Лекция 7
Работа насоса в системе. Рабочая точка. Способы регулирования производительности насосов
Задача 3.6.1
Определить напор, который должен развивать насос, прокачивающий воду из одной емкости в другую через заданную сеть при увеличении подачи. На номинальном режиме подача Qном = 15 м3/мин, напор Hном = 85 м. На новом режиме подача Q1 = 21 м3/мин. Гидравлический напор (расстояние между уровнями воды в емкостях) hг = 2 м. Давления в емкостях одинаковы Pa = Pб.
Рассчитаем характеристику сети в виде:
Здесь статическая составляющая напора:
-
Тогда характеристика сети имеет вид параболы:
Подставив значения напора и подачи на номинальном режиме, получим значение коэффициента k
-
Построим характеристику сети Hс = f(Q) и определим напор, который должен развивать насос при увеличении подачи
- |
|
- |
|
- |
|
- |
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напор при подаче
21 м3/мин
составит: -
Напор при подаче |
|
|
15 м3/мин |
|
- |
составит: |
|
|
|
|
|
Задача 3.6.2
Известны характеристики насоса при скорости вращения колеса насоса n0 = 1 500 об/мин (рис. 3.6.2) и сети.
Характеристика сети – парабола, идущая из начала координат и при подаче Q = 0,4 м3/с напор Нс = |
м. |
1. Определить напор и подачу насоса в той же сети, если скорость вращения колеса насоса увеличится в 1,3 раза, т.е. n1 = 1,3n0.
2. Определить потребляемую мощность при скорости вращения колеса насоса n0 и скорости вращения колеса насоса n1
Характеристика сети имеет вид:
Коэффициент к определяется по известным значениям Hс и Q. |
- |
||
|
|||
|
|
||
Тогда выражение для характеристики сети: |
|
|
|
|
|
|
|
Определяется рабочая точка А0 пересечением характеристики насоса при скорости вращения колеса насоса n0 и сети.
Далее эти значения подачи и напора по зависимостям теории подобия пересчитываются для нового значения скорости вращения колеса насоса n1.
Переход из одной рабочей точки в другую происходит по параболе, идущей из начала координат, так как характеристика сети является здесь параболой, идущей из начала координат.
Поэтому линия перехода из т. А0 в т. А1 отвечает характеристике сети.
Тогда при скорости вращения колеса насоса n1 в т. А1:
- |
- |
|
|
Потребляемая мощность в рабочих точках А0 и А1 определяется по соответствующим значениям подачи, напора и КПД.
При переходе из А0 в А1 КПД не меняется.
-
-
Задача 3.6.3
Заданы характеристики насоса при n0 = 1 500 об/мин и характеристика сети.
1. Найти напор и подачу в новой рабочей точке при n1 = 1,3n0.
2. Определить полезную мощность насоса в обеих рабочих точках.
-
При скорости вращения колеса n0 в рабочей точке А0 подача Q0 = м3/с, напор H0 = м, η = |
. |
|
Определим зависимость, описывающую характеристику сети: |
|
|
Где статическая составляющая характеристики сети, т.е. значение напора при подаче равной нулю Hст = |
м. |
|
тогда
Для определения коэффициента B используем значения напора и подачи в рабочей точке А0:
-
Тогда уравнение для характеристики сети:
Поскольку характеристика сети в этом случае не совпадает с параболой, отвечающей линии перехода из т. А0 в т. А1, то для определения значений напора и подачи в т. А1 нужно построить характеристику насоса при скорости вращения колеса насоса n1 и найти точку пересечения этой характеристики и характеристики сети.
Пересчет значений напора и подачи проводится по зависимостям теории подобия.
Здесь H и Q отвечают характеристике насоса при n0, а H' и Q' характеристике насоса при n1.
При пересечении характеристики насоса при скорости вращения колеса насоса n1 и характеристики сети получаем рабочую точку А1, в которой H1 = м, а Q1 = м3/с.
Полезная мощность насоса в рабочей точке А0:
-
Полезная мощность насоса в рабочей точке А1:
-
Работа насоса в системе. Рабочая точка. Способы регулирования производительности насосов. Совместная работа нескольких насосов на общую сеть.