Регулирование производительности дросселированием

Метод заключается в том, что в сети последовательно с насосом устанавливается устройство с переменным (регулируемым) живым сечением, именуемое дросселем, в котором рассеивается (диссипируется) часть напора насоса (рис. 2.7).

В качестве таких дросселей используется запорно-регулирующая арматура, т. е. задвижки, вентили, а в воздуховодах — заслонки (поворотного типа и шиберные).

Место установки дросселей для насосов лопастного типа — линия нагнетания, поскольку в случае их установки на линии всасывания давление на входе в насос уменьшается (за счет появления потерь на дросселе), в результате возрастает риск появления кавитации в насосе.

На рис. 2.7 показана совмещенная характеристика сети и центробежного насоса при дросселировании. Из графиков видно, что если включить насос в сеть без регулирующих устройств, то рабочая точка, являющаяся пересечением характеристики насоса 1 и характеристики 2 сети, будет иметь абсциссу , лежащую значительно правее абсциссы заданной рабочей производительности .

После включения дросселя в сеть ее сопротивление возрастет. Это означает, что кривая характеристики сети станет круче. Характеристику сети можно плавно регулировать путем изменения степени закрытия дросселя. Таким путем и достигается настройка системы на требуемую производительность . Характеристика сети 3 при этом будет пересекать характеристику насоса 1 в точке с абсциссой . Ордината этой точки Н_н есть напор насоса. Из графиков видно, что этот напор складывается из двух частей: падения напора в сети Н_с и потерь напора в дросселе h_д. Величина Н_с находится как ордината точки пересечения вертикальной линии = = const с исходной характеристикой 2 сети; значение h_д — как разность h_д = Н_н – Н_с.

Особенностью регулирования производительности дросселированием является последовательное соединение насоса, сети и дросселя. Поэтому расходы в них будут одинаковыми: = . Все характеристики насоса (напор, КПД, эффективная мощность, кавитационный запас) обычно задаются графически как функции расхода. Поэтому в данном случае КПД насоса легко находится как значение h₁ = h( ). Однако общий КПД установки будет меньше, поскольку часть энергии, сообщаемой насосом жидкости, рассеется в дросселе. По определению КПД установки h есть отношение полезной мощности N_пол = rg H_с к затраченной (эффективной) N_эф = rg H_н/h₁, т. е. КПД установки при дросселировании

h_д = h₁ < h₁. (2.16)

В насосах объемного типа способ дросселирования использовать нельзя (см. ниже).