Обточка колёс центробежных насосов.

Область применения центробежного насоса может быть значительно расширена за счёт обточки рабочего колеса насоса. При этом в насосах, имеющие направляющие аппараты или уплотнение на выходе из рабочего колеса производится срезка только лопаток. Для насосов спирального типа обтачиваются и лопатки и диски рабочего колеса.

Следует отметить, что обточенное колесо не подобно первоначальному, так как у него нарушено геометрическое подобие (ширина колеса практически остаётся той же, а внешний диаметр уменьшается). Поэтому формулы подобия можно применять только при незначительной величине обточки (при значениях коэффициента быстроходности более 150). При n_S≤150 целесообразно для обточки колёс применять следующие соотношения:

(72)

Из данного уравнения следует, что при обточке рабочего колеса справедливы следующие соотношения:

или (73)

Таким образом, линия режимных точек при обточке колеса является квадратичной параболой, выходящей из начала координат.

Для определения КПД насоса с обточенным колесом рекомендуют пользоваться формулой Муди.

(74)

Установлено, что при срезке колеса КПД изменяется незначительно в зависимости от коэффициента быстроходности. С достаточной степенью точности можно принять, что КПД насоса уменьшается на 1% на каждые 10% срезки колеса с n_S=60...200 и на 1% на каждые 4% срезки при n_S=200...300.

В зависимости от коэффициента быстроходности рекомендуется следующие пределы срезки колёс:

50<n_S<120 ...............................................................................20...15 %

120<n_S<200 ...............................................................................15...11 %

200<n_S<300 ................................................................................11...7 %

Заводы изготовители указывают предельное положение характеристики Q–H при наибольшей возможной для данного насоса срезке рабочего колеса. Характеристики Q–H для нормального и срезанных колёс данного насоса и прямые, ограничивающие область применения данного насоса образуют поле Q–H, которое отвечает работе насоса с высоким КПД.

Для определения, до какого диаметра нужно обточить колесо насоса, чтобы характеристика Q–H прошла через точку с заданными координатами Q_A и H_A, необходимо сделать следующие построения.

Для требуемой точки А определить значение коэффициента переходной параболы и по уравнению H=KQ² построить её до пересечения с первоначальной характеристикой Q–H, что позволит определить координаты точки B, а именно H_B и Q_B.

Диаметр обточенного рабочего колеса определиться

(75)

Параллельная работа насосов.

На крупных водопроводных и канализационных станциях встречается необходимость в совместной работе на сеть нескольких насосов. Это обусловлено в основном необходимостью работы установки на покрытие графика переменного расхода.

Параллельной работой насосов называется одновременная подача перекачиваемой жидкости несколькими насосами в общий напорный коллектор. Центробежные насосы могут работать параллельно при условии равенства развиваемого напора. Если один из насосов имеет напор меньше, чем другие, то он может быть подключен на параллельную работу только в поле рекомендуемой работы.

При построении суммарной характеристики двух или нескольких насосов, работающих параллельно на один или несколько общих коллекторов, складывают подачу насосов при одинаковых напорах.

На рис. 19 показан график параллельной работы трех насосов (характеристики Q - H одинаковы и совпадают).

Суммарная подача измеряется абсциссой точки 1 и равная Q₁₊₂₊₃ , а напор ординатой точки 1 – Н_А.

Для определения режима работы каждого насоса проводим из точки А^!! горизонтальную линию, параллельную оси подач, которая пересечет характеристику каждого из насосов в точке А. Абсцисса этой точки определяет все рабочие параметры насоса.

Рис. 19. Построение суммарной характеристики при параллельной работе трех насосов на сеть

Анализируя график видно, что суммарная подача насосов, работающих на общую сеть меньше, чем суммарная этих насосов при раздельной их работе. Объясняется это тем, что при возрастании производительности увеличиваются потери напора в трубопроводе и, следовательно, напор каждого насоса. Это влечет уменьшение подачи каждого насоса. Степень уменьшения подачи зависит от свойств характеристик насоса и сети.

Параллельная работа насосов наиболее экономична в том случае, когда точке 2 соответствует максимальный КПД параллельно работающих насосов. Параллельное включение насосов может достигать своей цели только в том случае, когда характеристика сети достаточно пологая. При крутизне характеристики насоса эффект от параллельной работы таких насосов может быть незначительным.

При параллельной работе насосов необходимо учитывать, что при параллельной работе двух насосов суммарная подача снижается на 8 – 10%, при трех насосах 15 – 18 %, при четырех 22 -25 %, при пяти 30 – 35 %.