ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ НАСОСА И МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ
Максимальная площадь /тах (м2) серповидной полости плунжерного насоса достигается в момент, когда плоский участок плунжера полностью заходит в цилиндрические направляющие, т. е. когда оси эксцентрика и плунжера совпадают (см. рис. 140). В этом положении
/шах = Я (Я2-Г2),
А ее объем
= nL (R2 — г2), (5.1)
Где L —длина цилиндрической части ротора, м; R — радиус цилиндра, м; /■ — радиус плунжера, м.
При дальнейшем вращении вала прямоугольный участок плунжера, выходя из направляющей, будет несколько уменьшать рабочий объем цилиндра, определяемый этой формулой.
|
(5.2) |
Однако с достаточной степенью точности для определения геометрического объема всасываемого плунжерным насосом газа можно пользоваться формулой
Уг = я (R2 — г2) Ln,
|
Рис. 138. Конструктивная схема плунжерного насоса: / — корпус; 2 — плунжер; 3 — эксцентрик; 4 — вал; S — направляющие плунжера; 6 — нагнетательный клапан |
Где п — частота вращения ротора насоса, с~*.
Действительная действия насоса
5 = VA
Где Я — коэффициент откачки насоса, определяемый в основном перетеканиями газа из нагнетательной полости во всасывающую через зазоры.
Откачные характеристики плунжерных вакуумных насосов (рис. 139) [5] в рабочем диапазоне давлений изменяются незначительно. Как показали исследования, коэффициент % откачки при этом изменяется в пределах 0,7 ... 0,85 [11]. Эти значения % следует принимать при определении действительной быстроты действия плунжерного насоса.
Методика определения основных размеров насоса состоит в следующем.
Задавшись коэффициентом % откачки в указанном диапазоне, определяют геометрическую быстроту действия Sr для заданного значения S. Частоту вращения ротора плунжерных насосов выбирают в интервале п = 10 ... 20 с-1. Задаются относительными параметрами: отношением радиуса плунжера к радиусу цилиндра R/R = 0,7 ... 0,85; относительным эксцентриситетом E/R — 0,2 ... 0,3; относительной длиной плунжера в ступени L/R = 1,5 ... 3,0 [11].
По выбранным значениям относительных параметров R/R, E/R, L/R и определенной по формуле (5.2) геометрической быстроте действия Sr насоса определяют радиус R цилиндра и остальные основные размеры насоса.
Мощность Ne на валу плунжерного насоса определяют при его работе в режиме максимальной мощности, что обычно соответствует давлению всасывания р — 22 ... 30 КПа.
Эффективная мощность на валу
Ne = PS.LnP»
Е Т1 Р *
Где рн — давление газа на нагнетании насоса, Па; т] — условный общий изотермический КПД, т) = т)изт1пер'Пмех ('Лиз — изотермический КПД, характеризующий степень термодинамического совершенства рабочего процесса; т]пер — коэффициент, учитывающий влияние перетеканий; г)мех — коэффициент, учитывающий механические потери мощности на трение). Для плунжерных вакуумных насосов значение т] выбирают в пределах 0,4 ... 0,55 [И].
