де чинний перепад тисків, Па ; ,
де перепад тисків, який повинен створювати димосос для перекачування газу через димову трубу і викиду його в атмосферу з певною швидкістю
,
де з вих - швидкість газу в гирлі труби, м / з ;
- середня питома вага газу, Н / м 3 .
; ,
де щільність газу, кг / м 3.
.
Щільність і питома вага газу
,
.
Отже,.
Корисний напір, створюваний самотяг димової труби
,
де висота димової труби,
Визначаємо питому вагу повітря
.
.
Чинний перепад тисків і споживана потужність димососа
.
4. Насоси
.1 Відцентрові насоси. Основні закономірності роботи
Відцентровий насос складається з корпусу, в якому обертається ротор з лопатками. Під дією виникаючого відцентрового поля рідина відкидається від центру до периферії, так що поблизу осі насоса виникає розрідження, а на периферії тиск зростає. Схема робочого колеса показана на малюнку 4.1. На малюнку 4.2 зображені плани швидкостей рідини для ідеального відцентрового насоса. При відсутності спеціальних напрямних апаратів підкрутка рідини перед її входом на лопатки робочого колеса невелика, при цьому швидкість u 1 спрямована радіально, тобто б 1=90, u 1= u 1 R . Для досягнення ненаголошеного входу рідини на лопатки при заданій оптимальної подачі при конструюванні відцентрового насоса вибирають відповідний кут b 1.
Малюнок 4.1 - Робоче колесо відцентрового насоса Малюнок 4.2 - Плани швидкостей: а ) при вході рідини в колесо; б ) при виході рідини з колеса
При нескінченно великій кількості лопаток з нескінченно малою товщиною теоретичний напір насоса, кПа (формула Ейлера)
. (37)
Якщо підкрутка відсутній ( б 1=90), то cos б 1=0, тоді , використовуючи вираз для подачі
Q т= D 2 b 2 u 2 R . (38)
Теоретичний напір, кПа можна виразити у вигляді
(39)
Дійсний напір насоса менше теоретичного з наступних причин: реальні лопатки мають кінцеву товщину і їх кількість обмежено, тому в міжлопатевих каналах колеса виникає циркуляція рідини, план швидкостей спотворюється. При перебігу рідини в насосі (в міжлопатковому каналах, при вході рідини на лопатки, в равлику, у всмоктуючому і нагнітальному патрубках) неминучі гідравлічні втрати. Перший фактор враховують за допомогою коефіцієнта циркуляції
, (40)
де z - коефіцієнт, залежить від шорсткості поверхні проточної частини колеса (приймають 0,9 ... 1,1).
Другий чинник характеризується гідравлічним ККД з г , який для сучасних гідравлічних машин коливається в межах 0,80 ... 0,96.
Дійсний напір насоса Н , кПа
. (41)
Дійсна подача реального насоса Q , м 3/ з з урахуванням товщини лопаток
, (42)
де з про - об'ємний ККД насоса;
k 2 - коефіцієнт, що враховує ніяковість проточної частини насоса лопатками
(43)
Ставлення статичного напору до повного для ідеального насоса з ненаголошених входом на лопатки (при оптимальному вугіллі b 1)
. (44)
Причому при b 2=90. У реальних насосах для досягнення високого ККД кут b2 вибирають в діапазоні 15-35 (лопатки загнуті назад), при цьому знижується швидкісний напір, а значить, і гідравлічні втрати всередині насоса; крім цього, дотримання умови b2 lt; 90 дозволяє уникнути виникнення кавітації.
4.2 Висота всмоктування відцентрового насоса. Кавітація
Явище, пов'язане з освітою в крапельної рідини пустот - бульбашок, наповнених парою або повітрям, називається кавітацією. Кавітаційні явища виникають не в цілому перетині потоку, а в зонах з особливо низьким тиском - на поверхнях лопаток з малими радіусами кривизни, обтічних потоком. Ці явища являють собою складний комплексний гидромеханічеський...
