Рабочие характеристики центробежных насосов и способы их получения

Характеристика центробежного насоса представляет графическое изображение зависимости напора Н, мощности N и КПД η от подачи насоса Q при постоянных значениях частоты вращения n, вязкости и плотности жидкости на входе в насос (рис. 5.4). Они получены в результате заводских испытаний на специально оборудованных стендах на воде при 20°С и нормальном ат­мосферном давлении, равном 10м вод. ст. (735,5 мм рт. ст.), а также при расчетной частоте вращения рабочего колеса.

Приведенная в характеристике связь Н = f(Q) действительна для любой жидкости. При пользовании характеристикой N = f(Q) следу­ет учитывать род жидкости, поскольку мощность насоса пропорцио­нальна плотности жидкости (N=ρgQH/ η).

Кривые, показанные на характеристиках насоса сплошными ли­ниями, соответствуют нормальному диаметру рабочего колеса, а по­казанные пунктирными линиями - рабочему колесу, обточенному по внешней окружности. Обточка насоса позволяет расширить область применения насосов данной марки.

Короткими волнистыми линиями на кривых Н = f(Q) ограничи­вается рабочая часть насоса, т. е. зона, соответствующая оптимально­му режиму насоса при наибольших значениях КПД, в пределах кото­рого рекомендуется его эксплуатация.

Подбор насоса осуществляется по параметрам гидравличе­ской сети, которые рассчитываются в зависимости от типа тру­бопровода.

42. Геометрическая и вакуумметрическая высота всасывания центробежных насосов.

43. Работа насоса на сеть и способы регулирования его производительности.

Работа насоса на сеть. В инженерной практике наиболее распространенной является принудительная подача жидкости с по­мощью насоса. В насосе жидкость приобретает механическую энер­гию, необходимую для перемещения ее с заданным расходом в задан­ную точку с заданным давлением (рис. 5.5).

Следовательно, напор насоса равен потребному напору трубопровода

Где Н_г = z₂ – z₁ – геометрическая высота подъема жидкости (разность геодезических отметок уровня жидкости в приемном z₂ и питающем г, резервуарах); р₂ и р₁ – соответственно избыточное давление на по­верхности жидкости в резервуарах; ∑h_1-2 - суммарные потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающем и на­гнетательном трубопроводах (рис. 5.5, a).

В случае работы насоса на замкнутый (кольцевой) трубопровод (рис. 5.5, б) Н_г = 0, р₂=р₁ следовательно, потребный напор равен потерям напора в трубопроводе: Н_п=∑h.

Замкнутый трубопровод обязательно должен иметь компенсаци­онный бачок, без которого давление внутри трубопровода было бы неопределенным и колебалось бы в широком диапазоне при измене­нии температуры.

При наличии компенсационного бачка давление во всасывающем и нагнетательном патрубке равно р_в=р₀+ρgh₀, р_н=р_в+ρg∑h_1-2. Компенсационный бачок исключает появление глубокого вакуума на входе в насос.

Определение рабочего режима насосной установки производится совмещением на одном графике в одинаковых масштабах характеристики насоса Н = f(Q) с характеристикой насосной установки Н_п = f{Q), т. е. кривой потребного напора (рис. 5.6). Точка пересечения 1 указанных кривых называется рабочей, или режимной, точкой, которой соответствуют параметры Q₁,H₁,N₁ и η₁.

На рис. 5.6 приведен наилучший вариант, когда точка 1 находится в границах рекомендуемой области использования насоса (короткие линии на основной характеристике насоса).