Геометрическая и вакуумметрическая высрта всасывания насосов. Зависимость между этими величинами. Практическое использование этих величин

Жидкость поступает через отверстие в переднем диске рабочего колеса по всасывающему патрубку и всасывающему трубопроводу. Движение жидкости по всасывающему трубопроводу происходит вследствие разности давлений над свободной поверхностью жидкости в приемном бассейне (атмосферное) и в центральной части колеса (разрежение).

Для отвода жидкости в корпусе насоса имеется расширяющаяся спиральная камера (в форме улитки), куда и поступает жидкость, выбрасываемая из рабочего колеса. Спиральная камера (отвод) переходит в короткий диффузор, образующий напорный патрубок, соединяемый обычно с напорным трубопроводом.

Анализ уравнения показывает, что центробежная сила, а следовательно, и напор, развиваемый насосом, тем больше,чем больше частота вращения и диаметр рабочего колеса.

Конструкции Ц.Н можно классифицировать по нескольким признакам:

-по числу колес различают одноступенчатые и многоступенчатые насосы.

-по способу подвода жидкости различают с односторонним подводом и с двусторонним подводом, или так называемые Ц.Н двустороннего

входа.

-по способу отвода жидкости из рабочего колеса различают насосы со спиральными и турбинными отводами.

-по компановке насосного агрегата (расположению вала) различают насосы горизонтальные и вертикальные.

-по способу соединения с двигателем Ц.Н разделяются на приводные (со шкивом или редуктором), соединяемые непосредственно с двигателем с помощью муфты, и моноблочные, рабочее колесо которых устанавливается на удлиненном конце вала электродвагателя.

-по роду перекачиваемой жидкости насосы бывают водопроводные, канализационные, теплофикационные (для горячей воды), кислотные грунтовые и др.

Применяют Ц.Н в системах горячего и холодного водоснабжения, канализации, а также во многих отраслях промышленности.

2. Параллельная работа нескольких насосов с разными характеристиками. Графическое изображение.

Параллельной работой насосов называется одновременная подача перекачивае мой жидкости несколькими насосами в общий напорный коллектор. Необходимость этого возникает в тех случаях когда невозможно обеспечить требуемый расход воды подачей одного насоса.

Ц.Н могут работать параллельно при условии равенства развиваемого напора.

Ошибка! Раздел не указан.

Второй насос развивает больший напор. Первый насос может начать параллельную работу со вторым насосом лишь после того, как напор второго насоса уменьшится в связи с увеличением подачи до мексамального напора Н_А, развиваемого первым.. От точки А должно быть начато постороение суммарной характеристики Q-Н1+2 путем сложения абсцисс обеих характеристик, соответствующих точках с равными напорами. Точка Б, полученная пересечением кривой Q-Н1+2 с характеристикой трубопровода

Q-Н тр1+2, является режимной точкой совместно работающих насосов. Если характеристики насоса и трубопровода пересекутся выше точки А, то их работа станет невозможной. Режим работы каждого насоса при их совместной работе определяется следующим образом: из точки Б проводим линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с характеристиками Q-Н2 и Q-Н1 в точках 1 и 2. Через точки 1 и 2 проводим вертикальные линии, точки пересечения которых с кривыми Q-n и Q-N определяют КПД и мощность каждого насоса при их совместной работе.

Точки 3 и 4 пересечения характеристик

Q-Н1 и Q-Н2 насосов с характеристикой

Q-Н тр1+2 трубопровода определяют режим работы режим работы каждого насоса при одиночной работе.

Для устойчивой параллельной работы насосов необходимо, чтобы их характеристики были плавно снижающимися. При параллельной работе насосов имеющих возрастающие характеристики

Q-Н работа насосов будет устойчивой только в том случае, если режимная точка работы системы «насосы-сеть» расположена на одной линии или ниже точки А, т.е. при напоре, равном или меньшем напора, развиваемого насосом при закрытой задвижке.

3. Параллельная работа однотипных насосов на один или несколько водоводов. Область применения. Графическое изображение.

Параллельной работой насосов называется одновременная подача перекачиваемой

жидкости несколькими насосами в общий напорный коллектор. Необходимость этого возникает в тех случаях когда невозможно обеспечить требуемый расход воды подачей одного насоса.

Ц.Н могут работать параллельно при условии равенства развиваемого напора.

Ошибка! Раздел не указан.

Для построения суммарной характеристики Q-Н1+2+3 произвольно выбираем напоры,в данном случае, 24 и 16м. Далее по оси абсцисс определяем подачи соответствующие данным напорам. И от полученной точки откладываем этот расход, получаем подачи 2-ух и 3-ех параллельно работающих насосов при данном расходе. Тоже самое проделываем при Н=16м. Соединив соответствующие точки получаем графики работы 2-ух и 3-ех параллельно работающих одинаковых насосов (Q-Н1+2, Q-Н1+2+3).

Имея график работы трубопровода Q-Нтр1,2, аналогичным образом стоится график совместной работы 2-ух трубопроводов.

В итоге получаем точку А – напор и подача, которую обеспечивает один насос работая на один водовод, точка Б – напор и подача 2-ух насосов на 2-а водовода, В- напор и подача 3-ех насосов на 2-а водовода, Г-напор и подача 3-ех насосов на один водовод, Д – напор и подача 2-ух насосов на один водовод.

Из рисунка видно, что суммарная подача трех и двух параллельно работающих насосов меньше суммарной подачи этих же насосов при раздельной их работе на данную систему напорных трубопроводов, т.е.

Q1+2+3 <3Q1 и Q1+2<2 Q1.

Снижение суммарной подачи объясняется тем, что при увеличении подачи возрастает напор в трубопроводе, что ведет к уменьшению подачи каждого насоса при их совместной работе, по сравнению с подачей при одиночной работе насоса на данную систему.

Уменьшение подачи зависит как от увеличения напора в трубопроводе так и от крутизны характеристики насоса. Поэтому параллельная работа насосов может быть достаточно эффективной при пологих характеристиках трубопроводов.

4. Паспортные характеристики насосов. Способы получения характеристик. Способы регулирования подачи и напора насосов.

Характеристикой насоса называется графическое выражение зависимости основных энергетических параметров от подачи.

Основными паспортными характеристиками насосов являются:

напор, подача, КПД, мощность.

Основная трудность в получении характеристик насосов расчетным путем заключается в выборе коэффициентов потерь, влияющих на подачу и напор насоса. Поэтому при расчете режима работы насоса пользуются опытными характеристиками, которые получают при испытаниях насосов.

На основании опытных измерений подачи и напора на входе и на выходе, а также потребляемой мощности и вакуумметрической высоты всасывания вычисляют напор, приведенный к оси насоса, полезную мощность и КПД насоса при постоянной частоте вращения. Полученные значения напора, мощности, КПД и допустимого кавитационного запаса для ряда значений подачи можно представить в виде системы точек в координатах Н, N,h, Dh_доп и Q. (рис А). Соединяя соответствующие точки плавными линиями, получаем графически выраженные зависимости рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянной частоте вращения для данного диаметра рабочего колеса. Полученные кривые называют энергетическими характеристиками Ц.Н и вписывают в паспорт насоса. Из рис А видно, что максимальному значению КПД соответствует подача Q_р и напор Н_р (расчетные параметры). Точка Р характеристики Q-Н, отвечающая максимальному значению КПД, называется оптимальной режимной точкой.

Из теоретической зависимости Н от Q следует, что с уменьшением подачи напор возрастает и

Ошибка! Раздел не указан.

при подачи, равной нулю, т.е. при закрытой задвижке на напорном трубопроводе, достигает максимального значения. Однако, испытания показали, что некоторые насосы развивают максимальный напор после открытия задвижек, т.е. напор возрастает при начальном увеличении подачи, а затем падает. Графическая характеристика (РисБ.) имеет восходящую ветвь от Q₀ до Q_Б. Такие графические характеристики называются восходящими. На рисунке видно, что напору Н_А соответствуют две подачи Q_А до Q₁. Изменение подачи насоса наступает внезапно, сопровождается сильным шумом и гидравлическими ударами, сила которых зависит от диапазона изменения подачи и длины трубопровода. Работа насоса в пределах подачи от нуля до Q₂ называется областью неустойчивой работы.

Характеристики, не имеющие возрастающей ветви, называются стабильными.

Крутизну кривой Q-Н можно оценить по отношению:

К =[ (Н₀ – Н_х)/Н_х]*100, где Н₀ – напор насоса при работе с закрытой задвижкой; Н_х – напор насоса при максимальном КПД.

Пологая характеристика обычно имеет крутизну 8 – 12 %, крутопадающая – 25-30 %.

Регулирование работы насосов – это искусственное изменение характеристики насоса или гидравлической системы для обеспечения работы насоса в режимной точке, т.е. для обеспечения экономического и энергетического баланса. Способы регулирования:

-введение дополнительного сопротивления – дросселирование напора – основной способ регулирования. Как правило, осуществляется прикрытием задвижки на напорной линии насоса.

Ошибка! Раздел не указан.

-регулирование насоса с помощью передачи части жидкости из напорной линии во всасывающую

-срезка рабочего колеса. Осуществляется в том случае, если нет насоса отвечающего данным параметрам.

Ошибка! Раздел не указан.

-изменение числа оборотов двигателя. Выполняется, исходя из следующей зависимости:

U=pDn/60 – скорость вращения вала, где

D- диаметр рабочего колеса;

n-число оборотов двигателя, равное n=3000/р, где р- число пар полюсов двигателя.

При снижении числа оборотов двигателя снижается скорость его вращения, соответственно снижается и подача. Пределы регулирования составляют 5 – 60 Гц.

Геометрическая и вакуумметрическая высрта всасывания насосов. Зависимость между этими величинами. Практическое использование этих величин.

Движение жидкости по всасывающему трубопроводу и подвод ее к рабочему колесу осуществляется за счет разности давления над свободной поверхностью жидкости в приемном резервуаре и абсолютного давления в потоке у входа в колесо. Однако давление в этой области не является постоянным; оно определяется расположением насоса по отношению к уровню свободной поверхности другими факторами.

Для установления точной зависимости между этими параметрами рассмотрим три возможных схемы установки насоса.