3.3. Определение положения рабочей точки насоса при условии отсутствия кавитации

Изменяем диаметр всасывающей линии и находим положение новой рабочей точки. Результаты расчётов приведены в таблице 3 и на рис. 12.

Таблица 3. Уточнение рабочей точки насоса.

Рис.12. Уточнение рабочей точки насоса.

Координаты уточненной рабочей точки: Q=0,088м³/с, H=49м, =0,62

Поскольку расход жидкости увеличился, необходимо уточнить минимальное значение диаметра всасывающего трубопровода при новом расходе.

Вводим новое значение расхода и получаем новый график (Рис.13).

Рис.13.Уточнённый диаметр всасывающего трубопровода

Минимальное значение диаметра (165мм) меньше диаметра всасывающего трубопровода (180мм) значит кавитации нет.

3.4. Регулирование подачи центробежного насоса в гидравлическую сеть

Изменить подачу насоса можно двумя способами: изменяя характеристику сети при неизменной характеристике насоса или изменяя характеристику насоса при неизменной характеристике сети.

На практике чаще всего уменьшают подачу насоса, закрывая кран на напорной магистрали. При открытии крана подача насоса увеличивается (характеристика сети становится более пологой).

3.4.1. Расчет коэффициента сопротивления регулировочного крана

Определим коэффициент сопротивления крана , при котором расход жидкости в системе уменьшается на 20 %.

Расход жидкости должен быть равен: Q= 8810^-30,8 =70,410^-3м³/с.

Решение задачи заключается в вычислении коэффициента сопротивления крана. Затем из приложения 5 можно определить степень его открытия.

Решения задачи.

1). Определяем необходимый расход жидкости в системе и отмечаем на характеристике насоса новую рабочую точку при расходе = 70,410^-3 м³/с, каторая паказана на рис. 14.

Рис. 14. Определение потерь напора в кране.

2. Определяем по графику величину дополнительных потерь напора в кране при его закрытии: h_кр= 19м при Q = 70,410^-3.

3. Определяем коэффициент сопротивления крана при его закрытии из формулы Вейсбаха:

(41)

Откуда:

_кр.=h_кр.₂²2g/Q² = .

5). Используя приложение 5, определяем степень открытия n крана, при которой в данной сети будет проходить расход Q₂ . Для этого строим график зависимости _кр =f(n). Из рис.15 следует, что при _кр =48.6 степень открытия n =0,16

Рис.15. Определение степени открытия крана.

3.4.2. Регулирование подачи путем изменения частоты вращения вала насоса

Изменение частоты вращения вала насоса вызывает изменение его характеристики и, следовательно, изменение рабочего режима. Для осуществления регулирования изменением частоты вращения для привода насоса необходимо использовать двигатели с переменным числом оборотов. Такими двигателями являются двигатели внутреннего сгорания, паровые и газовые турбины и электродвигатели постоянного тока. Наиболее распространенные в технике электродвигатели с коротко замкнутым ротором практически не допускают изменения частоты вращения.

Регулирование работы насоса изменением частоты вращения более экономично, чем регулирование с помощью задвижки (крана). Даже применение сопротивления в цепи ротора асинхронного двигателя, связанное с дополнительной потерей мощности, экономичнее, чем регулирование с помощью крана.