6.3 Изменение частоты вращения вала

Изменение частоты вращения вала – прогрессивный и экономичный метод регулирования, позволяющий полностью исключить обточку рабочих колес.

Согласно теории подобия центробежных насосов п араметры их работы при измени частоты вращения вала связаны соотношениями:

=

Построим параболу подобия. Результаты построения сведем в таблицу

Таблица 6.1 – Парабола подобия

Q, м3/час	0	400	800	1000	1200
Н, м	0	62,3	249,3	389,5	560,9

Определим необходимое число оборотов

n = =2651 об/мин.

Для построения новой характеристики насоса построим ещё несколько аналогичных парабол подобия для разных расходов. Затем из частных формул подобия рассчитаем соответствующие подобные подачи:

Данный метод регулирования является самым эффективным, так как при изменении числа оборотов вала насоса, КПД насоса при этом не меняется.

Таблица 6.2 - Характеристика насосов после изменения частоты вращения

вала

Q1, м/час	0	200	400	600	800	1000
Н1, м	313	313	312	303	289	246
Q2, м/час	0	176,7	353,5	530,2	706,9	883,7
Н2, м	266	262	260	235	220	156,2

Регулирование методом изменения частоты вращения вала представлено на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3 - Регулирование методом изменения частоты вращения вала

6.4 Регулирование подачи обточкой рабочего колеса

Обточка рабочих колес по наружному диаметру широко применяется в трубопроводном транспорте нефти. Этот способ может быть эффективно использован при установившемся на длительное время режиме перекачки. Следует отметить, что уменьшение диаметра рабочего колеса сверх допустимых пределов приводит к нарушению нормальной гидродинамики потока в рабочих органах насоса и значительному снижению к.п.д.

- уравнение параболы обточки

α - коэффициент параболы обточки

=

Построим параболу обточки. Результаты построения сведем в таблицу

Таблица 6.3 – Парабола обточки

Q, м/час	0	200	400	600	800	1000
Н, м	0	15,6	62,3	140,2	249,3	389,5

Для построения новой характеристики насоса построим ещё несколько аналогичных парабол обточки для разных расходов. Далее из частных формул подобия найдем соответствующие подобные подачи:

Таблица 6.4 - Характеристика насосов после обточки рабочего колеса

Q1, м/час	0	200	400	600	800	1000
Н1, м	313	313	312	303	289	246
Q2, м/час	0	178,7	357,5	536,2	714,9	893,7
Н2, м	262	260	250	240	225	220

Регулирование методом обточки рабочего колеса представлен на рисунке 6.4

Рисунок 6.4 – Регулирование методом обточки рабочего колеса

Степень обточки

Процент обточки

При 60<n_s<120 допускается обточка рабочих колес до 15%. В нашем случае n_s=70,46 и ∆=10,6% - условие выполняется, следовательно, регулирование подачи путем обточки рабочего колеса приемлемо.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе мы провели гидравлический расчет трубопровода, определили потребный напор, подобрали насосы: последовательно соединенных НМ 1250-260 и НПВ 1250-60. Определили всасывающую способность насоса, по которой мы обеспечили бескавитационную работу насоса. Провели регулирование центробежного насоса различными методами: изменением гидравлической характеристики трубопровода (дросселирование и байпасирование), изменением напорной характеристики насоса (регулирование частоты вращения вала и обточка рабочего колеса по наружному диаметру).

Таким образом, из 4-х методов наиболее целесообразно использовать изменение частоты вращения вала. Также применим метод обточки рабочего колеса. Дросселирование и байпасирование являются экономически невыгодными из-за большого снижения КПД насоса.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Колпаков Л.Г. Эксплуатация магистральных центробежных насосов: Учебное пособие. - Уфа: Изд. УНИ, 1988 – 116 с.

2. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф., Коршак А.А., Шаммазов А.М. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учебное пособие для ВУЗов. – Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002. – 658 с.

3. Каталог Центробежные нефтяные магистральные и подпорные насосы: - Москва: ЦИНТИхимнефтемаш, 1973