Принцип работы и подача лопастного ротационного воздушного насоса - Механизация доения коров

При вращении ротора лопатки перемещаются по его пазам под действием центробежных сил, благодаря наличию эксцентриситета "е". Объемная подача ротационного насоса зависит от площади АА1В1В камеры всасывания, длины ротора и частоты его вращения.

Площадь АА1В1В является переменной величиной, зависящей от угла поворота ротора ?.

Роторные насосы обычно делают таким образом, чтобы в момент образования максимальной площади она перекрывалась от всасывающего патрубка и открывалась в сторону нагнетания.

Это происходит, если длина дуги статора, перекрывающая межлопастное пространство, будет немногим больше угла между лопатками, а расстояние всасывающего и нагнетающего патрубков будет располагаться по оси, перпендикулярной оси эксцентриситета.

Точное значение максимального и минимального межлопаточного объемов можно получить, составив дифференциальное уравнение изменения площади межлопаточных секторов по углу поворота ротора ? и проинтегрировав его в соответствующих пределах.

Мы сделаем приближенный расчет для четырехлопастного насоса. Примем радиус статора при максимальном межлопаточном объеме, равном

,

Где

R - радиус (фактический) статора;

Е - эксцентриситет.

Тогда с некоторым превышением над фактической площадь сектора О1СА

.

При четырех лопатках ? = ?/2, тогда

.

Площадь сектора ротора О1С1А1

.

Современные насосы изготавливаются с минимальным зазором (70-100 мкм) между ротором и статором. В таком случае можно считать, что

,

Или

,

Тогда

,

А максимальная межлопаточная площадь

.

Для определения минимального межлопаточного объема примем также с некоторым превышением центральный угол статора ? равным углу между лопатками ротора ?. Тогда площадь сектора с радиусом R

И площадь сектора с радиусом rp

.

Минимальная площадь между лопатками

.

Эффективность работы насоса определяется разностью максимальной и минимальной межлопаточной площади

,

Где Д - диаметр статора.

Полезный объем межлопаточной камеры

,

Где L - длина ротора.

При четырех лопатках и угловой скорости вращения ротора ? подача насоса составит

.

Отсюда следует, что теоретическая подача воздушного насоса прямо пропорциональна его геометрическим размерам (е, Д, L) и угловой скорости вращения ротора.

Действительная производительность насоса

,

Где ?м - манометрический коэффициент, учитывающий условия вакуума

.

В доильных установках разрежение составляет h=47...66 кПа, тогда ?м=0,52...0,32.

?н - коэффициент заполнения камеры, зависит от конструкции насоса и частоты его вращения. По данным Мжельского Н. И. он может колебаться в довольно широких пределах ?н=0,3...0,9.

Мощность на привод насоса

,

Где ? = 0,75...0,85 - кпд насоса.

Похожие статьи




Принцип работы и подача лопастного ротационного воздушного насоса - Механизация доения коров

Предыдущая | Следующая