Контрольные вопросы:
1. Почему в центробежных насосах рабочие колеса с лопастями, загнутыми по направлению вращения, не применяются?
2. Изобразить комплексную характеристику центробежного насоса.
3. Указать на комплексной характеристике насоса зону наиболее эффективной его эксплуатации (рабочую часть характеристики).
4. Что называется безразмерными комплексами? Назовите наиболее распространенные комплексы.
5. Назовите три вида подобия и дайте их определения?
6. На сколько изменится мощность на валу насоса, если частоту его вращения увеличить в два раза?
7. В чем состоит суть методики Айзенштейна для пересчета характеристик центробежных насосов на вязкую жидкость?
Список рекомендуемой литературы: [l. С.38-50], [2, с.38-66], [3, с.167-184], [4 с.87-94], [5 с.148-156; 166-182] .
6 Применение центробежных насосов
Содержание:
1. Характеристика системы. Выбор насоса.
2. Регулирование работы насосной установки
3. Совместная работа насосов на общую сеть
4. Кавитация в центробежных насосах. Условия бескавитационной работы.
Лабораторные работы: «Определение параметров рабочей точки системы центробежный насос-трубопровод», «Регулирование режима работы центробежных насосов», «Последовательное и параллельное соединение центробежных насосов», «Кавитационные испытания центробежных насосов».
6.1 Характеристика системы. Выбор насоса.
Насос и трубопроводная сеть образуют единую гидродинамическую систему, равновесное состояние которой определяется материальным и энергетическим балансом.
Энергетический баланс выражается равенством напора, развиваемого насосом, и напора, потребляемого в трубопроводной сети.
Материальный баланс выражается условием равенства подачи насоса и расхода во внешней сети.
Графически условие материального и энергетического баланса системы выражается точкой пересечения Q-H характеристики насоса и трубопроводной сети (трубопровода). Эта точка называется рабочей точкой системы.
Характеристикой
трубопровода называется графическая
зависимость потребляемого в сети напора
от подачи Q. Получим
данную зависимость для трубопроводной
обвязки типовой насосной установки,
изображенной на рисунке 2.1.
В общем случае энергия в трубопроводе расходуется на подъем жидкости на высоту НГ, создание давления в системе ΔР=Рб–Р0 и преодоление суммарных сопротивлений Σh:
. (6.1)
Первые два слагаемых
составляют статический напор
, не зависящий от расхода в сети. Третье
слагаемое - гидравлические потери в
трубопроводной сети являются динамическим
напором, приближенно пропорциональным
подаче во второй степени
.
Тогда для сети:
.
(6.2)
Для конкретной трубопроводной сети коэффициенты А и В имеют вполне определенные значения.
На графике характеристика трубопроводной сети изобразится параболой ветвью вверх, положение которой относительно оси ординат определится значением коэффициента А (статическим напором), а крутизна значением коэффициента В (коэффициентом гидравлических сопротивлений трубопровода).
Для определения режима работы насосной установки на один и тот же график в одинаковых масштабах наносится Q-H характеристика насоса и сети (рисунок 6.1). Точка пересечения этих характеристик – рабочая точка системы (точка А на рисунке) – укажет на параметры работы этой системы.
Для известных характеристик насоса и сети может быть только одна рабочая точка. Изменение режима работы системы может быть получено изменением формы и положения характеристик.
Рис. 6.1. Совместная Q-H характеристика насоса и трубопроводной сети
Выбор насоса для работы на заданную трубопроводную сеть производится по требуемой подаче и напору с учетом свойств жидкости и условий его эксплуатации.
Требуемые параметры Q и H должны быть обеспечены выбранным типоразмером насоса, причем для обеспечения экономичной эксплуатации насоса его рабочая точка должна лежать в пределах рабочей части характеристики. Для этого требуется на совмещенной Q-H характеристике выбранного типоразмера насоса и характеристике трубопровода обозначить пределы допускаемых рабочей зоной насоса подач.