12. Эксплуатационные способы изменения подачи насоса при работе на трубопровод.

Изменение подачи насоса осуществляется 2-мя эксплуатационными способами:

- открытием или закрытием напорных задвижек на трубопроводе (дросселирование) - количественный способ;

- изменение числа оборотов вала насоса - качественный способ.

Сущность дросселирования заключается в том, что характеристика насоса сохраняется неизменной, а изменяется характеристика трубопровода. (Рис. 3.)

Рис3. Схема регулирования подачи насоса дросселированием

Сущность качественного способа заключается в том, что изменяется характеристика насоса, а характеристика трубопровода остается неизменной. (Рис. 4.)

Наиболее экономичным является второй метод т. к. при дросселировании имеют место большие потери КПД.

Кавитация. Вакуумметрическая высота всасывания насосов.

2.1. Сущность явления кавитации и методы по ее предотвращению.

Кавитация - это гидродинамическое явление нарушения сплошности потока жидкости, заключающееся в образовании разрывов (пустот) в следствии локального понижения давления с последующим захлопыванием образовавшихся полостей.

Упрощенная явление кавитации представляют как местное "вскипание" жидкости.

Физическая картина возникновения кавитации следующая: Энергия движущейся во всасывающем трубопроводе жидкости постоянно снижается от значения Ро до Рн, где (Ро - давление окружающей среды, Рн - абсолютное давление на входе в насос) т. е. поток во всасывающей линии находится под воздействием вакуума, величина которого меняется в сторону увеличения по пути движения жидкости от расходного резервуара к насосу.

Если давление жидкости при входе на рабочее колесо упадет до давления равного давлению упругости паров перекачиваемой жидкости или ниже его, то в потоке будут образовываться разрывы, заполненные парами и газами, выделяющимися из жидкости.

Образовавшиеся паровоздушные пузыри перемещаясь с потоком попадают в область с более высоким давлением, где захлопываются. Процесс захлопывания кавитационных пузырей происходит с очень большой скоростью и сопровождается местными гидравлическими ударами, которые повторяясь с большой частотой создают значительные местные давления.

Кавитация приводит к снижению основных показателей насоса (подача, напор, мощность, КПД), к разрушению рабочих органов и срыву работы насоса.

Признаками появления кавитации являются специфический шум внутри насоса, его вибрация, сильное колебание стрелки манометра и т. д.

Для предотвращения кавитации необходимо:

- снизить производительность (подачу) насоса прикрытием напорной задвижки или уменьшением числа оборотов вала насоса;

- применять на всасывающей линии рукава возможно меньшей длины и большего диаметра;

- увеличить число параллельных линий всасывающей магистрали;

- избегать резких изгибов и поворотов всасывающей магистрали, а также установки на ней вентилей и задвижек;

- техническое средство при перекачке необходимо устанавливать так, чтобы геометрическая высота всасывания была минимальной;

- вести перекачку при возможности с подпором;

- перекачку горючего производить по возможности в холодное время суток при минимальной температуре перекачиваемого продукта.

2.2. Вакуумметрическая высота всасывания.

Для оценки работы насоса по условиям всасывания существует несколько показателей, основными из которых являются вакуумметрическая высота всасывания и кавитационный запас.

Вакуумметрическая высота всасывания - это величина удельной энергии сообщаемой жидкости насосом в подводящем трубопроводе.

где:

- вакуумметрическая высота всасывания, м;

- давление окружающей среды, Па;

- абсолютное давление на входе в насос, Па;

V - скорость потока жидкости на входе в насос, м/с;

- плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

g = 9.81 м/с².

Кавитационный запас - это величина недостающей удельной энергии потока во всасывающей линии до значения располагаемой.

где:

- кавитационный запас, м;

- давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости.

Приводя соответствующие преобразования в формулах, выражающих значения Нв и (см. учебник "Насосы технических средств службы горючего" ч.1 стр.105 УВВТУ-79) получим:

, (м)

где: - кавитационная высота, представляющая собой величину располагаемой удельной энергии потока во всасывающей линии насоса

.

Различают критический кавитационный запас и допускаемый кавитационный запас .