Suyuqlik muvozanatdagi harakati, ularning asosiy qonuniyatlari

9-MARUZA
MAVZU: NASOSLAR. SUYUQLIKLARNI UZATISH.
REJA
1.Markazdan qochma nasosning tuzilishi va ishlashi.
2.Markazdan qochma nasosning ish unumdorligi
3.Praportsionallik qonuni va kvitatsiya xodisasi
4.Hajmiy nasoslar
5.Maxsus nasoslar

Markazdan qochma nasoslar suyuqliklrani o’zatishda keng qo’llaniladigan qurilma bo’lib uning tuzilishi va ishlashi quyidagichadir.

31-rasm.Markazdan qochma nasos
1-so’rish patrubkasi,2-salnik,3-qobiq,4-ish `gildiragi,5-ish `gildiragining kuraklari,6- xaydash patrubkasi

Markazdan qochma nasoslarda spiralsimon qobiq ichida parrakli ish `gildirak joylashgan bo’ladi. Ish `gildirakning aylanishida markazdan qochma kuch hosil bo’ladi. Bu kuch tasirida suyuqlikning so’rilishi va uni xaydash bir mecherda o’zluksiz boradi. Nasos ishga tushirilishidan oldin so’rish, quvursi ish `gildiragi va qobiq suyuqlik bilan to’ldiriladi.SHundan keyin dvigatel tok manbaiga ulanadi: ish `gildiragi harakatga keltiriladi. Suyuqlik `gildirak bilan aylanib, markazdan qochma kuch ta`sirida parraklar vositasida `gildirakning markazidan chekasiga otilib,spiralsimon qo’z`galmas kamerani to’ldiradi va xaydash quvursiorqali balandlikka ko’tariladi. Bunda ish `gildiragiga kirish oldida siyraklanish vujudga keladi.Suyuqlik atmosfera bosimi tasirida yiggich rezervuarida kirish klapani orqali so’rish quvursidan nasosga kirib, ish `gildirakning markaziy qismini to’ldiradi hamda `gildirakning chekalariga chiqarib tashlana-di va x.k. SHunday qilib, o’zluksiz markazdan qochma kuch tasirida suyuqlikning nasos orqali o’tadigan o’zluksiz oqimi vujudga keladi.

Suyuqlik ish `gildiragi orqali oqib ochtishida dvigatelning mexanik energiyasi suyuqlik oqimi energiyasiga aylanadi. Bunda ish g`gildiragidan chiqish oldida suyuqlikning bosimi ortadi.
Markazdan qochma nasoslarning unumdorligini oshirish uchun ikki eklama suradigan nasoslar ishlatiladi. Parraklar orasidagi kanallardan suyuqlikni bar tekkisda xaydash quvursiga berilishi va suyuqlik tezligini asta sekin kobiq spiralsimon shaklda tayyorlanadi. Nasosda o’zatilayotgan suyuqlikning miqdorini rostlab turish uchun xaydash quvursiga kran ventml yoki zadvijka o’rnatiladi.`Gildiraklarning soniga qarab markazdan qochma nasoslar bir va ko’p bosqichli bo’ladi.ko’p bosqichli nasoslarda suyuqlik ketma- ket ulangan ish `gildiraklar orqali o’tadi suyuqlikning bosimi `gildiraklarda o’tgan sayin oshib boradi,`gildiraklar soni 5 tagacha bo’ladi.
Nasos qisqa muddatga tuxtatilganda, shuningdek, ish `gildiragi suyuqlik bilan to’ldirilganda, suyuqlikning tushib ketmasligi uchun so’rish quvursiga qaytma klapan o’rnatiladi.
Markazdan qochma nasoslar quyidagi afzaliklarga ega:suyuqlik vaqt ochtishi bilan bir meerda o’zatiladi, tuzilishi sodda,ixcham,vazni engil va o’lchamlari kichkina,hamma qisimlari kuyma shaqilda oddiy tayyorlangani xaydash quvursidagi siljituvchi mexanizm yordamida o’zgartirish mumkin, siljituvchi mexanizm epik bo’lganda ham ishlaydi.
Kamchiligi:nasosni ishlatish uchun ishchi `gildiraklari va so’rish quvursi o’zatilaetggan suyuqlik bilan to’ldiriladi.F.I.K, yuqori emas z=0,6-0,7.
Nasosning FIK sini oshirish uchun ish `gildiragi bilan qobiq o’rtasiga difo’zorlar o’rnatiladi.
1. Ish `gildiragi.
2. Difo’zor.
Nasoslarning ish unumi va umumiy harakteristikalari
Ish `gildirakning aylanishlari chastotosi n = const o’zgarmas bo’lganda nasos ish unumdorligi Q ning napor H, nasosining o’z quvvati N va FIK bilan grafik usuldagi bo`gliqligi nasoslarning harakteristikalari deb yuritiladi.Bunday grafik bo`gliqliklar markazdan qochma nasoslarini tekshirish payitida olinadi.Bunday xaydash liniyasidagi zadvijkaning ochilishi har xil qilib olinadi. Bu vakitda nasos oladigan minimal quvvat nasosning solt ishlashiga (ya’ni Q = 0) mos keladi.
Bunday sharoitda FIK ti ham = 0 bo’ladi, chunki nasos suyuqlikni o’zatishga oid foydali ish bajarmaydi,salt ishlash quvvati esa nasosdagi barcha ishqalanishlar (podshipniklardagi va ochq zichlagichlardagi ishqalanishlar, nasos kobigini to’ldiruvchi suyuqlikning nasos parragiga ishqalanishi va bo’qalar) vujudga keladigan mexanik isroflarni qoplashga sarflanadi.
Ish unumdorliggini zadvijkani ochish bilan ko’paytirsak,nasosning napori kamayib,nasos oladigan quvvat ortib boradi va foydali ish koefitsenti maksimal qiymatga ega bo’ladi.Bu xol shuni kursatadiki aylanish, `gildiragining tezligi o’zgarmas,bo’lganda nasosning harakteristikasidan foydalanib energiyadan eng tejamli foydalanish rejimini topish mumkin.
Ish `gildirakning aylanish soni har-xil bo’lganda napor, f.i.k va ish unumdorligi o’rtasidagi bo`gliqlik nasosning universal harakteristikasi deb ataladi.
Universal harakteristika yordamida nasosning FIK ning maksimal qiymatiga toch`gri keladigan ish rejimlarining chegaralarini va eng kulay ish rejimini aniqlash mumkin. Universal harakteristikadan nasosning turli rejimda ishlash kobiliyati aniqlanadi.Markazdan qochma nasosning ish unumdorligi va quvvati o’rtasida propotsional bo`gliqlik mavjud. `Gildirakning aylanishlar chastotasi o’zgarganda nasosning ish unumdorligi,napoi va nasos istechmol qiladigan quvvat o’zgaradi.`Gildirakning bir minutdagi maksimal aylanishlar chastotasi n₁ dan n₂ ga qadar oshirilsa, nasosning ish unumdorligi Q2 ham Q1 ish unumdorligiga nisbatan proportsional ravishda ortadi:
(123)

Demak nasos `gildiragining aylanishlar chastotasi ortishi bilan uning ish unumdorligi , napori, talab qilinadigan quvvati ortadi. Proportsionallik qonuni `gildirak aylanishlar chastotasining ikki martadan kam o’zgargan sharoitdagina o’z kuchini saqlaydi.Ba`zi xollarda nasoslarning ish nuqtalarni aniqlash zarur bo’ladi . Nasosni tanlashda suyuqlik o’zatilayotgan quvurlarning yoki sistema tarmoklarining harakteristikalari echtiborga olinadi. Quvurlar tarmoklariningning harakteristikasi suyuqlik sarfi bilan uning quvurlaridagi harakati uchun kerak bo’ladigan napor orasidagi bo`glanishni ifodalaydi. Suyuqlikni o’zatish uchun zarur bo’lgan napor uni so’rish Ns va xaydash Nx balandligiga ko’tarish, bosimlarni engish (R₂ - R₁/sg.) va quvurlardagi gidravlik qarshiliklarni (KQ..) engish uchun sarflanadi. Turbulent oqimdagi napor:

(124)
N_g - geometrik napor.
N_s - gidravlik va mahalliy qarshiliklarni engishi uchun sarflangan bosim;
N_x - o’zatish uchun zarur bo’lgan napor.
Nasos va quvurning o’zaro bo`glanish harakteristikasi 30- rasmda ko’rsatilgan . Ikkala harakteristikaning kesishgan nuqtasi A nasosning ish nuqtasi deyiladi.Bu nuqtada nasos shu quvur tarmo-gida eng yuqori unumdorlikka ega bo’ladi.Bundan ham yuqori rok unumdorlikka erishish uchun `gildiraklarning aylanishlar chastotasini ko’paytirish yoki quvurdagi gidravlik qarshiliklarni kamaytirish kerak.Bu vaqtda nasosning harakteristkasining grafigida ung tomonga so’riladi. Tanlangan nasosning ish nuqtasi talab qilinadigan unumdorlik va naporga mos bo’lishi zarur.Nasoslarning ish jarayonida kavitatsiya xodisasi ko’zatiladi.Nasos `gildiraginin tez aylanishida va issiq suyuqliklar markazda qochma nasoslar yordamida o’zatilganda kavitatsiya xodisasi yo’z beradi. Bu vaqtda nasosdagi suyuqlik tez bu`glanadi. Hosil bo’lgan bu`g suyuqlik bilan yuqori bosimli zonaga utib tezda kondensatsiyalanadi. Natijada nasos kobigida katta bochshlik hosil bo’ladi, nasos qattiq silkinadi va taqillab ishlaydi. Nasos kavitatsiya rejimida ko’prok ishlasa u tezda bo’ziladi. SHuning uchun temperaturasi yuqori bo’lgan suyuqliklarni o’zataetganda bu xodisa qochshimcha kavitatsion koeffitsient bilan xisobga olinishi kerak.Sanoatda markazdan qochma tipdagi nasoslardan tashqari hajmiy nasoslar ham qo’llaniladi.Bu nasoslarga porshenli va rotatsion nasoslar kiradi. Bu nasoslarning ishlash printsipi suyuqliklarni epik kamerada hajmning kengayishi va torayishi natijasida sikib chiqarishga asoslangan.Porshenli nasoslarda bu xodisa igarilama-qaytma harakat qiluvchi shatunli krivoship mexanizmi yordamida amalga oshiriladi. Rotorli nasoslarda hajmning kengayishi va torayishi rotorlar aylanma harakati vositasida amalga oshiriladi.Porshenli nasosning ish printsipi va konstruktsiyasini ko’rib chiqamiz.
Porshenli nasoslarda suyuqlik xaydash quvursiga ilgarilama-qaytma harakat qiluvchi mexanizmlar orqali o’zatiladi. Porshenli nasoslar vositasida har qanday qovushqoqlikdagi suyuqliklarni yuqori bosimda o’zatishda va suyuqlik sarfi o’zgarmas bo’lib, bosim keskin o’zgaradigan xollarda foydalanish kulay. Bu nasoslarda porshen nasos kobigida gorizontal va vertikal xolatda joylashgan bo’lishi mumkin. Ishlash printsipiga ko’ra porshenli nasoslar oddiy ikki bosqichli va ko’p bosqichli bo’ladi.
Porshen suyuqlikning faqat old tomoni bilan sikib chiikaradigan nasos oddiy bir tomonlama ishlaydigan nasos deyiladi.Agar nasos tsilindrida porshenning ikkala tomonida joylashgan ish kamerasi bo’lsa va porshen ulardan suyuqlikni ketma-ket sikib chiqarsa,bunday nasos ikki bosqichli yoki ikki tomonlama ishlaydigan nasos deyiladi.Oddiy porshenli nasosning ishlash printsipini ko’rib chiqamiz

32-rasm. Porshenli nasos qurilmasi
1-tsilindr,2-porshen,3-so’rishklapani,4-xaydash klanpani,5-so’rish trubasi 6-xaydash trubasi,7-havo kolpokchasi

Nasos porshenli so’rish protsessida ung tomonga harakat qilganda ish kamerasining hajmi kattalashadi. Undaggi bosim esa kamayadi va atmosfera bosimidan kichik bo’lib qoladi,ya’ni kamerada siyriklanish hosil bo’ladi. Pastki rezervuardagi (nasos suyuqlikni so’rib oladigan basseyndagi) suyuqlikning erkin sirti atmosfera bosimi tasirida bo’ladi. Atmosfera bosimi bilan pasaytirilgan bosim R2 orasidagi farq ta`sirida tsilindrning ish kamerasida sayraklanish vujudga keladi va suyuqlik rezervuardan so’rish quvursi bo’ylab tsilindrga ko’tariladi hamda so’rish klapanini ochib,nasosning ish kamerasi bochshligini to’ldiradi.Porshen ung chekka xolatni egallagach, suyuqlik ish kamerasini to’ldiradi va so’rish klapanini berkitadi. Porshenning chapdan unga tomon teskari harakatida (xaydash yo’li) porshen tsilindr va ish kamerasi bochshligini to’ldiruvchi suyuqlikka bosim beradi va uni xaydash klapani orqali o’zatish quvursiga chiqarib beradi.

Bir tomonlama ishlaydigan nasoslarning unumdorligi kam,shuning uchun unumdorligini oshirish uchun ikki tomonlama ishlaydigan porshenli asoslar ishlatiladi. Bularda porshen urniga plunder ishlatiladi.Bunday nasos tsilindrning ikkala tomonida tegishlicha so’rish hamda xaydash klapanlari bo’lgan ikkita mustaqil ish kamerasi bor
Plunjer ung tomonga qarab harakatlanganida suyuqlik klapan orqali chap kameraga so’riladi. Bir vaqtning o’zida plunjer ikkinchi ung kameradan suyuqlikni klapan orqali sikib chiqaradi.Plunjer chap tomonga qarab harakatlanganida ung kamerada so’rilish,chap kamerada esa xaydalish protsesslari yo’z beradi. Porshen nasoslarda tsilindr orasidan suyuqlik sizib chiqmasligi uchun porshenning en sirtiga metall yoki rezinadan ishlangan zichlash xalkalari o’rnatiladi: ular tsilindrning ichki devoriga zich epishib turadi. Demak krivoship-shatunli mexanizm bir marta aylanganida ikki bosqichli porshenli shatunlarda suyuqlik ikki marta so’riladi va ikki marta o’zatiladi. YUqori bosim qiluvchi nasoslarda porshenlar urniga tsilindrsimon plunjenlar ishlatiladi. Bunday nasoslar plunjerli nasoslar deyiladi.Porshenli nasoslarning ish unumdorligi quyidagicha aniqlanadi: Porshenning bir marta borib kelish vaqti birligi ichida nasos o’zatib bergan suyuqlik miqdori porshenli nasosning ish unumdorligi deyiladi. Q=m3/s,m3/soat,l/s larda o’lchanadi.
Bir tomonlama ishlaydigan porshenli nasosning ish unumdorligi quyidagicha aniqlanadi:
(125)

F-porshenning kochndalang kesim,m²; z -o’zatish koeffitsienti; S-porshen yo’li- tsilindrda porshenning dastlabki turish nuqtasidan ikkinchi turish nuqtasiga siljish masofasi; n-krivoship-shatunli mexanizmning bir minutdagi aylanishlar chastotasi.

O’zatish koeffitsienti suyuqlikning nasosdan klapanlar va bo’qa zichmas joylar orqali sizib chiqishini, shuningdek, kameraga xaydalanaetgan suyuqlik bilan havo utib, uning to’ldirishini kamaytirishni xisobga oladi. Ikki tomonlama ishlaydigan nasoslarda tsilindrda shtok bo’lganligi uchun ularning hajmi bir oz kamayadi.Bunday nasoslarning ish unumdorligi quyidagicha aniqlaniladi:
(126)
bu erda f- shtokning kochndalang kesim yuzasi.
Porshenli nasoslar quyidagi afzalliklarga ega: YUqori bosim ostida ishlash mumkin, foydali ish koeffitsienti yuqori , qovushqoqligi yuqori bo’lgan va tez alangaluvchan suyuqliklarni o’zatish mumkin. Kamchiligi: klapanlarning birnecha bo’lishligi, unumdorligi yuqori emas, suyuqliklarni bir mecherda o’zatmaydi.Bundan tashqari sanoatda suyuqlikranni o’zatish uchun maxsus nasoslar ishlatilib ular kovuщokligi yuqori bo’lgan, juda ifloslangan suyuqliklarni o’zatish uchun mo’ljallangan. Ular sifatida rotorli, shesternali, plastinali, vintli, oqimchali, propellerli, gazlift, erlift va montejyular ishlatiladi.SHulardan shesternali nasosni ish printsipini ko’rib chiqamiz Bu nasoslar qovushqoqligi juda yuqori , ifloslangan va o’zatilishi qiyin bo’lgan suyuqliklarni o’zatish uchun ishlatiladi. Bu nasoslarda suyuqlik aylanuvchi mexanizmlar-shesternalar vositasida o’zatilib, porshenli nasoslardan klapan va havo kalpokchalarining yo’qligi bilan farqlanadi.Bunday qurilma pastdagi rasmda keltirilgan.
Yiggich rezervuaridagi tegishli atmosfera bosimi suyuqlik hajmiga so’riladi. SHesternalarning keyingi aylanishida tishlar oasidagi suyuqlik tishlar bilan birgalikda so’rish soxasidagi xaydash soxasiga o’tadi.



33-rasm Shesternali va plastinali nasos
1 chizmada 1-qobiq ,2,3-bir-biriga ilashgan tishli shesternalar,4-suruvchi patrubka,4-xaydash patrubkasi
2-chizmada 1-rotor,2-qobiq,3-plastinalar,4-bochshlik,5-suruvchi patrubka 6-o’zatuvchi patrubka

SHesternalarning tishlari yana qaytadan ilingan paytda ikkala shesternaning tishlari orasidagi chukurchalarni to’ldirgna suyuqlik sikib chiqariladi va xaydash quvurlariga o’tadi. SHesternali nasoslar katta aylanishlar chastotasida (3000 ayl/min) ishlay oladi. SHuning uchun ularni tez aylanadigan dvigatelning valiga bevosita ulash mumkin. Ular konstruktsiyasining soddaligi, ishonchili ishlashi, o’lchamlarining kichiqligi va arzonligi bilan bo’qa nasoslardan ajralib turadi. SHu ning uchun bu nasoslar amalda keng qo’llaniladi.Bulardan tashqari kimyo sanoatida ifloslangan agressiv va radiaktiv suyuqliklarni o’zatish uchun montejyular, chukur kuduklardagi