Divide;Построение характеристик насосов
Основная трудность в получении характеристик насосов расчетным путем заключается в выборе коэффициентов потерь, влияющих на подачу и напор насоса. Поэтому при расчете режима работы насоса пользуются опытными характеристиками, которые получают при испытаниях насосов. Насосы, изготовляемые отечественными насосостроительными заводами, подвергаются испытаниям в соответствии с ГОСТ 6134—71. Мелкие и средние насосы испытываются на заводском испытательном стенде, крупные насосы допускается испытывать на месте эксплуатации при частоте вращения, отличающейся от номинальной не более чем на 5 %.
На основании опытных измерений подачи и напора на входе и выходе, а также потребляемой мощности и вакуумметрической высоты всасывания, вычисляют напор, приведенный к оси насоса, полезную мощность и
коэффициент полезного действия, допустимого кавитационного запаса для ряда значений подачи (15 -16 точек ) можно представить в виде системы точек в координатах H, N, Q, Dh, h(рис. 3. а). Соединяя соответствующие точки плавными линиям получаем графики зависимости рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянной частоте вращения для данного диаметра рабочего колеса.
Полученные кривые H- Q, N- Q, h - Q, Dh - Q называются энергетическими характеристиками центробежного насоса и вписываются в паспорт насоса. Из рис. 3, а видно, чтоІмаксимальному значению КПД соответствует подача Qp и напор Hр (расчетные параметры). Точка Р характеристики H- Q , отвечающая максимальному значению КПД, называется оптимальной режимной точкой.
Из теоретической зависимости H- Q следует, что с уменьшением подачи напор возрастает и при подаче, равной нулю, т. е. при закрытой задвижке на напорном трубопроводе, достигает максимального значения. Однако испытания показали, что некоторые насосы развивают максимальный напор после открытия задвижки, т. е. напор возрастает при начальном увеличении подачи, а затем падает. Графическая характеристика (рис. 3, б) имеет восходящую ветвь от Qo до Qб. Такие графические характеристики называются восходящими. Из рис. 3, 6 видно, что напору НА соответствуют две подачи QA и Q1. Изменение подачи насоса наступает внезапно, сопровождается сильным шумом и гидравлическими ударами, сила которых зависит от диапазона изменения подачи и длины трубопровода. Работа насоса в пределах подачи от нуля до Q2 называется областью неустойчивой работы.
Характеристики, не имеющие возрастающей ветви, называются стабильными. Режим работы насосов, имеющих стабильную рабочую характеристику Н-Q , протекает устойчиво во всех точках кривой. Форма характеристики Н-Q зависит от коэффициента быстроходности насоса ns , чем больше коэффициент быстроходности, тем круче кривая Н-Q .
При стабильной пологой характеристике напор насоса даже при значительном изменении подачи изменяется незначительно. Насосы с пологими характеристиками целесообразно применять в системах, где при постоянном напоре требуется регулирование подачи в широких пределах, например в безбашенной системе водоснабжения
Е. А. Прегер на основании анализа характеристик Н-Q составил уравнение, дающее аналитическую зависимость между параметрами Q и Н
H = а0 +Qa1+Q2 a2
Ограничиваясь лишь рабочей частью характеристик Н-Q , можно упростить указанное уравнение, а именно:
для насосов чистой воды H = a — bQ2
а для насосов сточных вод H=a — bQ.
Приведенные уравнения справедливы в пределах, где рабочие характеристики Н-Q могут быть приняты за прямую или квадратичную кривую. Коэффициенты а и b постоянны и их значения установлены для выпускаемых типоразмеров насосов.
¸Универсальная характеристика насоса
Универсальная характеристика позволяет наиболее полно исследовать работу насоса при переменных частоте вращения, КПД и мощности насоса для любой режимной точки.
Необходимо отметить, что режим работы насоса с пониженной частотой вращения допускается, но повышение частоты вращения больше чем на 10—15 % должно быть согласовано с заводом-изготовителем.
Требования потребителей по подаче и напору чрезвычайно разнообразны и экономически нецелесообразно изготовлять насосы для каждого расчетного случая.
Пространство (на рис. 5 заштриховано), заключенное между характеристиками Н-Q при номинальном размере колеса и Нcp - Qcp при максимально допустимой срезке колеса (линия б) и извилистыми линиями, соответствующими подачам в пределах рекомендуемых отклонений КПД, называется полем насоса — рекомендуемая область применения насоса.
В каталогах-справочниках приводятся сводные графики полей насосов. По этим графикам удобно подбирать насос на заданный режим работы.
Изменение подачи и напора насоса в рекомендуемой области осуществляется за счет срезки (обточки) рабочего колеса насоса.
Изменение КПД насоса можно рассчитать по формуле Муди, которая применяется в гидротурбостроении для расчета оптимального значения полного КПД h н натуры по значению КПД hм модели:
n,cp=1-(1-h)(D/Dcp)0,25.
Экспериментальное исследование n|ср показывает, что при срезке колеса КПД изменяется незначительно в зависимости от коэффициента быстроходности. С достаточной степенью точности можно принять, что КПД насоса уменьшается на 1 % на каждые 10 % срезки колеса с коэффициентом быстроходности ns = 60÷200 и на 1 % на каждые 4 % срезки при ns = 200÷300.
В зависимости от коэффициента быстроходности рекомендуются следующие пределы срезки колес:
60 <ns <120 ...... …………. 20—15%
120 <n s<200………….……….15—11%
200 <ns <300 …………………11— 7%
Дата добавления: 2015-08-26; просмотров: 2980;