81.Полный кпд лопастного насоса

Полезная мощность лопастного насоса равна

Nn = H • g • ρ • Q

где H - действительный напор;

Q - действительная подача лопастного насоса Мощность, потребляемая лопастным насосом, включает потери мощности в насосе и зависит, в частности от КПД насоса η:

Потери мощности в лопастном насосе слагаются из механических потерь, потерь на дисковое трение, объемных и гидравлических потерь.

КПД лопастного насоса

Таким образом, КПД лопастного насоса равен произведению четырех КПД, соответствующих указанным потерям:

η = ηМ •ηД • ηО • ηГ.

Механические потери мощности происходят в местах трения - в опорах (радиальных и осевых), у ступиц рабочих колес, в уплотнениях насоса и зависят от конкретной конструкции, типоразмера и качества изготовления узла, в котором происходит трение. Механический KПД лопастных насосов изменяется в пределах ηМ = 0,9...0,98.

Потери мощности на дисковое трение происходят в результате взаимодействия потока жидкости с внешними поверхностями дисков рабочих колес, а также разгрузочной пяты. Дисковый КПД лопастных насосов изменяется в пределах ηД = 0,85...0,95.

Объемные потери мощности обусловлены утечками через уплотнения рабочего колеса в уплотнениях вала насоса, в разгрузочной пяте и т.д. О величине объемного КПД было сказано выше.

Гидравлические потери мощности происходят в результате преодоления сопротивлений в подводе, рабочем колесе и отводе при движении жидкости через насос. Гидравлический КПД лопастных насосов изменяется в пределах ηГ = 0,7...0,95.

КПД лопастных насосов, с учетом рассмотренных выше механического, дискового, объемного и гидравлического КПД изменяется в пределах η = 0,45...0,86. Максимальное значение КПД достигает 0,89 у наиболее мощных нефтяных центробежных магистральных насосов.

В зависимости от изменения величин множителей изменяется и величина общего КПД насоса. Обычно изменение общего КПД изображают кривой η = f(Q) в характеристике центробежного насоса.

84.Параллельная работа насосов с нестабильной характеристикой

Насосы с разными характеристиками могут параллельно работать только при определенных условиях, в зависимости от соотношения характеристик этих насосов.

Проанализировать возможность и целесообразность параллельной работы насосов с разными характеристиками можно, совмещая характеристики насосов и системы. На рис. 3.11,6 показаны характеристики насосов I и II. Как видно из рисунка, насос II развивает меньший напор, чем насос I. Поэтому насос II может работать параллельно с насосом I, только начиная с точки, где развиваемые ими напоры равны (точка С на рис. 3.11,6). Характеристика совместной работы насосов (суммарная характеристика), начиная с точки С, строится путем сложения абсцисс характеристик насосов I и II при одинаковых ординатах (напорах, развиваемых насосами).

Для определения суммарной подачи необходимо построить характеристику системы (кривая РЕ на рис. 3.11,6). Затем из точки А — точки пересечения характеристики системы с суммарной характеристикой совместной работы насосов I и II следует провести линию, параллельную оси ординат, которая отсечет на оси абсцисс отрезок, соответствующий расходу Qi+i1, подаваемому в систему обоими насосами. Подачу каждого из совместно работающих насосов можно найти, проведя из точки А прямую, параллельную оси абсцисс. Пересечение этой прямой с характеристиками насосов I и II дает соответствующие точкам 1' и 2' величины подачи Q'i

Как и в случае параллельной работы двух насосов с одинаковыми характеристиками, суммарная подача двух насосов меньше суммы подач каждого из насосов в отдельности. Из рис. 3.11,6 видно, что QI+QI >QI+II. Мощность и КПД совместно работающих насосов определяются так же, как и в случае совместной параллельной работы двух насосов с одинаковыми характеристиками.

Принцип построения характеристики параллельной работы разных насосов применяют и для построения характеристики параллельной работы нескольких одинаковых насосов, когда подачу одного из них регулируют изменением частоты вращения.

В практике работы водопроводных систем встречаются случаи, когда в параллельную работу вступают насосы, расположенные на значительном расстоянии друг от друга. Простейший пример такой параллельной работы насосов представлен на рис. 3.12. Для того чтобы правильно оценить параллельную работу насосов в этом случае, необходимо привести их характеристики к одной точке (точке а на рис. 3.12). Пренебрегая потерями на участке от насоса 2 до точки а, можно предположить, что характеристика насоса 2 в этой точке тождественна его заводской характеристике.

Для приведения характеристики насоса 1 к точке а необходимо построить его дроссельную или приведенную характеристику относительно оси этой точки, т. е. вычесть из ординат заводской характеристики насоса потери напора на участке от насоса 1 до точки а. Эта характеристика представлена кривой (Q—H)1a на рис.

При построении характеристики совместной работы насосов 1 и 2 [кривая (Q—H)1a+2] необходимо суммировать абсциссы кривых (Q—H)1a и (Q—H)2 при одинаковых напорах, т. е. сложить характеристики насосов, приведенные к одной точке (в данном случае к точке а). При этом характеристика системы (кривая Р—А) строится для участка а—б трубопровода.

По такому же принципу можно построить характеристики трех и более насосов, расположенных на значительных расстояниях один от другого и подающих жидкость в один общий напорный трубопровод.

Если в точках 1 и 2 расположены не отдельные насосы, а насосные станции с несколькими насосами, то характеристика совместной работы этих насосных станций строится таким же способом, только вместо характеристик Q — Н насоса принимают характеристики параллельно работающих насосов соответственно в точках 1 и 2. Таким образом можно получить характеристику совместной работы двух и более насосных станций, работающих в одной системе.

А) с одинаковыми характеристиками Б) с разными