24. Характеристика насоса.

Рабочие органы расчит-ся для опред-го сочетания подачи, напора и частоты вращ-ия, причем размеры и форма проточной части выбир-ся т.о., ч/б гидравлич потери при работе на этом режиме были миним-ми. Такое сочет-ие подачи, напора и частоты вращ-ия наз-ся оптимальным режимом.

При эксплуатации насос может раб-ть на режимах отличных от оптим-го. Так прикрывая задвижку, уст-ом на нагнет-ом трубопр-де насоса, уменьш-ют подачу. При этом также изм-ся напор, развив-ый насосом при изм-ии его подач, т.е. необходимо знать раб часть хар-ки насоса, под к-ой поним-ся зав-ть напора, мощ-ти и КПД от подачи насоса при пост-ой частоте вращ-ия.

Если радиальную ск-ть жид-ти с_Р в раб колесе выразить ч/з обемную подачу Q, то с_Р = Q / π D₂ b₂ (44)

Зав-ть м/д теорет-м напором и подачей представляется в виде

(45)

b2 – ширина лопастей на выходе из раб колеса.

1. при радиальных лопастях раб колеса.

2. при загнутых вперед лопастях

3. при загнутых назад лопастях

4. лопасти загнутые назад с учетом конечного числа лопастей

5. с учетом потерь на трение в насосе

6. с учетом потерь на удар

Для радиальных лопастей (β2 = 90º) ур-ие (45) принимает вид:

Hт = U²₂ /q (46)

Как следует из (46) напор не зав-ит от подачи на хар-ке приведенной на рис линия 1., загнутые вперед лопасти имеют β2 > 90º, учитывая знак ctg β₂ < 0 хар-ку ц.н. запишем

(47)

Из (47) =>, сто Hт линейно растет с увелич-ем подачи (линия 2), загнутые назад лопасти имеют β2 < 90º, поэтому теор. хар-ка будет выр-ся (45), из к-го следует, что Hт уменьш-ся по лин-му з-ну с ростом подачи, линия 3. Теорет хар-ки ц.н. соотв-ют ид жид-ти и раб колесу с конечным числом лопастей. Конечное число лопастей учит-ся введ-ем поправочного коэф К<1. Граф-ки теорет хар-ка насоса с учетом конеч числа лопастей выр-ся линией 4. При течении реальной жид-ти в раб каналах насоса часть эн, расх-ся на преод-ие гидр-их сопр-ий, с учетом потерь на трение в насосе, расчит-ая хар-ка предст-ся линией 5. Поступление жид-ти на лопасти раб колеса сопр-ся ударом, на что также расх-ся эн, с учетом потери эн на удар окончат-но хар-ка ц.н. изобразится линией 6. Построить точную хар-ку ц.н. путем расчета невозможно, т.к. трудно учесть все действующие факторы, поэтому хар-ка H-Q строится по данным исп-ия насоса. Изгот-ый на заводе насос испыт-ся на спец стенде, регулир-ем открытия нагн-ой задвижки при полностью открытой всасывающей задвижке уст-ют различные знач-ия подачи и соотв-ие давл при пост частоте вращ-ия. Подача насоса опред-ся с помощью мерного бака или расходомера, напор пересчит-ся по ф-лам. Потребл-ая насосом мощ-ть вычисл-ся по измеренной мощ-ти на зажимах эл дв-ля N = ηэ · Nа (48)

ηэ – КПД эл дв-ля.

КПД насоса выч-ся по ф-ле

η = QHρq/N = QHρq / (ηэ · Nа) (49)

По данным испытания строятся графики зав-ти мощ-ти, КПД от подачи насоса.

26. Регулирование центробежного насоса.

Регулир-ие работы насоса закл-ся в изм-ии его напора и подачи. Наиболее широко прим-ся 2 вида рег-ия: 1. при помощи регулирующей задвижки (при этом меняется хар-ка трубопровода при постоянной частоте вращ-ия). 2. путем изм-ия частоты вращ-ия (изм-ся хар-ка насоса).

Иногда малые осевые насосы рег-ют перепуском части расхода из нагнетат-го трубопр-да во всасыв-щий, работа уст-ки со средними и крупными осевыми насосами, имеющими поворотные лопасти, рег-ся изм-ем угла уст-ки лопастей раб колеса (меняется хар-ка насоса).

1. регулирование задвижкой (дросселирование)

Предположим, что насос должен иметь подачу не Q_А соотв-но т.А, пересеч-ия хар-ки насоса с хар-кой сети, а Q_B ; пусть Q_B < Q_А, этой подаче соотв-ет рабочая т.В хар-ки насоса. Для того ч/б хар-ка сети пересекалась с хар-кой насоса в т.В, необходимо увеличить потери напора в сети. Это осущ-ся прекрытием регулирующей задвижки устан-ной на нагн-ном трубопр-де. В рез-те увелич-ия потерь напора хар-ка сети пойдет круче и пересечет кривую напоров в т.В. Т.о. регулирующая работа насоса дроссел-ем выз-ет доп потери эн снижающие КПД уст-ки, т.к. при этом режиме напор насоса склад-ся из напора, расход-ся при эксплуатации с полностью открытой задвижкой + потери напора в задвижке, поэтому этот СП-б рег-ия не экономичен, но благодаря простоте регулир-ие дроссел-ем получилонаиб-ее распр-ие.

2. Регулирование изменением частоты вращения насоса

Выз-ет изм-ие его хар-ки и => изм-ие раб режима. Для осущ-ия регулир-ия измен-ем частоты вращ-ия необх-мы двигатели с переменным числом оборотов. Такими двигателями явл-ся ДВС, паровые и ГТУ, эл двигатели пост тока, асинхр-ые дв-ли с прим-ем ЧРП (частотно-регулир-ый привод).

Регулир-ие работы насоса изм-ем частоты вращ-ия более экономично, чем регулир-ие дросселир-ем, даже прим-ие гидромуфт и сопр-ие в цепи ротора асинхронного дв-ля связ-ся с доп потерями мощ-ти экономичнее, чем регулир-ие дросселир-ем.