Работа центробежных насосов и вакуум

Количество растворенного воздуха, которое может выделяться из воды при всасывании в зависимости от температуры перекачиваемой воды и от величины вакуума, может быть определено при любой температуре для различной величины вакуума.

Действительно, пусть при давлении p0 (атмосферном) объем находящегося в растворенном состоянии воздуха в 1 м3 воды при t = const равен v0 м3; при абсолютном давлении px объем воздуха в 1 м3 воды должен быть равен vx, причем в vx входит и растворенный (объем которого не меняется) и нерастворенный воздух, но:

vx - v0 — количество воздуха в 1 м3, выделившееся из раствора вследствие постоянства объема воздуха в растворе (закон Генри), а p0 - px — вакуум; следовательно, количество выделившегося воздуха равно количеству воздуха, растворенного в воде при той же температуре и атмосферном давлении, умноженному на отношение вакуума к абсолютному давлению в трубопроводе (насосе).

Таким образом, количество воздуха, которое может быть выделено из 1 м3 воды при температуре, например, 10° в зависимости от величины вакуума, выражается формулой:

Численные значения приведены в табл. 4.

Таблица 4

Вакуум в м

Количество воздуха в м3, которое может быть выделено из 1 м3 воды

1

0,0025

2

0,0057

3

0,0018

4

0,0153

5

0,023

6

0,0345

7

0,0536

8

0,092

9

0,207

При производительности насоса Q л/сек может быть выделен и соответственный объем воздуха.

Как видно из табл. 4, при вакууме в 6 - 7 м и выше объем воздуха, который может быть выделен из воды, становится уже значительным, а это может привести к ненормальной работе насоса. Воздух во всасывающем трубопроводе резко снижает производительность насоса; в одном опыте при введении во всасывающий трубопровод воздуха в количестве 3,75% от количества перекачиваемой воды насос переставал подавать воду. Выводы из единичного опыта не могут быть численно обобщены, но они показательны. Влияние воздуха, оказываемое на работу центробежного насоса в смысле уменьшения производительности насоса (иногда до Q = 0), общеизвестно, и потому значение описанного выше явления становится совершенно очевидным, в особенности при больших вакуумах. Насосы при больших величинах вакуума во многих случаях, несомненно, работают при уменьшенном Q. Следует допустить, что определенная часть воздуха, выделившегося из раствора, уходит с водой в напорный трубопровод, определенная же часть остается во всасывающем трубопроводе и всасывающей камере насоса и здесь накопляется до некоторого оптимального количества, ведущего к срыву работы насоса.

Обобщение вопроса и уточнение оптимального количества воздуха для различных вод, конструкций и размеров насосов затруднительны.

На фиг. 46 показан разрез насоса, не имеющего камеры всасывания; задержка воздуха, выделившегося из раствора, здесь почти не может иметь места.