4 18.4 15.9 1.49
260 1160 В 3.4 15.4 14.8 1.47
290 1160 В 3.4 13.6 16.5 1.49
360 1160 в 3.4 11.0 16.5 1.51
440 1750 в 3.4 13.6 14.0 1.88
480 1750 в 3.4 12.4 15.2 1.93
540 1750 в 3.4 11.0 16.5 1.93
630 1750 в 3.4 9.4 17.9 1.97
690 1750 в 3.4 8.6 16.8 1.97
220 1160 3V 2.65 14 12.1 1.14
270 1750 3V 3 19 16.3 2.2
305 1750 3V 3.5 19 16 2.74
370 1750 3V 3 14 15.6 2.25
430 1750 3V 2.65 10.6 12.7 1.66
490 1750 3V 3 10.6 12.5 2.22
555 1750 3V 3.35 10.6 12.2 2.73
605 1750 3V 2.8 8 11.2 1.92
650 1750 3V 3 8 11.1 2.27
1.23
700 1750 3V 2.8 6.9 10.9 1.92
340 1160 с 7 24 23.6 7.56
400 1160 с 7 20 21.8 7.83
450 1160 с 7 18 21.6 7.73
505 1160 с 7 16 20.4 7.53
510 1750 с 7 24 23.6 9.57
610 1750 с 7 20 21.8 9.57
680 1750 с 7 18 21.6 9.69
290 1160 5V 7.1 28 29.6 11.48
380 1160 5V 7.1 21.2 21.6 10.83
430 1160 5V 8 21.2 21.0 13.1
510 - 1160 5V 7.1 16 21.4 11.2
545 1160 5V 7.1 15 • 19.8 10.9
580 1750 5V 7.1 21.2 21.6 14.9
620 1750 5V 7.5 21.2 21.4 16.3
ст.52
Одно неудобство привода с клиновым ремнём – боковая или предельная нагрузка,
которая нагружает насос, валы, и опоры, частично при низких скоростях и более
сильно при высоких. Составлены таблицы 2 значений предельной нагрузки и
допустимой нагрузки для различных насосов.
ТАБЛИЦА 2
ВЫЧИСЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ
Предельная нагрузка (ОL) может быть рассчитана, используя вращающий момент
рассчитанный предварительно.
OL  K 
T (inch  lbs.)
T
или K 
радиус шкива
D/2
Где К = 1.0 для Цепных передач
1.25 для зубчатого ремня
1.5 для клинового ремня
Может быть замечено, что предельная нагрузка может быть , сведена к минимуму,
используя практически наибольший размер шкива.
Пример: Для мощности 6.8 л.с. и 415 ОБ\МИН, мы предварительно вычислили
вращающий момент=1032 (in-lbs). Приняв диаметр приводного шкива= 18.4",
для привода с клиновым ремнём получим:
OL  K 
T
1.5  1032

 168 lbs .
D / 2 18.4 / 2
ДОПУСТИМЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ НАГРУЗКИ ДЛЯ НАСОСОВ WAUKESHA
Значения приведены в предположении, что шкивы установлены на валу насосов
как можно ближе к корпусу привода и используются практические размеры
приводных шкивов.
Универсальный
D.O.
Размер
O.H.L.
Размер
Насоса
фунты
Насоса
15-18
140
30
Индустриальный
Размер
O.H.L
фунты
Насоса
фунты
3,10,16
88
10
88
420
25
260
25
260
60, 130
670
55, 125
300
55,125
300
220
750
320
1.370
O.H.L
200
300
870
1.370
Синий Номер обозначает Универсальный Ряд
Кроме рассмотренных способов передачи момента, могут быть использованы
схемы с промежуточным валом, или с расположением выносного подшипника,
или с изменениями, сделанными в прямой передаче.
ПРЯМАЯ ПЕРЕДАЧА_ ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ВАЛ_ ВЫНОСНОЙ ПОДШИПНИК
ПРИВОДЫ С ЗУБЧАТЫМ РЕМНЁМ могут успешно
использоваться на насосах. Они хороши для передачи
мощности при высоких скоростях, и не будут скользить
при более низких скоростях. Обратитесь к каталогам
изготовителей для выбора и применения.
Ст.53
2. ПРИВОДЫ ПЕРЕМЕННОЙ СКОРОСТИ
Имеется
много превосходных типов компактных приводов переменной
скорости, которые хорошо согласуются с требованиями насосов. Они способны
регулировать скорость насоса, контролировать поток и управлять
состоянием
системы и возможным износом насоса.
Приводы переменной скорости
ременного типа,
обладают широким выбором
мощностей и диапазоном скоростей. Соединенные непосредственно с насосом, они
дают компактный привод при приемлемой стоимости. При выборе привода из
каталога изготовителей, значение вращающего момента должно быть проверено для
интервалов скоростей, необходимых с требованиями вращающего момента насоса.
Waukesha подобрал некоторые модели, которые имеют хороший
вращающий
момент в широком диапазоне скоростей.
Приводы переменной скорости силового типа могут успешно использоваться
для насосов, а недавние
разработки системы
смазки
дают, значительно
улучшенные характеристики и срок службы. Некоторые приводы являются
реверсивными и бесступенчатыми от нулевой скорости.
Электронные Приводы Переменной скорости. Недавно стали доступны много типов
приводов переменной скорости, регулируемых с помощью электроники. Используя
ПОСТОЯННЫЙ ТОК и ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, с
регулируемым напряжением или частотой, чтобы изменить скорость, они могут
применяться как регуляторы скорости приводов насоса. Вообще редуктор
необходим, чтобы получить заданный вращающий момент при более низких
скоростях насоса; таким образом подбирается более малый и более экономичный
двигатель и управление.
Гидроприводы. Укомплектованные или сконструированные по заказу гидроприводы
чрезвычайно хорошо подходят для Waukesha приводов насоса. Они имеют
превосходные высокие значения вращающего момента в широком диапазоне
скоростей, со многими доступными вариантами управления.
Ст.54
Пневмодвигатели дают достаточно низкую стоимость привода и достаточный
вращающий момент, когда подходящие двигатели используются. .Они имеют
определённую скорость с контролируемыми ограничениями, но полезны в
специальных ситуациях.
WAUKESHA НАСОСЫ могут быть сопровождены помощью при выборе насоса и
подходящего привода, чтобы соответствовать вашему применению. Прикладной
лист данных в этом справочнике показывает тип информации, необходимый в
помощи при выборе.
Должно быть отмечено, что многие местные, государственные и федеральные
правила управляют использованием приводов и средств контроля, в добавок к
другим практическим факторам выбора. Некоторыми из этих факторов являются:
Государственные и OSHA Правила техники безопасности .
Местные, Государственные и Национальные Электрические Правила
Местные, Государственные и Национальные Водопроводные Стандарты
Бытовые, Промышленные и Производственные Стандарты
Опасные Жидкости
Опасные Взрывные, Воспламеняющиеся Пары
Воздух Зараженный Пылью, Пухом, Частицами, и т.д.
Высокая Влажность Окружающей Среды.
Влажность Окружающей Среды.
Температура окружающей среды
Защита от Электрической перегрузки или
Адекватной Механической
Работа и Сервиз Обслуживание
Смазка и Требования Обслуживания
ОТБОР ТИПА НАСОСА
Waukesha строит насосы для двух основных областей применения: для
Водопроводного обслуживания и для общего Индустриального приложения.
Отличительной чертой водопроводного типа является простая конструкция и легкая
разборка для физической очистки. Роторы, корпус и все части в контакте с
жидкостью разработаны и изготовлены для приемлемости USDA и-ЗА
водопроводных стандартов.
Применяется нержавеющая сталь с "Waukesha 88" роторами .
Индустриальный Тип создан для общего обслуживания тяжелого режима в широкой
разновидности индустриальных приложений. Применяются два вида сырья: 316
нержавеющая сталь с "Waukesha 88" роторами, или пластичное железо
(Американское общество по испытанию материалов *A-395).
САНИТАРНЫЙ НАСОС ХАРАКТЕРИЗУЕТ И QPTJONS
Waukesha Водопроводный насос характеризуется простотой сборки-разборки
конструкции. Покрытие, корпус, роторы, и части уплотнения могут
быть
демонтированы, перемещая гайки ротора и крыла. Сборка после ремонта и установка
достигается вращением установочной шпонки.
Waukesha
Водопроводный
насос
-
стандарт
пищевой
промышленности,
и
используется для прокачки почти каждого съедобного продукта. Кроме того, их
характеристики
очень соответствуют условиям прокачки
фармацевтических
препаратов, красок, химикалий, латекса и много других продуктов. Его легкая
сборка-разборка, высокая производительность, коррозиеустойчивость, выборы
уплотнения, и его стоимостные характеристики делают этот насос подходящим для
множества нагрузок индустриального использования.
Ст55
_
1. Варианты Уплотнения/
Конструкция уплотнения для водопроводного насоса отличается от конструкция
уплотнения индустриального. Обслуживание водопроводных частей уплотнения
просто по форме и не имеет никаких углов или щелей, которые были бы тяжелы
чистки. Уплотнения сделаны
так, чтобы быть удаленными и очищенными
ежедневно, часто персоналом низкой квалификации .
А. "O” Кольцевое уплотнение
Стационарное “O “Кольцо в Пазе Корпуса,
Вращение,Замена Втулки Вала
Легко Чиститься
Легко Собираться
Периодическая Замена ТребуемогоУплотнения
Лучше при Умеренных Температурах (к 180°F)
В.Двойное "O” Кольцевое уплотнение
Два Стационарных “О” Кольца с Промывкой
Пространства. Вращение, Замена Втулки Вала
Легко Чиститься и Обслуживаться
Жидкое “уплотнение” или Барьер
Вход{Запись} Воздуха препятствующих систем
Охлаждение и Продление Срока службы
Смывание Образовавшихся Частиц
С.Водопроводное Механическое уплотнение
Единственное или Двойное как показано
Поворот Места уплотнения,
Стационарный Монтаж Уплотнения
Продолжительный срок службы
Широкий Температурный интервал
Способность Высокой скорости
Характеристика высокого давления
Выбор Наружних материалов
Требует Осторожного Обращения
Промывка Доступных мест
2. Варианты Порта
А.Самый популярный водопроводный Фитинг
Конусообразные Уплотнения, IMDA Резьба.
Использование с Коммерчески догступным
Водопроводным Тюбингом
В.Водопроводный Зажим Типа Фитинг
Широкая Разнообразие Видов Исполнения,
располагаемых от Изготовителей.
С. I. P.Т. или Коническая Железная Трубная резьба.
Парные детали со Стандартными Фитингами и Фланцами
Не Рассмотрены “Водопроводные” Фитинги
Ст.56
3. Варианты Предохранительного клапана/
Поскольку нагнетательный насос может развить очень высокое давление,
систему трубопровода, и оборудование необходимо предохранять от
черезмерного давления чтобы ограничить или перекрыть разгрузочную
линию.
Может использоваться внешний предохранительный клапан, или перепускной.
Waukesha "Воздушный Клапан" является уникальным целым, компактным,
внутренним перепускным клапаном, который может использоваться как
предохранительный клапан. Это реверсивно; то есть поток насоса или вращение
могут быть в любом направлении.
Однако, комбинации потока, давления, и вязкости, с которой можно
столкнуться, могут превысить проходную способность воздушного клапана.
Специальные
рабочие условия должны быть fсозданы Waukesha
Компанией для рекомендации.
Имеется Три типа " Воздушного Клапана ".
А.Справочник. Перепускное давление отрегулировано установочным винтом,
который сжимает пружину. Имеется несколько размеров пружины, каждый с
ограниченным диапозоном действия.
B.
Пневматический.
Перепускное
отрегулировано
давление
стабилизированным
давлением воздуха, или газа, созданным со
стороны диафрагмы накачиваемой жидкости.
Самое чувствительное управление из этих
трёх типов..
C.
Поршень.
Перепускное
отрегулировано
давление
стабилизированным
давлением воздуха, или газа, созданным со
стороны
металлического
поршня,
противоположнойнагнетаемой
жидкости.
Возможен расширенный диапазон давлений.
На всех типах предохранительного клапана, температура и химическое
сопротивление диафрагм эластомера и "O" Кольцотандартная Буна материала N
Дополнительный Силиконовый каучук материала
Ст.57
Защитные крышки
На
насосах
защитная
WAUKESHA
применяется
крышка. Этот тип крышкиа
используется,
чтобы
передать
тепло
корпусу насоса до введения жидкости,
которая
изменяет
консистенцию{последовательность}
("основанный") при входе в контакт с
охлажденным
процентные
поверхности.
используется,
или
экскавации{простые
свопы}
Это
_
sively
также
чтобы
теплые
обычно
сохранить
температуру продукта в пределах корпуса
насоса в течение расширенных периодов
остановки.
4. Типы Ротора
ОДНОЛОПАСТНЫЙ Рекомендован при
использовании
продуктов
содержащих
частицы, которые создают минимальное
повреждение или разрушение большой
порции
отвердевшего
сыра,
консервированных фруктов и т.д.
ДВУХЛОПАСТНЫЙ - ЭТОТ тип является
стандартным
и
подходящим
для
большинства приложений.
ИНДУСТРИАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
НАСОСА
Для общих приложений насоса, Waukesha Индустриальная серия является наиболее
отвечающей.
близкими
Расход
жидкости, давление и диапозон
габаритами
конструкций,
делают
эту
вязкости, наряду с их
серию
чрезвычайно
многофункциональной в широкой разновидности насосных приложений.
Индустриальный
насос
создан,
чтобы
быть
легким,
чтобы
сохранить,
с
накачиванием главной разборки, особенно удобной. Обслуживание уплотнения
более легко чем во многих насосах.
1. Предохранительный клапан
Уникальный,
компактный
предохранительный
клапан
давления,
который целиком соединён с насосом и
полностью учитывает все особенности
характеристик потока,чтобы регулировать
давление
давления
при
его
росте.
Перепуск
устанавливается
регулированием напряжения пружины,
действующей на торец металлического
поршня противоположного накачиваемой
жидкости.
Насос полностью реверсивен для
право
или
направления
левостороннего
потока.Кольцевые
уплотнительные
прокладки
выполнены
из
материала
с
продуктом,
совместимого
который перекачивают.
2. Варианты Уплотнения
Эффективность уплотнения достигается использованием многих схем упаковки или
механическим уплотнением, выбранным для специальных режимов работы.
A. Упаковка.
Простой,
сохраняющий
дешёвый,
расположение
и
легко
способ
уплотнения. Оно не чувствительно к тепловым
изменениям, и внешнему регулированию, и
сохраняет герметизацию возможно до тех пор,
пока упаковочная замена может быть удобно
сделана.
Малое количество жидкой утечки
нормально
для упаковочной смазки.
Чтобы удовлетворять требуемое обслуживание,
имеется
ряд
упаковочных
материалов
и
заменяющих втулок. Стандартная упаковка
выполнена из Асбест - тефлона. Стандартные
втулки 316 нержавеющие, или керамический
нержавеющие обоймы.
Ст.58
В. Герметизирующие уплотнения. Есть, многие отличный делают,
типы,материалы и меры, которые могут быть установлены на aWaukesha
насос. Под соответствующими условиями{состояниями}, mechani
расположение{устройство} уплотнения вольфрамита снабжает
продолжительный срок службы и герметичныйгерметизация. Следование
наиболее обычно использовано меры. •, я
1. Единственное Внутреннее Уплотнение'Наиболее обычно
Использованный для Общих Условий{Состояний}
" Уплотнение Огорожено и Защищено
" Самое простое Расположение{Устройство}
" Все Части Охладились и Смазываемый Накачиваемой Жидкостью
" Естественная циркуляция Жидкости
• ^eM-.Facejn Сжатие
/* Лучше всего, когда Жидкие Условия{Состояния}
Почти Идеальны
. SingSe Снаружи Seai Использованный,
когда Минимальная Экспозиция к
Накачиваемой Жидкости Требуется
" Элементы Уплотнения не в Жидкости
" Хороший для Сдвига Чувствительные и Высокие Жидкости Вязкости
3. Двойное (внутреннее-внешнее) Уплотнение Использованный; с
Жидкостью Промывки:
" Cool* и Смазывают Лица Уплотнения
" Унесите Утечку Прошлый Внутреннее Уплотнение
" Сохраните Давление Промывки Выше чем Насос
Давление, Заставляя любую Утечку быть В Насос
Камерно-хороший для Абразивных Жидкостей
" Хороший для Ядовитых и Опасных Жидкостей, так же как Высоко
Напорные жидкости Пара
" Хороший для Жидкостей, которые были бы "Структура" в Контакте
с Воздухом
4. Doubie В Уплотнении
Полное, но Дорогое Решение
для Трудных Приложений. Все Преимущества
Внутренний-внешний Плюс Уплотнения Минимальная Экспозиция к
Производительность насоса.
" Все Элементы Уплотнения в Промывочной жидкости
" Хорошая Смазка и Охлаждение
" Промывка Давления Должна быть Более высока чем Накачивание
Давление
Следующие выходы Диаграммы Выбора{Опции} Уплотнения удельные выборы
уплотнения, материалы, и меры, располагаемые на Waukesha Индустриальных
Насосах.
Ст.59
Углеродистый Углерод{Уголь}
Керамический Тунговый Карбид
22 23
ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ УПЛОТНЕНИЕ (В) Типе Джона Крэйна 9
Углерод{Уголь} Углерода{Угля} Углерода{Угля} Лица Вращающегося уплотнения
Стационарное Место Уплотнения *6 Сплавляет Керамический Тунговый Карбид
Агрегат{Монтаж} Уплотнения Номер 11 12 13
Стандартные Прокладки и Уплотнения неподвижного соединения - тефлон
_ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ УПЛОТНЕНИЕ (Вне) Типа Джона Крэйна 8B2
Углерод{Уголь} Лица Вращающегося уплотнения Стационарное Место
Уплотнения *6 Агрегатов{Монтажа} Уплотнения Сплава Номер 21
Стандартный Стандарт Тефлона прокладок О Кольцо-VitonK
_ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ УПЛОТНЕНИЕ " * *
(Внутри и Вымытый струей жидкости внешней стороной) Тип Джона
Крэйна 9 Внутренней части Jonn Поднимает краном Тип 8B2 Снаружи
Углерод{Уголь} Углерода{Угля} Углерода{Угля} Лица Вращающегося уплотнения
Стационарное Место Уплотнения *6 Сплавляет Керамический Тунговый Карбид
Агрегат{Монтаж} Уплотнения Номер 26 27 28
Стандартный Стандарт Тефлона клинов Прокладок О Вайтон колец
Керамический Тунговый Углерод{Уголь} Углерода карбида 33
38
Кобальт
Сплав
Углерод{Уголь}
31 36
ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ УПЛОТНЕНИЕ (Внутри) Durametallic RO или RO-TT
Лицо Вращающегося уплотнения
32
Стационарное Место Уплотнения RO (Показанный Максимальную
Половину)
Агрегат{Монтаж} Никакие RO ТЕХНИЧЕСКИЕ
УСЛОВИЯ{ТЕХНИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ} (Показанный Ниже
Половина) Агрегат{Монтаж} нет
37
Стандартные Прокладки и V Стандарт Тефлона колец О Кольцевой вайтон ®
_
Лицо Вращающегося уплотнения
ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ УПЛОТНЕНИЕ (Снаружи) Durametallic РА
или ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ{ТЕХНИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ}
РА
Кобальт Керамический Тунговый Карбид
Сплавьте Углеродистый Углеродистый Углерод{Уголь}
43 48
Стационарный РА Места Уплотнения (Показанный
Максимальную Половину)
Агрегат{Монтаж} Никакой 41 42
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ{ТЕХНИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ} РА (Показанный
Ниже
Половина) Агрегат{Монтаж} Номер 46 47
Стандартные Прокладки и V Стандарт Тефлона колец О Rings-Viton*
_
ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ УПЛОТНЕНИЕ (Внутри и Вымытый струей
жидкости внешней стороной) Durametallic RO или RO-TT (Внутренний)
РА или ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ{ТЕХНИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ}
РА (Снаружи)
Кобальт Лица Вращающегося уплотнения Керамический Тунговый Карбид
Сплавьте Углеродистый Углерод{Уголь}
Углерод{Уголь}
Стационарное Место Уплотнения RO и РА (Показанный
52
51
Максимальная Половина)
Агрегат{Монтаж} Никакие RO ТЕХНИЧЕСКИЕ
УСЛОВИЯ{ТЕХНИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ} и
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ{ТЕХНИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ}
РА
57
56
(Показанный Ниже)
Агрегат{Монтаж} нет
58Стандартные Прокладки и V-Rmgs-Teflon" Стандарт
О Кольца-VitonK
Джон Крэйн-Тайп ДВОЙНОЙ T-9
Углерод{Уголь} Лица Вращающегося уплотнения Углеродистый Углерод{Уголь}
Стационарное Место Уплотнения *6 Сплавов Керамический Тунговый Карбид
Агрегат{Монтаж} Уплотнения Номер 61 62 63
Углерод{Уголь} 72
Сальник с Промывкой и ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИМ УПЛОТНЕНИЕМ Кольца
Смотрового стекла
Агрегат{Монтаж} Уплотнения НИКАКОЙ (Не удваивается
Вымытый струей жидкости внутренней частью)
со Стандартным Рукавом С С 07 (инвентарь)
с Керамическим Покрытым Рукавом 08 (инвентарь)
Стандарт Заплетенный упаковкой Тефлон ® О
Кольцевая буна N
Стандартные Кольца с выточкой для вилкиTeflon11 Стандарт 0 Вайтонов колец ®
_ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ УПЛОТНЕНИЕ (Удваивается Вымытый струей
жидкости внутренней частью) Durametallic Типовой электронно-лучевой
осциллограф
Сплав Кобальта Лица Вращающегося уплотнения
Стационарный Углерод{Уголь} Места Уплотнения
Агрегат{Монтаж} Уплотнения Никакой 71
_ Керамический Тунговый Карбид
Углерод{Уголь} 73
Другие меры уплотнения - располагаемое включение несколько показанные
на обратной стороне этой страницы
Материалы, показанные для вторичных уплотнений и прокладок
рассматривают{считают} стандартом, пожалуйста определите другие материалы
если требуется - или скажите нам жидкости который
_ Эти уплотнения располагаемы на следовании Waukesha Индустриальные Насосы
25-1 55-1 125-1 200-1 3001
Полностью определить расположение{устройство} уплотнения определяют размер
насоса и уплотнение60
Ст.60 СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕРЫ УПЛОТНЕНИЯ
РАСПОЛАГАЕМЫЙ НА СПЕЦИАЛЬНОМ ПОРЯДКЕ ДЛЯ
СПЕЦИАЛЬНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ
МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ СИЛЬФОННОЕ УПЛОТНЕНИЕ
Высокое качество уравновешенное уплотнение, соответствующее для высокого tem _
perature и использования высокого давления. Обычно более высокая начальная
стоимость. Располагаемый в разновидности материалов.
Borg Сигнализатор BXTW
Тип Джона Крэйна 15
Sealol Chempro 605
_ CHESTERTON "УРАВНОВЕШИВАЕТ" ®
Уравновешенная конструкция с пружинами, внешними к жидкости. Обычно более
высокая начальная стоимость.
_ Широкий выбор других уплотнений может быть установлен о Waukesha Насосы,
включая:
Borg Сигнализатор
Chesterton 770
Flexibox
Garlock
Столб
Sealol Chempro
Стандартные двойные меры
уплотнения, показанные на
обратной
стороне
могут
использоваться
для
большинства
уплотнения
сред
требования.
Кроме того, эти специальные
меры
часто
используются,
чтобы предотвратить задачи
уплотнения и срок службы
уплотнения увеличения.
СИЛЬФОННОЕ УПЛОТНЕНИЕ ЭЛАСТОМЕРА
Снабжает плотное уплотнение на шахте{вале} в дешевой уравновешенной
конструкции. Стандартное герметизирующее уплотнение на пластичном железном
ряде. Располагаемый в Буне и Вайтоне ® на нержавеющих насосах.
_ СПЕЦИАЛЬНОЕ УПАКОВОЧНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ{УСТРОЙСТВО}
Дешевый ответ для того, чтобы уплотнять абразивные жидкости. Высокое давление
чистая промывочная жидкость перекачивает кольцо смотрового стекла и 1 или 2
передних набивочных кольца в управляемом коэффициенте. Использования трудно
покрытый упаковочный рукав.
_ УПЛОТНИТЬ И ВТУЛКА ДРОССЕЛЯ
Идеальный для абразивных жидкостей и латекса жидких растворов, смол, красок, и
т.д. - где некоторое разбавление допустимо. Чистая жидкость должна быть снабжена
на соответствующем давлении. Втулка дросселя ограничивает поток в цилиндр
насоса. Уплотнение функционирует в чистой жидкости.
УПЛОТНИТЕ ОХЛАЖДЕНИЕ МЕСТА
Понижает температуру, предотвращает парообразование для более длинного срока
службы уплотнения. Может использоваться с, больше всего делает из уплотнений.
_ УПЛОТНИТЬ ПРОМЫВКУ ЛИЦА
Используя жидкость, которая накачивают, или внешним образом снабженная
жидкость, это улучшает циркуляцию, предотвращает формирование пара, вымывает
струей жидкости твердые частицы далеко, предотвращает solidifi _ катион, чтобы
улучшить повреждение препятствующей системы и срок службы.
_ УПЛОТНИТЬ ГАШЕНИЕ ЛИЦА
Для внешних уплотнений. Жидкость закалки охлаждает уплотнение, смывает утечку,
предотвращает кристаллизацию утечки.
Эти
специальные
уплотнения
и
меры
вообще располагаемы
на
всех
Waukesha
Индустриальных
Насосах: 25 55 125 200
300.
Детали
строительства{констр
укции}
могут
отличаться немного на
каждом размере. Для
удельного уплотнения
selec _ tion, цены, и
пригодности{готовнос
ти}, консультируются
с Waukesha Foundry
Co.,
мы
будем
довольны помочь на
отборе
лучшего
arrangemenWor
вашему приложению.
61
11
_ Размер Насоса
3, 10, 15, 16, 18
25,30
55 60 125 130
220
320 ' "
_ НАКАЧАТЬ САНИТАРНЫЙ ДОКУМЕНТАМИ И
ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ
Нормальные документы для насосов Waukesha упомянуты ниже. Стандартные
документы просят большинство жидкостей в температурах до 180°F. Расширение
частей насоса в более высоких температурах требует дополнительных документов.
Для некоторой высокой вязкости или срезали чувствительные жидкости, документы
могут быть увеличены, чтобы удовлетворить приложение.
Санитарный и Индустриальный
to180°F * 180 °-300°F
.0015 .005
.0025 .0055
.0035 • .007
*200°F на Универсальной Раме{Корпусе} Опоры.
.006 .009
.006 .009
Нормальные документы для
180 ° к 300 ° внесены в
список. Для tem _ peratures
более чем с 300 ° Waukesha
нужно
консультироваться
для удельного приложения.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ НАСОСА ЦЕЛИ
РФ Модель
Прямоугольный
Фланцевый
проект
-
большой
насос
открытия{отверстия},
разработанный{предназначенный} для того, чтобы накачать очень вязкие материалы.
Вообще использованный для продовольственных продуктов.
Модели 34, 134, 224, 324
62
СТЕРИЛЬНАЯ Модель/
Этот насос разработан{предназначен} для стерильной обработки в консервировании,
продовольствии, ddiry и других отраслях промышленности, специальный острый пар
или стерилизованное решение "уплотнение" поддерживаются в каждом возможном
открытии{отверстии} в насос.
УСТАНОВКА НАСОСА
Установка вашего насоса Waukesha и его системы
трубопровода должна следовать хорошую
практику{технологию}, чтобы дать оптимальную
характеристику.
1. Монтаж Насоса и Привода.
Насосы этого типа и размера вообще устанавливаются на общей опорной плите с
приводом.
Единица может быть установлена в локализации завода несколькими способами:
A. Постоянная установка на основе с задвижками{болтами} и жидким
строительным раствором.
B. Единица уровня перед цементацией.
C. Выравнивание и/или набивки изоляции{выделения} вибрации.
Много коммерческих располагаемых типов
63
С. Регулируемая основа ноги{опоры}, обычно использованная для
санитарных насосов. Для washdown под основой. Может быть
легко перемещен{тронут} или повторно установлен.
D. Мобильные основания - для перемещения к различным локализациям.
2. Хорошая Практика{Технология} Трубопровода./
Весь трубопровод к насосу должен быть поддержан независимо, минимизировать
силы, проявленные на насосе.
Такие силы могут причинить рассогласование частей насоса и привести к
чрезмерному износу роторов, опор
и шахты{валы}. ^^ ~ ^ ' ^M^A ^*JS. A
Основание трубопровода:
А.Вес трубопровода и жидкости - поддерживает трубопровод
независимо с крюками или опорами.
В. Тепловое расширение трубопровода - может причинить tre _ mendous силы.
Тепловое расширение использования соединяется вплотную, чтобы минимизировать
силы на насосе.
Подвижные соединения могут также использоваться, чтобы ограничить
передачу механической вибрации. Якорь{анкер} освобождает концы любого
гибкого шланга в системе.
64
_
С. Схема трубопровода:
1) Откос входа транспортирующего по трубопроводу до входа, чтобы избежать
воздушной ямы.
_ 2) контрольные клапаны бокового использования Входа, чтобы держать
полный подводящий трубопровод, особенно с маловязкими{низковискозными}
жидкостями, и на стартстопном действии.
НИЗКОЕ АБСОЛЮТНОЕ ДАВЛЕНИЕ
3) Ввести "Вакуумный" контрольный клапан Использования обслуживания на
выбросе насоса
" Противоток препятствующих систем (воздух или жидкость)
" Облегчает начальный пусковой (минимизирует, отличаются _
ential нагнетательный насос должен снабдить, чтобы начаться
поток)
4) "Изоляция{Выделение}" Valves-1-permit накачивает mainte _ Нэнс и перемещение
безопасно и без пустого _ луг полная система
5) Предохранительный клапан
Чтобы предохранять насос и систему трубопровода против исключая _ cessive
давление, предохранительный клапан должен быть установлен. Составной
предохранительный клапан, разработанный{предназначенный}, чтобы обойти
жидкость внутренне от выхода насоса до входа, не должен использоваться на
приложениях, где выпуск{разгрузка} должен быть закрыт для больше чем
нескольких
минут.
Про
_
очень
хотел,
действие
насоса
с
закрытым
выпуском{разгрузкой} причинит нагревание жидкости, циркулирующей сквозь
предохранительный клапан. Когда такое действие необходимо, предохранительный
клапан, ли интеграл, присоединяемый, или установленный линией, должно
выпустить внешним образом сквозной трубопровод, связанный с жидким
источником, или если это не является практическим, в трубопровод входа около
источника.
65
5) Особенный проект предохранительного клапана будет иметь charac _ teristic
кривая типа показанным. "Растрескивание{крекинг} pres _ уверенный" может
обычно
устанавливаться
регулированием
пружины,
или
регулируемым
пневматическим давлением, и т.д. Поток начнет обходить, когда это "давление
растрескивания{крекинга}" достигнуто. Поскольку поток увеличивает сквозь
обход{шунт}, давление системы также увеличится.
Прижимное увеличение для данного вентильного проекта зависит от регулировки
клапана, расхода, и вязкости жидкости, которая накачивают. Если полнопоточное
давление обхода{шунта} превышает максимум, допустимый для особенного насоса и
системы трубопровода, увеличенный размер, присоединяемый предохранительный
клапан может иногда использоваться, чтобы ограничить полнопоточное давление
обхода{шунта} допустимым значением.
6) Боковые фильтры Входа и Ловушки.
Фильтры стороны впуска и ловушки могут использоваться к пред _ повреждение
насоса вентиля от примеси. Отбор должен быть тщательно сделан, поскольку
забивка может легко произойти, ограничивая вход, причиняя остановку потока и
кавитацию.
7) Манометры
Прижимные и "Вакуумные" масштабы снабжают самый легкий способ сказать Вам
кое-что о действии насоса.
" Нормаль или аномальное давление
" Режим перегрузки
" Указание{Индикация} потока
" Изменения{Замены} в условии{состоянии} насоса
" Изменения{Замены} в условиях{состояниях} системы
" Изменения{Замены} в жидкой вязкости
Везде, где возможно устанавливают манометры!!
3. Выравнивание{Трасса линии} Насоса, чтобы Двигаться.
Насосы и приводы, которые приводятся в порядок от фабрики и
устанавливаются на общей опорной плите, точно союзник перед
погрузкой. Выравнивание{трасса линии} должно быть
перепроверено после того, как полная единица была установлена, и
трубопровод закончен. Периодическая перепроверка желательна в
течение срока службы насоса.
66
Действующие Приводы Для начальной установки насоса, и для того, чтобы
перепроверять выравнивание{трассу линии}, следующие шаги
сообщенный{советуемый;рекомендованный}.
Гибкое соединение должно использоваться, чтобы соединить привод с насосом,
много различных типов являются располагаемыми,
включение связей с проскальзыванием или условием перегрузки
Гибкое соединение используется, чтобы дать компенсацию за осевой зазор и малые
разности на выравнивании{трассе линии}. Насос и ведущий вал должны быть
союзник так близко, как возможен
Проверка углового выравнивания{трассы линии}
Использование толщиномеров, или клиновых шаблонов
Регулируйте получать равный aimension во всем пространстве набора
пунктов{точек} в то же самое время быть _ межпалубное пространство,
соединяющее половины изготовителям, рекомендованным расстояние
Проверка Непараллельности, используя прямо обрамляет и прокладки:
После того, как трубопровод полон, и привод, и связи союзник, поворачивают
водоотливный шахтный ствол вручную, чтобы видеть, что это обращается свободно
без закрепления
Контрольное направление вращения привода, чтобы видеть насос Jthat будет
вращаться в присущем направлении. Обработка торца 'Жидкий Конец'
67
Выравнивание пояса и цепных передач.
Использование линеек и визуальной проверки{запорного клапана}:
После того, как трубопровод полон и прежде, чем пояса установлены,
обратитесь водоотливный шахтный ствол вручную, чтобы видеть, что
это обращается
свободно.
Контрольное направление вращения насоса, чтобы видеть, что насос
будет вращаться в присущем направлении (видит фигуру{число} 1).
Тогда установите пояса и напряжение их правильно.
ПУСКОВОЙ КОНТРОЛЬНЫЙ СПИСОК
Насос Waukesha - поршневой насос и таким образом может
разработать{проявить} очень высокое давление. Чтобы
предохранять линии, оборудование и персонал, некоторые
предосторожности должны быть приняты.
1. обзор "Установка Насоса, особенно "Предохранительные клапаны. " Установите
предохранительные клапаны если необходимо в системе.
2. проверка{запорный клапан}, которые транспортирующего по трубопроводу и
насос - чистая и не содержащая примесь, типа шлака луга сварного шва,
прокладок, и т.д.
Не используйте насос, чтобы вымыть струей жидкости систему.
3. см., что все соединения трубопровода плотны и свободная утечка. Где
возможно, контрольная система с
"неопасная" жидкость.
4. выяснить, которые накачивают, и привод смазывается. См. сечение смазки
насоса на Обслуживании
Справочник. Установите бризерный винт. Контрольная Инструкция{Команда}
Смазки Привода.
5. проверка{запорный клапан}, что все защитные кожухи находятся в месте и
безопасный.
6. уплотнения: промывочная жидкость Упаковочного снабжения{Упаковочной
подачи} если необходимо. Сальник отъезда освобождает для нормали 'weepage! '
Внесите изменения, поскольку начальные условия стабилизируют, сохранять
нормаль weepage.
Герметизирующие уплотнения со снабжением{подачей} промывки
адекватный поток чистых промывочных жидкостей.
1. см., что все лампы{клапаны} открыты на разгрузочной системе, и освобождают
путь течения, открыт для назначения.
2. см., что все лампы{клапаны} открыты на стороне впуска, и что жидкость может
достигнуть насоса.
9. контрольное направление насоса и
вращения привода (дергание рекомендуется).
10. Запустить привод насоса. Где возможно,
начнитесь в малой скорости, или толчке.
Выясните, что жидкость достигает насоса в пределах нескольких
минут. Если накачивание не начинается и стабилизирует,
контрольные пункты{изделия} под "Никаким Потоком" или
"Недостаточный Поток" в Насосе, диагностирующем Сечение.J
68
ПОИСК НЕИСПРАВНОСТЕЙ НАСОСНОЙ СИСТЕМЫ
Как только насос должным образом отобран и установлен в
системе, действие должно быть troublef ree. Однако, в
существующих
системах,
или
как
насос
и
изменение{замена} условий{состояний} системы, задачи
могут развиться. Следование - некоторые намеки поиска
неисправностей, чтобы помогать опознавать и решать
задачи.
Задача
Никакой поток, насос, не поворачивающийся
_ Вероятный двигатель Привода Причин не управление{пробег}
_ Решения
Контрольные восстановления, плавкие предохранители, выключатели
Ключи{Коды}, которые срежут или отсутствие{перебои}
_ Заместить
Привод опоясывает, скольжение узлов{компонентов} передачи энергии или
сломанный{нарушенный}
_ Заместить, или регулировать
Водоотливный шахтный ствол, ключи{коды}, или механизмы, которые срежут
_ Осмотреть; заместите части
Никакой поток, поворот насоса
_ Неправильное направление вращения
_ Перемена
Никакой поток, насос, не заливающий
_ Лампа{Клапан} закрылась в подводящем трубопроводе
_ Открытая лампа{клапан}
Закупориваемый подводящий трубопровод или ограниченный
_ Ясная линия, чистые фильтры, и т.д.
Воздух пропускает сбор к плохим уплотнениям или присоединениям трубы
_ Заместить уплотнения; контрольные базисы для утечки (могут быть сделаны
давлением воздуха, или заполняясь жидкостью и герметизированием с воздухом)
Слишком медленная скорость насоса
_ Обратитесь{Отнестись} к "Сухой Главной" диаграмме, ускорьте насос. Заполнение
подводящих трубопроводов с жидкостью может позволить{выплатить} начальный
пусковой. Клапан на всасывающей трубе насоса может решить пусковые задачи
постоянно.
Жидкость осушает или сифоны от системы в течение периодов нерабочего состояния
_ Клапан на всасывающей трубе насоса использования или контрольные клапаны
69
Задача
_ Вероятные Причины
_ Решения
_ Никакой поток, насос, не заливающий
_ "Воздушный" замок. Жидкости, которые "выделяют газ прочь, " или испаряются,
или позволяют{выплачивают} газу, чтобы выйти из решения в течение периодов
нерабочего состояния
_ Физический или автоматический воздушный отсос от насоса или линий около
насоса
Дополнительные роторы зазора{клиренса}, изношенный насос
_ Скорость насоса увеличения, используйте клапан на всасывающей трубе насоса,
чтобы улучшить заливание
_ Чистое давление на входе, располагаемое слишком низко
_ Проверить NIPA, NIPR, повторно вычислить систему. Система входа
изменения{замены} как необходимо.
На "Вакуумной" системе входа: На начальном пусковом, атмосферном "ударе назад"
препятствует насосу развивать достаточно перепада давления, чтобы запустить
поток.
_ Установить контрольный клапан на разгрузочной линии
Никакой поток
_ Предохранительный клапан не должным образом отрегулированное, или
удержавшее место примесью (поток рециркулируется, чтобы ввести)
_ Регулировать, или очистить лампу{клапан}
Недостаточный поток
_ Ускоритесь слишком низко, чтобы получить желательный поток
_ Контрольная диаграмма скорости потока
Воздушный сбор утечки к плохим уплотнениям или присоединениям трубы
_ Заместить уплотнения, проверьте насадки.
Жидкое парообразование ("задержанный" вход насоса)
_ Фильтры, клапаны на всасывающей трубе насоса, насадки или закупориваемые
линии
_ Ясные линии. Если задача продолжается, система входа может требовать
изменения{замены}
Размер подводящего трубопровода, слишком малый, длина подводящего
трубопровода слишком долго. Слишком много стыков или ламп{клапанов}. Клапаны
на всасывающей трубе насоса, фильтры, слишком малые.
_ Размер подводящего трубопровода увеличения. Понизите длину, минимизируйте
направление, и доведите до требуемого размера изменения{замены}, понизите номер
стыков. Обратитесь{отнеситесь} к "Стороне впуска" сечение.
NIPA слишком низко
_ Возвести в степень жидкий уровень в исходном резервуаре
NIPA слишком низко
_ Увеличение, возводя в степень или резервуар источника давления
70
Задача
_ Вероятные Причины
_ Решения
Жидкое парообразование ("задержанный" вход насоса)
_ NIPA слишком Низко NIPA <NIPR
_ Выбрать больший размер насоса с меньшим NIPR
Жидкая вязкость больше чем ожидаемый
_ Понизить насос, ускоряют и принимают более низкий поток, или систему
изменения{замены}, чтобы понизить потери линии.
Жидкая температура выше чем ожидаемый (давление пара выше)
_ Понизить температуру, понизите скорость, и примите более низкий поток или
систему изменения{замены}, чтобы увеличить NIPA
Недостаточный поток, жидкость, обошедшая где-нибудь
_ Предохранительный клапан, не отрегулированный или защемленный
_ Регулировать или ясный
Поток, захваченный в разветвлении, откройте лампу{клапан}, и т.д.
_ Контрольная система и средство управления
Недостаточный поток, высоко скользите
_ Горячий (HC) или дополнительные роторы зазора{клиренса} на "холодной"
жидкости, и/или маловязкой{низковискозной} жидкости
_ Заместить стандартными роторами зазора{клиренса}
Изношенный насос
_ Скорость насоса увеличения (в определенных рамках). Заместите роторы,
восстановите насос.
Высокое давление
Действие с помехами
_ Кавитация
Высокая жидкая вязкость,
Высокие напорные жидкости пара,
Высокая температура
_ Замедлить насос, понизите температуру, систему изменения{замены}
NIPA <NIPR Воздух или газ в жидкости
_ Чтобы увеличивать NIPA или понижать NIPR, см. Физические Сечения, и
Накачайте Диаграммы
Утечки в насосе или трубопроводе
_ Правильные утечки
Растворенный газ или естественно проветриваемые продукты{изделия}
_ Минимизировать давление на выходе. Также см. "Кавитацию" выше.
Механические шумы Ротор к контакту корпуса{тела}
Неправильная сборка
_ Контрольный зазор{клиренс} с прокладками
71
Задача
Действие с помехами
_ Вероятные Причины
Ротор к контакту корпуса{тела}
Искажение сбора насоса к несобственной установке трубопровода
_ Решения
Повторно соберите насос, или перемонтируйте трубопровод, чтобы гарантировать
холостой ход
Давление выше чем расчетный
_ Понизить давление если возможно
Изношенная опора
Изношенные механизмы
_ Восстановить с новыми опорами, смажите регулярно
Восстановите с новыми механизмами, смажите регулярно
• Ротор к контакту ротора
Неточные или неправильные рассчитанные механизмы, скрученная шахта{вал},
срезали ключи{коды}, изношенные шлицы
_ Восстановить с новыми частями
• болтовня Предохранительного клапана
_ Корректировать, ремонтируйте или заместите
• Ведут{Везут} составные поезда шумового механизма, цепи, связи, опоры.
_ Ремонт или замещает цепь привода
Насос требует чрезмерной мощности (перегревы, камеры, высокая текущая тяга,
поездка прерывателей)
_ • выше вязкие потери чем
ожидаемый
• более высокое давление чем ожидаемый
• жидкие характеристики
Жидкость более холодная чем ожидаемый, вязкость высоко
Жидкость настраивает{устанавливает} на линии и насосе в течение выключения
Жидкость растет на поверхностях насоса (пример, латекс, шоколад, помадки)
_ Если в пределах мощности насоса, увеличьте размер привода
Понизите скорость насоса, размеры линии увеличения
Нагрейте жидкость, изолированную или линии проекции прямой теплоты. Насос
использования с большим количеством зазоров между торцами лопастей и стенками
колесной камеры.
Изолированный или теплота прослеживают линию. Установите "мягкий, запускают"
привод. Установите оборотную систему обхода{шунта}. Струя жидкости с другой
жидкостью.
Насос использования с большим количеством зазора между торцами лопастей и
стенками колесной камеры
"Короткий" срок службы насоса
_ Высокая скорость коррозии
Насосные абразивы
Скорости и давления выше чем расчетный
_ Модернизировать материал насоса
Большие насосы в более медленных скоростях могут помочь
Понизите скорости и давления изменениями{заменами} в системе
Изношенные опоры и сбор механизмов к отсутствию смазки
_ Основанный и следуют регулярный график смазки
Рассогласование привода и трубопровода. Чрезмерный нависнутый груз или
перекошенные связи.
_ Контрольное выравнивание{трасса линии} трубопровода. Контрольное
выравнивание{трасса линии} привода и грузы.
72
СЕЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ДАННЫХ
Рабочие
характеристики
эксплуатационного
в
испытания
рассматриваются{считают}
этом
под
справочнике
удельными
представителем.
Как
базируются
на
данных
условиями{состояниями},
вариации
в
и
жидкостях,
условия{состояния} системы, и нормальное изготовление могут произойти,
характеристика удельного насоса может измениться от этих кривых. Waukesha
нужно
консультироваться
для
большего
количества
точных
данных
необходимо, и для эксплуатационных требований вне показанных амплитуд.
Waukesha Номера Модели Насоса
DISP
Гал/Преподобный. с
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ> ANIT;
РФ XRY
SEP ДЕЛАЮТ Секретная служба ИНДА •TRIAL D.I.
.0075 6
3
.0133 C.c? 15
10
.019
.029 18
16
.05
33A
.06 0. - - зо 34 25 25! 25D.I.
.07
.15 '> 60 55 55! 55D.I.
.20
133A
.25 ag.; 130 134 125 1251 125D.I.
.44
233A 2001 200D.I.
.52 220 224
.62
.75 320
323A
3001 300D.I.
если