Материал: Шелегов Насосное оборудование АЕС 2011
Рис. 2.15. Изменение характеристики насоса при изменении вязкости
Мощностная характеристика насоса при больших расходах – пологая, т.е. малое изменение мощности приводит к значительному изменению расхода. Действительно, если мощность двигателя рав-
на P2max (2) = 7,5 кВт, то максимальный расход жидкости с вязко-
стью 1 мм2/c, который может перекачивать насос, равен
Q2max = 68 м3/с.
Для более вязкой жидкости ν > 1 мм2/c, максимальный расход, который может перекачивать насос, будет не более Q2max = 52 м3/с.
Таким образом, переход насоса на работу на более вязкую жидкость приводит к уменьшению максимальной производительности насоса и требуемому увеличению мощности электродвигателя, т.е. выбору более мощного насоса, чтобы увеличить его максимальную производительность.
51
2.6. Влияние геометрических и режимных параметров на характеристику насоса
Основным геометрическим параметром, который влияет на напор и расход, является диаметр рабочего колеса. Если не изменять прочих геометрических параметров насоса (углов установки лопаток, их число и др.), а увеличивать диаметр рабочего колеса насоса, то напор насоса будет увеличиваться в квадратичной зависимости или
H II = H I (D2II 
D2I )2 ,
а расход пропорционально зависимости в третьей степени или
QII =QI (D2II 
D2I )3 .
Однако следует помнить, что потребляемая мощность увеличивается в пятой степени или
P2 = P1 (D2 
D1)5 (n2 
n1)3 (ρ2 
ρ1)(η2 
η1).
Если изменять частоту вращения насоса, то пропорционально будут изменяться напор, производительность и потребляемая мощность насоса в соответствии со следующими выражениями:
H2 = H1 (n2 
n1)2 , Q2 =Q1 (n2
Рис. 2.16. Рабочие характеристики насосов для разных
диаметров рабочих колес
n1), P2 = P1 (n2 
n1)3 ,
где n2 и n1 − различные
числа оборотов. Таким образом, увеличивая число оборотов, например в два раза, можно увеличить расход в два раза, при этом напор увеличится почти в четыре раза
(рис. 2.16).
Данное соотношение широко используется для регулировки насоса на различные режимы работы насоса, подбирая значения напора и расхода оптимально приспосаб-
52
ливая его работу к потребностям системы. В этом случае на его характеристике указываются кривые зависимости напора, мощности для различных чисел оборотов (рис. 2.17).
Рис. 2.17. Кривые зависимости напора, мощности для различных чисел оборотов
Качество регулирования зависит от характеристик электродвигателя и регулятора чисел оборотов. Как правило, электродвигатель с дискретным переключением чисел оборотов изготавливается с различным числом обмоток, соответствующим разным числам оборотов. При этом переключение на разные числа оборотов может производиться в ручную или автоматически от дополнительной управляющей аппаратуры, настроенной, например, на определенное время суток, или на температуру воды, или разность давление или на другие входные параметры регулировки. Для бесступенчатой регулировки чисел оборотов применяется электронный преобразователь частоты тока. В этом случае изменяется частота тока, который подается на обмотки двигателя.
53
Глава 3. РАБОТА НАСОСА В СЕТИ
3.1. Характеристика гидравлической сети
Гидравлической сетью, или системой, называется трубопровод,
регулирующая и запорная арматура, регистрирующая аппаратура, соединяющие источники и потребители рабочей жидкости. Для нагнетания жидкости из источника к потребителю в ее состав включают насос. Назначение любого насоса – обеспечить подачу определенного количества жидкости из ее источника (резервуара, городской системы водоснабжения, водоема и т.п.) под определенным напором.
На рис. 3.1 показаны варианты включения насоса в различные гидравлические сети. На рис. 3.1,а насос производит забор воды из водоема и подает ее в напорный резервуар 14 для дальнейшего распределения потребителям. На рис. 3.1,б показано несколько возможных схем подключения насоса. Насос может забирать воду из системы водоснабжения 10 или подающего резервуара 9 и нагнетать ее в распределительную систему 12 или в напорный в котором может быть ниже или выше всасывающего патрубка насоса.
Из насоса жидкость нагнетается по напорному трубопроводу. На всасывающем и напорном трубопроводах устанавливаются запорные устройства 2, с помощью которых перекрывают трубопроводы при остановке, ремонте и демонтаже насоса без слива жидкости из всей установки. На напорном трубопроводе устанавливают регулирующее устройство (кран или вентиль), при помощи которого может изменяться подача насоса. За напорным патрубком насоса устанавливают обратный клапан 4, автоматически перекрывающий напорный трубопровод при остановке насоса и препятствующий обратному току жидкости из напорного трубопровода. Если насос подключается к сети водоснабжения 10, то и на всасывающем участке трубопровода устанавливается обратный клапан 4 или клапан разделения систем, для исключения попадания воды из насоса в систему водоснабжения. В начале всасывающего трубопровода часто устанавливаются сетка или фильтр (1 на рис. 3.1,а и 8 на рис. 3.1,б), предохраняющий насос от попадания загрязнений, а также концевой или пятовой клапан 13 (см. рис. 3.1,а), который позволяет залить насос и всасывающий трубопровод перед пуском.
54
а
б
Рис. 3.1. Схемы включения насосов
55