4. Паспортные характеристики насосов. Способы получения характеристик. Способы регулирования подачи и напора насосов.

Характеристикой насоса называется графическое выражение зависимости основных энергетических параметров от подачи.

Основными паспортными характеристиками насосов являются:

напор, подача, КПД, мощность.

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.

На основании опытных измерений подачи и напора на входе и на выходе, а также потребляемой мощности и вакуумметрической высоты всасывания вычисляют напор, приведенный к оси насоса, полезную мощность и КПД насоса при постоянной частоте вращения. Полученные значения напора, мощности , КПД и допустимого кавитационного запаса для ряда значений подачи можно представить в виде системы точек в координатах Н, N,, h_доп и Q. (рис А). Соединяя соответствующие точки плавными линиями, получаем графически выраженные зависимости рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянной частоте вращения для данного диаметра рабочего колеса. Полученные кривые называют энергетическими характеристиками Ц.Н и вписывают в паспорт насоса. Из рис А видно, что максимальному значению КПД соответствует подача Q_р и напор Н_р (расчетные параметры). Точка Р характеристики Q-Н, отвечающая максимальному значению КПД, называется оптимальной режимной точкой.

Из теоретической зависимости Н от Q следует, что с уменьшением подачи напор возрастает и

при подачи, равной нулю, т.е. при закрытой задвижке на напорном трубопроводе, достигает максимального значения. Однако, испытания показали, что некоторые насосы развивают максимальный напор после открытия задвижек, т.е. напор возрастает при начальном увеличении подачи, а затем падает. Графическая характеристика (РисБ.) имеет восходящую ветвь от Q₀ до Q_Б. Такие графические характеристики называются восходящими. На рисунке видно, что напору Н_А соответствуют две подачи Q_А до 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.

Крутизну кривой Q-Н можно оценить по отношению:

К = (Н₀ – Н_х)/Н_х*100, где Н₀ – напор насоса при работе с закрытой задвижкой; Н_х – напор насоса при максимальном КПД.

Пологая характеристика обычно имеет крутизну 8 – 12 %, крутопадающая – 25-30 %.

Регулирование работы насосов – это искусственное изменение характеристики насоса или гидравлической системы для обеспечения работы насоса в режимной точке, т.е. для обеспечения экономического и энергетического баланса. Способы регулирования:

-введение дополнительного сопротивления – дросселирование напора – основной способ регулирования. Как правило, осуществляется прикрытием задвижки на напорной линии насоса.

-регулирование насоса с помощью передачи части жидкости из напорной линии во всасывающую

-срезка рабочего колеса. Осуществляется в том случае, если нет насоса отвечающего данным параметрам.

-изменение числа оборотов двигателя. Выполняется, исходя из следующей зависимости:

U=Dn/60 – скорость вращения вала, где

D- диаметр рабочего колеса;

n-число оборотов двигателя, равное n=3000/р, где р- число пар полюсов двигателя.

При снижении числа оборотов двигателя снижается скорость его вращения, соответственно снижается и подача. Пределы регулирования составляют 5 – 60 Гц.