2. Изменение характеристик насоса после обточки его рабочего колеса

Обточка рабочего колеса.

Рис. 39. Схемы подрезки рабочего колеса а) центробежного насоса б) осевого насоса 

В процессе эксплуатации приходится приспосабливать характеристики насосов к конкретным условиям. Для этого наиболее часто уменьшают наружный диаметр рабочего колесаD₂ путем подрезки (рис. 39) [8, 12-14, 36]. Изменение параметров насоса при подрезке рабочих колес для центробежных насосов приближенно можно определить по уравнениям подобия: где Q, H, N, D₂ — номинальные подача, напор, мощность и наружный диаметр рабочего колеса (до обрезки);  Q’, H’, N’, D’₂ — то же, после обрезки. Изменение характеристик насоса при обточке рабочего колеса показано на рис. 40.

Рис. 40. Характеристики насоса  и сети при подрезке рабочего колеса

Как видно, обрезка существенно расширяет область подач и напоров, перекрываемых насосом данного типа. Для насосов с n_s = 60…120 уменьшение диаметра на 10…15 % от первоначального практически не сказывается на КПД. При более высоких n_s снижение КПД становится заметным (рис. 41) [35]. Для осевых насосов изменение параметров при подрезке рабочего колеса можно определить по зависимостям [36]: где Q, H, D₂, d — номинальные подача, напор, наружный диаметр рабочего колеса и диаметр втулки (до обрезки);  Q’, H’, D’₂ — то же, после обрезки.

3.Контрольно-измерительная аппаратура насосных станций.

Для обеспечения нормальной эксплуатации сооружений и основного оборудования НС предусматривается установка контрольно-измерительной арматуры. Состав приборов,их типы, места установок определяются в зависимости от основного оборудования станции,характера ее работы и принятой ее работы и принятой системы управления (автоматическое, диспетчерское, местное). Число приборов должно быть минимальным, но достаточным для управления, контроля и быстрейшей ликвидации аварий.Контролю подлежат основные технологические параметры насосов: подача, давление (напор), вакуум во всасывающей линии, уровень в водозаборной камере(источнике),перепад уровней,потери напора, температура и тд.В электрифицированных НС устанавливается, кроме того, контрольно-измерительная арматура для определения напряжения, силы подводимого тока, количества расходуемой электроэнергии, коэфициента мощности cosɸ, частоты тока и др. С помощью датчиков контролируются также уровни и температура масла в опорных и направляющих подшипниках электродвигателей и насосов.Для определения подачи воды насосами на водопроводных станциях применяют расходомеры, основанные на принципе измерения скорости потока или перепада давлений, электромагнитные , ультразвуковые, тепловые и тд.

Общая схема устройства электрического манометра представлена на рис. 25.

 

Рис. 25. Электрический манометр

1,3 – левый и правый подвижные контакты; 2 – стрелка-неподвижный контакт; 4 – устройство регулирования или сигнализации. На автоматизированных насосных станциях применяют пружинные электроконтактные манометры, выдающие сигнал при достижении заданного давления (или вакуума). Наиболее совершенными можно считать датчики серии “САПФИР”. Наиболее сложным видом технологического контроля является измерение подачи насосной станции. На насосных станциях применяют, как правило, турбинные водосчетчики (рис. 26) либо расходомеры переменного перепада давления. В качестве сужающих устройств таких водомеров используются диафрагмы (рис. 27), сопла Вентури (рис. 28) и нормальные сопла (рис. 29).

 Рис. 26. Скоростные турбинные водомеры типа ВВ общий вид

1 – корпус; 2 – вертушка; 3 – передача; 4 – счетный механизм.

 

Рис. 27. Диафрагмы нормальные, смонтированные в трубопроводах

а – камерные; б – дисковые; 1 – диафрагма, 2 - прокладка; 3 – камера «+»; 4 – камера «-».

 

 

 

Рис. 28. Сопла Вентури для установки в трубопроводах 

а - диаметром до 500 мм;

б – диаметром свыше 500 мм.

 

 

Рис. 29. Нормальное сопло.

 Сужающее устройство вызывает местный перепад давления, величина которого зависит от средней скорости, а следовательно, и от расхода. Перепад измеряется дифференциальным манометром.

Потери напора в водомерах определяются по формулам (24-26):

 

для диафрагм   hω=h [1-(d/d_y)²];                      (24

для сопел                    h_ω=     h [1-1.4(d/d_y)²];        (25)

 

для труб Вентури      h_ω=0.22 h [1-(d/d_y)²];        (26)

где  h_ω-перепад напора в суживающем устройстве, соответствующий расчетному расходу, м;d-диаметр сужения; d_y-внутренний диаметр трубопровода.

Установка суживающих устройств непосредственно у фасонных частей и запорной арматуры не допускается, т к последние приводят к перераспределению скоростей по сечению потока и , следовательно, к изменению коэфициента расхода и снижению точности определения расхода воды.

Необходимые наименьшие длины прямых участков трубопроводов перед сужающими устройствами зависят от вида местных сопротивлений и от отношения d²/d²_y. Длина прямого участка трубопровода за сужающим устройством во всех случаях не должна быть менее 5d_y.

Диафрагмы нормальные получили большое распространение в водопроводно-канализационных сооружениях благодаря простоте конструкции и удобству монтажа. По способу отбора давления диафрагмы делятся на камерные и дисковые. отбор давления для измерения перепада у камерных диафрагм производится через кольцевые камеры, а у дисковых-через отверстия во фланцах.Недостатком диафрагмы являются значительные потери напора при больших расходах жидкости.

Сопла нормальные применяют в трубопроводах диаметром свыше 50 мм.(точность больше,потери напора меньше, чем у диафрагм).

Сопла Вентури используют для измерения расхода жидкости в трубопроводах с внутренним диаметром не более 1400 мм.

К приборам, предназначенным для контроля давлений, относятся:манометры- для измерения положительного избыточного давления, вакууометры- для измерения отрицательного избыточного давления(разрежения) и мановакууометры-для измерения как положительного избыточного давления,так и разрежения.