! Л12 гидро_М 08дек2014_супер


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

Санкт-Петербургский университетГосударственной противопожарной службыСибирская пожарно-спасательная академияМинистерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий1 из 61 МЧС РОССИИСанкт-Петербургский университетГосударственной противопожарной службы Сибирская пожарно-спасательная академияКафедра пожарной и аварийно-спасательной техники2 из 61 Л Е К Ц И Я по дисциплине «ГИДРАВЛИКА» для курсантов 3 курса по специальности 280104.65 «Пожарная безопасность» Раздел 1. НАСОСНО-РУКАВНЫЕ СИСТЕМЫТема № 1.1 «Насосно-рукавные системы: Гидромашины. Насосы»3 из 61 Учебные вопросы:Краткие сведения о гидромашинах. Классификация насосов.Основные рабочие параметры насосов.Основное уравнение центробежного насоса.Характеристики центробежных насосов и их изменение при изменении частоты вращения и геометрических размеров рабочего колеса.4 из 61 ЛИТЕРАТУРА ОСНОВНАЯ:Гидравлика: Учебное пособие/В.А. Кудинов, Э.М. Карташов.  3-е изд., стер. М.: Высш. шк., 2008. 199 с.: ил.Сборник задач по курсу гидравлики с решениями: Учеб. Пособие для вузов / В.Н. Метревели.  2-е изд., стер. М.: Высш. шк., 2008. 192 с.: ил.Сборник задач по гидравлике: Учеб. Пособие для вузов / Баскин Ю.Г.,Подмарков Ю.Г., Иванова Е.С., Филановский А.М. 1 2-е изд., стер. СПб.: СПб университет ГПС МЧС России , 2012. 92 с.: ил. 5 из 61 ЛИТЕРАТУРА ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:Задачник по гидравлике и противопожарному водоснабжению. / Под ред. Качалова А.А. Часть II. Противопожарное водоснабжение. – М.: ВИПТШ МВД СССР, 1989 г.Баскин Ю.Г., Белявцев А.И Лабораторные практикум по курсу «Гидравлика и противопожарное водоснабжение» -СП-б.: МВД РФ, 1999.  53 с.Качалов А.А.. Воротынцев Ю.П.. Власов А. Противопожарное водоснабжение. М.: Стройиздат, 1985.  277 с . Гидравлика и противопожарное водоснабжение / Ю.П.Воротынцев, А.А. Качалов, Ю.Г. Абросимов и др.; под ред. Ю.А. Кошмарова.  М.: ВИПТШ МВД СССР, 1985.  379 с. 6 из 61 ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ7 из 61 Краткие сведения о гидромашинах.Классификация НАСОСОВ 8 из 61 ВОПРОС 1. Краткие сведения о гидромашинах. Классификация насосов Гидравлические машины делятся на:ЛОПАСТНЫЕ гидравлические (центробежные насосы, гидравлические турбины и пр.); и ОБЪЕМНЫЕ машины, действующие по принципу вытеснения жидкости (поршневые, роторные и другие насосы). 9 из 61 Краткие сведения о гидромашинах. Классификация насосов Все гидравлические машины бывают двух типов: гидравлические двигатели инасосы.Гидравлические ДВИГАТЕЛИ характеризуются тем, что в них используется энергия, которой обладает жидкость.НАСОСЫ ОТЛИЧАЮТСЯ от гидравлических двигателей тем, что в них жидкости сообщается энергия.10 из 61 НАСОСОМ называют гидравлическую машину, предназначенную для сообщения жидкости кинетической энергии. Практические задачи по подаче воды для целей пожаротушения решаются с учетом совместной работы водопроводной сети, НАСОСОВ и рукавных систем.11 из 61 КЛАССИФИКАЦИЯ НАСОСОВПо принципу действия насосы делят на объемные и динамические 12 из 61 КЛАССИФИКАЦИЯ НАСОСОВ1. К объемным относят поршневые, плунжерные, роторные, шестеренные, диафрагменные насосы.2. К динамическим относят насосы, в которых жидкость перемещается под воздействием гидродинамических сил. Динамическими являются насосы лопастные (ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ и осевые), электромагнитные, трения и инерции (вихревые, шнековые, струйные насосы). 13 из 61 ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ, принцип действия которых основан на вытеснении жидкости из цилиндра при помощи поршня, совершающего возвратно-поступательное движение. Поршневые насосы имеют ряд НЕДОСТАТКОВ: большие размеры и вес, наличие легко изнашивающихся деталей (клапанов), неравномерную подачу жидкости и др. Поэтому они распространены значительно меньше, чем ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ насосы.1414 из 61 ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ насосы, это насосы, работа которых основана на силовом взаимодействии перекачива-емой жидкости с вращающимся рабочим колесом насоса. Основными достоинствами центробежных насосов является простота и компактность конструкции, удобство их непосредственного соединения с электродвигателями, способность перекачивать сильно загрязненные жидкости и высокая подача.15 РОТОРНЫЕ НАСОСЫ, движение жидкости в которых осуществляется благодаря вращению ротора, имеющего вытеснители. 16 из 61 СТРУЙНЫЕ НАСОСЫ, в которых подсос перекачиваемой жидкости осуществляется благодаря разряжению, создавае-мому струей рабочей жидкости, газа или пара; всасываемая жидкость переносит-ся рабочей струей в диффузор, где происходит повышение давления.17 из 61 В противопожарном водоснабжении преимущественное распространение получили ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ, в которых передача энергии осуществляется путем динамического взаимодействия лопастей колеса с обтекающей их жидкостью. 1818 из 61 ОСНОВНЫМИ ДОСТОИНСТВАМИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ являются простота и компактность конструкции, относительно небольшая масса, удобство их соединения с электродвигателями и двигателями внутреннего сгорания, способность перекачивать сильно загрязненные жидкости, высокая производительность и способность к «саморегулированию».19 из 61 Однако центробежные насосы имеют и СУЩЕСТВЕННЫЙ НЕДОСТАТОК, заключающийся в том, что они не являются самовсасывающими. Поэтому для их запуска необходимо предусматривать дополнительные вакуум-насосы (роторные, струйные) или использовать устройства (напорные баки), позволяющие заполнять всасывающие линии и корпус насоса водой.20 из 61 ОСНОВНЫЕ ПЯТЬ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ НАСОСОВ Технические параметры насосовосновные рабочие параметры насосов: Объем подачи жидкости (расходом) - Q, Напор - Н, Мощность - N, Коэффициент полезного действия, -Высота всасывания - Нвс21 из 61 ПОДАЧЕЙ насоса называется объем жидкости, перекачиваемый в единицу времени. Подача насоса измеряется в м3/ч, м3/мин, м3/с, л/с.НАПОРОМ насоса называют разность полных удельных энергий потока у входа в насос и выхода из него, выраженную в метрах столба перекачиваемой жидкости.22 из 61 Установим величину удельной энергии жидкости Е23 из 61 где Нвс — высота всасывания насоса; Но — разность отметок между манометром и вакуумметром; рвс и рн — абсолютные давления во всасывающем и напорном трубопроводах; vвс и vн — средние скорости во всасывающем и напорном трубопроводах.24 из 61 Удельная энергия Е3 после насоса всегда больше удельной энергии Е2 до него. Разность этих величин определяет НАПОР «Н», создаваемый насосом:(1)25 из 61 Подставив в уравнений (1) значения рн и рвс, получим формулу для определения напора насоса по показаниям манометра и вакуумметра Н = Но + (рв + рм)/g + (2H- 2вc)/2g (2)В случае равенства диаметров всасывающего и напорного трубопроводов (вс = н) из формулы (2) следует:Н = Но + (рв + рм)/g (3)26 из 61 Если насос питается от водопровода, обеспечивающего избыточный напор на входе то получим следующую формулу для определения НАПОРА:Н = Но + (рм – рвх)/g +(2H- 2BC)/2g (4) Уравнения (2), (3) и (4) используют для определения напора работающего насоса при его испытании. В практике за напор принимают показания мано-метра, выраженные в метрах, т. е. H = pH /g.27 из 61 Для определения напора по элементам насосной установки (2-й способ) составим ур-я Бернулли для сечений (I-I) и (II-II), а также для (III-III) и (IV-IV):где hвс и hH — потери напора соответственно во всасывающем и напорном трубопроводах.28 из 61 найдем pвс /g и pн / g :Произведя затем замену в уравнении (1), получим выражение:29 из 61 Формулу для определения НАПОРА насоса по элементам насосной установки можно записать в следующем виде: Это выражение используется на практике для определения необходимого напора при подаче воды к месту потребления. (5)30 из 61 МОЩНОСТЬ насоса — это объем работы, выполняемый им в единицу времени. Полезная мощность выражается в килоВаттах, так что можно записать:Nп = gQН/100031 из 61 Эффективность работы насоса оценивается его ПОЛНЫМ К. П. Д. — который равен отношению полезной мощности Nп к затраченной N:32 из 61 Полный к.п.д. насоса - учитывает гидравлические, объемные и механические потери Гидравлический К.П.Д. г г = 0,8 - 0,95.Объемный К.П.Д. = 0,9 - 0,98 , Механический К.П.Д. = 0,95-0,98 33 из 61 Полный к.п.д. насоса - учитывает гидравлические, объемные и механические потери г , Максимальная величина полного К.П.Д. крупных современных насосов достигает 0,9 и более, а малых насосов - составляет 0,6-0,7.34 из 61 г , СХЕМЫ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ 35 из 61 г , СХЕМЫ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ. Центробежные насосы принято классифицировать по: создаваемому напору, числу рабочих колес, способу подвода жидкости к рабочему колесу, расположению вала насоса, коэффициенту быстроходности и другим признакам. 36 из 61 г , Схемы и принцип действия центробежных насосов ПО НАПОРУ различают насосы низконапорные (до 20 м), средненапорные (от 20 до 60 м) и высоконапорные (более 60 м).3737 из 61 г , Схемы и принцип действия центробежных насосов ПО ЧИСЛУ РАБОЧИХ КОЛЕС насосы делятся на одноступенчатые (с одним рабочим колесом) и многоступенчатые (с несколькими рабочими колесами). 3838 из 61 ПО СПОСОБУ ПОДВОДА ЖИДКОСТИ К РАБОЧЕМУ КОЛЕСУ различают насосы с односторонним и двусторонним подводом. ПО РАСПОЛОЖЕНИЮ ВАЛА РАБОЧЕГО КОЛЕСА насосы бывают горизонтальные и вертикальные. г , 3939 из 61 ПО КОЭФФИЦИЕНТУ БЫСТРОХОДНОСТИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА насосы бывают тихоходные, нормальные, быстроходные. Наиболее часто применяют в ПОЖАРНОЙ технике тихоходные и нормальные центробежные насосы. г , 4040 из 61 Принципиальная схема ЦЕНТРОБЕЖНОГО насоса г , 1 — рабочее колесо; 2 — лопасти; 3 — корпус; 4 — вал; 5 — всасывающий трубопровод; 6 — нагнетательный трубопровод; 7 — патрубок4141 из 61 Скорость относительного движения w Скорость переносного движения и Скорость абсолютного движения сг , ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСАПри движении жидкости в рабочем колесе насоса различают три скорости: (6)4242 из 61 Абсолютную скорость «с» можно разложить на две составляющие: окружную си и радиальную сгг , си = с cos сг = с sin величина радиальной составляющей определяет ПОДАЧУ насоса, а окружная составляющая влияет на величину НАПОРА.4343 из 61 ДИАГРАММЫ СКОРОСТЕЙг , а) по струйной теории; 6) при конечном числе лопастей4444 из 61 г , В 1755 г. Л. Эйлер, раньше чем появились в производстве центробежные насосы, вывел уравнение центробежных машин.Это и есть ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ центробежного насоса. При выводе уравнения были сделаны два допущения:--наличие у рабочего колеса бесконечного числа лопаток;--отсутствие гидравлических потерь энергии в рабочем колесе насоса.4545 из 61 Рабочие характеристики насоса ПН-40г , Характеристики центробежных насосов и их изменение при изменении частоты вращения и геометрических размеров рабочего колеса.Для каждого значения подачи - Q подсчитывают напор -Н, мощность -N, и К.П.Д. насоса - . 4646 из 61 ХАРАКТЕРИСТИКА «Q—Н» называется главной рабочей характеристикой насоса. г , . На практике подбор и эксплуатация насосов допускается в ЗОНЕ опти-мальной точки, обеспечивающей максимальный К.П.Д., равный примерно = 0,9 макс.4747 из 61 г , . Для выбора РАБОЧЕГО РЕЖИМА НАСОСА пользуются универсальными характерис-тиками, представляющими собой кривые зависимости напора, мощности и К.П.Д. от ПОДАЧИ насоса при различных частотах вращения рабочего колеса.ПОДАЧАНАПОРМОЩНОСТЬ4848 из 61 Универсальная характеристика насоса ПН-30 К наибольшее значение к.п.д. обеспечивает двигатель с частотой вращения N = 3100 мин-1г , . 4949 из 61 ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСОСОВ 1. наглядно отражают эффективность их работы на различных режимах и 2. позволяют точно подобрать наиболее экономичный из них для заданных условийг , . 5050 из 61 Контрольные вопросы по теме 1.1«Насосно-рукавные системы»Часть 1 - НАСОСЫ г , . 5151 из 61 г , . 5252 из 61 Контрольные вопросы Часть 1 - НАСОСЫ 1 В каких отраслях применяются гидравлические машины? (нефтеперерабатывающей, лесозаготовительной, деревообрабатывающей промышленностях, на сухопутном и водном транспорте) 2 Приведите пример лопастных гидравлических машин (центробежные насосы, гидравлические турбины ) 3 Привести пример объемных гидравлических машин, действующих по принципу вытеснения жидкости (поршневые, роторные и другие насосы) г , . 5353 из 61 Контрольные вопросы Часть 1 - НАСОСЫ 4 Дать определение насоса (называют гидравлическую машину, предназначенную для сообщения жидкости кинетической энергии) 5 Где применяют насосы? (Насосы применяют во многих отраслях народного хозяйства: начиная от водоснабжения населения и предприятий и кончая подачей топлива в двигателях ракет. Практические задачи по подаче воды для целей пожаротушения решаются с учетом совместной работы водопроводной сети, насосов и рукавных систем.) 6 Какие насосы относят к объемным? (поршневые, плунжерные, роторные, шестеренные, диафрагменные насосы)г , . 5454 из 61 Контрольные вопросы Часть 1 - НАСОСЫ 7 Какие насосы относят к объемным (лопастные (центробежные и осевые), электромагнитные, трения и инерции (вихревые, шнековые, струйные насосы) 8 Принцип действия поршневого насоса (основан на вытеснении жидкости из цилиндра при помощи поршня, совершающего возвратно-поступательное движение.) 9 Принцип действия центробежного насоса (основан на силовом взаимодействии перекачиваемой жидкости с вращающимся рабочим колесом насоса.)г , . 5555 из 61 Контрольные вопросы Часть 1 - НАСОСЫ 10 Достоинства центробежного насоса? (является простота и компактность конструкции, удобство их непосредственного соединения с электродвигателями, способность перекачивать сильно загрязненные жидкости и высокая подача.) 11 Принцип действия роторного насоса?(движение жидкости в которых осуществляется благодаря вращению ротора, имеющего вытеснители. Вращаясь вместе с ротором, они вытесняют жидкость из всасывающей полости насоса в нагнетательную.) 12 Принцип действия струйного насоса ? (подсос перекачиваемой жидкости осуществляется благодаря разряжению, создаваемому струей рабочей жидкости, газа или пара; всасываемая жидкость переносится рабочей струей в диффузор, где происходит повышение давления)г , . 5656 из 61 Контрольные вопросы Часть 1 - НАСОСЫ 13 Дать определение «ПОДАЧА насоса»?(называется объем жидкости, перекачиваемый в единицу времени. Подача насоса измеряется в м3/ч, м3/мин, м3/с, л/с.) 14 Дать определение «НАПОР насоса»? (называют разность полных удельных энергий потока у входа в насос и выхода из него, выраженную в метрах столба перекачиваемой жидкости) 15 Дать определение «МОЩНОСТЬ насоса»? (это объем работы, выполняемый им в единицу времени)г , . 5757 из 61 Контрольные вопросы Часть 1 - НАСОСЫ 16 Указать недостатки поршневых насосов? (большие размеры и вес, наличие легко изнашивающихся деталей (клапанов), неравномерную подачу жидкости и др) 17 Какие насосы преимущественно применяются в противопожарном водоснабжении?(центробежные насосы) 18 Какой недостаток центробежных насосов? (они не являются самовсасывающими)г , . 5858 из 61 Контрольные вопросы Часть 1 - НАСОСЫ 19 По каким признакам классифицируют центробежные насосы? по создаваемому напору, по числу рабочих колес, по способу подвода жидкости к рабочему колесу, по расположению вала насоса, по коэффициенту быстроходности и другим признакам.)г , . 5959 из 61 ЗАДАНИЕ НА САМОПОДГОТОВКУ Изучить движение воды в рабочем колесе6060 из 61 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ6161 из 61

Приложенные файлы

  • pptx 11438641
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий