- •Тема 9: лопастные насосы и насосные установки
- •9.1.1 Особености движения жидкости в гидромашинах
- •9.1.2 Основные уравнения и характеристики насоса
- •9.1.2.1 Основное уравнение насоса
- •Характеристика насоса
- •Насосная установка и ее характеристика
- •9.1.4 Регулирование режима работы насосной установки
- •9.1.4.1 Регулирование напорной заслонкой (дроселирование)
- •9.1.4.2 Регулирование перепуском жидкости
- •9.1.4.3 Регулирование с помощью изменения частоты вращения вала насоса
- •9.1.5 Последовательное и параллельное соединения насосов
- •9.1.6 Понятие о кавитации и высоте всасывания жидкости насосом
Характеристика насоса
Рабочей характеристикой насоса называется зависимости: напора, мощности, КПД, допустимого кавитационного запаса от подачи жидкости при постоянной частоте сращения.
Характеристики насосов получают экспериментальным путем:
-
допустимый кавитацонный запас.
Рис 9.4 Характеристика центробежного насоса
Насосная установка и ее характеристика
Рис 9.5 Схема насосной установки
1 – заборный резервуар; 2 – всасывающая магистраль; 3 – насос;
4 – электрический двигатель; 5 – вакуумметр; 6 – манометр;
7 – напорная магистраль; 8 – приемный резервуар.
При
работе насоса, его напор затрачивается
на подъем жидкости на высоту Нг,
преодоление разности давления
и преодоление потерь напора во всасывающей
и напорной магистралях
.
где:
Характеристикой насосной установки называется зависимость потребного и распо-лагаемого напоров от расхода жидкости.
Рис 9.6 Кривая потребного напора насосной установки
где
- потребный напор;
– располагаемый напор насоса;
∑h – суммарные потери напора на сопротивления;
- напор на преодоление сил давления;
т.А – рабочая точка по которой определяется режим работы насоса.
Точка
А
характеризует возможности насоса в
передаче жидкости с расходом
при напоре
.
9.1.4 Регулирование режима работы насосной установки
При необходимости уменьшения подачи жидкости в трубопроводе необходимо изменить характеристику насосной установки, т.е. произвести регулирование насосной установки.
9.1.4.1 Регулирование напорной заслонкой (дроселирование)
Регулирование приводит к изменению характеристик трубопровода.
Рис 9.7 Схема регулирования дросельной заслонкой
При
закрытии заслонки уменьшается подача
,
увеличиваются потери напора на заслонке
.
Вследствие чего линия
сместиться с линии
на линию
.
Пересечение потребного напора
и располагаемого напора насоса
произойдет в т.В.
Поскольку потери напора в трубопроводе
увеличиваются, такой способ регулировки
является неэкономичным.
Однако благодаря его простоте его
используют, когда потери напора на
заслонке малые по сравнению с напором
насоса, т.е.
.
9.1.4.2 Регулирование перепуском жидкости
Регулирование при помощи заслонки, установленной на пропускной линии. При открытии заслонки часть жидкости возвращается в гидробак.
Рис 9.8 Схема регулирования перепуском жидкости
При
этом регулировании характеристики
насоса и трубопровода остаются
неизмен-ными. Так как на движение жидкости
через перепускную линию затрачивается
часть энер-гии, то такой способ
регулирования также является неэкономным.
Такой способ можно использовать в малых
насосах при
.
9.1.4.3 Регулирование с помощью изменения частоты вращения вала насоса
Такой способ наиболее экономичный, но для этого необходимы двигатели которые могут менять обороты вала.
Рис 9.9 Схема регулирования частотой вращения
Задача
сводится к определению оборотов вала
двигателя
,
чтобы получить необходимые параметры
,
.
Нам
известны обороты исходные
,
при которых задавались характеристики
и
.
Согласно формулам подобия имеем:
на основании этих формул составляется соотношение
отсюда
или
→где
где
- коэффициент учитывающий изменения напора и расхода жидкости при изменении оборотов вала насоса от до .
В общем виде уравнение имеет вид:
-
напор
при изменении расхода вызванного
оборотами.
Рекомендуемый порядок определения оборотов вала:
Определить
;Для двух-трех значений
,
больших
вычисления
,
например:
Строится парабола
(потребный
напор при изменении
;По графику определяют и для т.1 – точки пересечения потребного напора с располагаемым при
.Используя формулы подобия определяются обороты
.
Разница
значений
определенных
по этим двум формулам и должна быть
Смещается кривая располагаемого напора при . Точка пересечении кривой с
является новым равновесным положением
