Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

Отмечая на полученных характеристиках Q-H, Q~Hi,..., Q-Hi точки с равными значениями КПД и соединяя их плавными кривыми, получают так называемую универсальную характеристику (см. рис. 3.4, б). Из рис. 3.4, б видно, что наибольшее значение КПД обеспечивают двигатели с частотой вращения 1450 мин~

100 150 200 ZSO 300 Ш О.л/с

Ршс. 3.4. Хараястерисшки центробежных насосов в - дрн.изменении частоты вращения; б - универсальная

Универсальная характеристика позволяет наиболее полно исследовать работу насоса при переменных частоте вращения, КПД и мощности насоса для любой режимной точки.

Необходимо отметить, что режим работы насоса с пониженной частотой вращения допускается, но повышение частоты вращения в каждом случае следует согласовывать с заводом-изготовителем.

В практике проектирования и эксплуатации насосных станций часто для расширения поля работы насоса производят срезку рабочего колеса, т. е. уменьшают диаметр колеса D2, сохраняя b2=const.

Подачу Qcp и напор Яср насоса, имеющего срезанное рабочее колесо диаметром Dcp, можно определить по уравнениям .закона подобия центробежных насосов (2.60), зная подачу Q и напорЯ насоса при номинальном (не срезанном) рабочем колесе диаметром Ю.

Из закона подобия при условии, что частота вращения n=const и ширина колеса &2=const, получим:

"я" Qcp

l?cp

(3.6)

Экспериментальная проверка полученных равенств показывает, что для центробежных насосов, имеющих коэффициент быстроходности /гз<150, лучшее соответствие расчетных величин Qcp и Яср опытным данным получается при расчете срезки колеса по формулам:

5 Я

(3.7)

Исследуем изменение режимных точек работы насоса рабочего колеса насоса. Из уравнений (3.6) следует, что

при срезке

Я Я

= ki = const;

- = - = fe = const.

Отсюда

Принимая

получим

H = kCl.

Следовательно, перемещение режимных точек в координатах Q-Я при уменьшении диаметра рабочего колеса происходит по прямым линиям / (рис, 3.5), проходящим через начало координат, т. е, точка А (находящаяся «а характеристике Q-Я, соответствующей Dhom) перемещается в положение А.,

Проводя аналогичные исследования равенств (3.7), получим: Н=

Таким образом, при расчете срезки рабочего колеса по уравнениям (3.7) режимные точки перемещаются по квадратичным параболам с вершинами в начале координат (см. рис. 3.5), т. е. точка А перемещается в положение Лг.

Изменение КПД насоса можно рассчитать по формуле Муди, которая применяется в гидротурбостроении для расчета оптимального значения полного КПД т]н (натуры) по значению тм (модели):

Рис. 3.5. Изменение положения режимной точки при срезке рабочего колеса

Лср = 1 - (1 - Т1)

/ D \0.25

Экспериментальное исследование- т]ср показывает, что при срезке колеса КПД изменяется незначительно в зависимости от коэффициента быстроходности. С достаточной степенью точности можно принять, что КПД насоса уменьшается на 1% на каждые 10% срезки колеса при коэффициенте быстроходности дз=60... 200 и на 1% на каждые 4°/о срезки при пд=200 ... 300.

В зависимости от коэффициента быстроходности рекомендуются следующие пределы срезки колес:

60<лв<120...................20-15%

120<ns<S00...................15-Ы%

2О0<лз<300...................11-7%

В техническом паспорте насоса указываются характеристики Q-Я насоса для номинального рабочего колеса, например для насоса 10Д-9

го 0

Рис. 3.6. Характаристика насоса 10Д-9 = 1450 мин-) при срезке рабочего колеса

D = 366 ММ и рекомендуемой величины его срезки

.Омакс.ср = 325 мм

штрихпунктнрная линия (рис. 3.6). Однако режимная точка 6 (предположим, с расчетными параметрами Q = 150 л/с и Я=35 м) может не совпасть с указанны.ми характеристиками. В этом случае необходимо произвести расчет срезки колеса в таких пределах, чтобы характеристика Q-Я срезанного колеса прошла через точку Ъ.

Пример. Построим характеристику Qop - Яор, принимая во внимание, что коэффициент быстроходности насоса

10Д-9 п,«90.

Решение. Воспользуемся формулами (3.7) и построим параболу подобных режимов, проходящую через T04iKy b\

Qcp Я

\ д,

Я 35

ср

Я 35

(l5o) •

Я = 35

Для вычисления Я задаемся произвольно подачей Q (результаты вычислений при-зедены в табл. 3.1).

ТАБЛИЦА 3.1

По данным табл. 3.1 строим параболу подобных режимов (см. рис. 3.6, кривая 1-5). Точка Б пересечения параболы с кривой Q-Я, соответствующей необточенному колесу £) = 366 мм, и есть та точка, которая при срезке колеса переходит- в точку А. Из рис. 3.6 получим координаты точки Б: Q=.156,7 л/с. Отсюда имеем:

156,7 366

366-150

Dnn =- = 350,3 мм.

ср 156,7

Срезка колеса составляет 4,3%. Следовательно, КПД насоса уменьшится приблизительно на 0,5%. Вычислив диаметр обточенного колеса, можем построить характеристику Qop-Яор-.

Qcp = Q

350,3 366

= 0,957;

= 0,9572 = 0,916.

Принимая произвольно Q и. определяя соответствующие ей Я по кривой Q-Я (при £? = 366 мм), вычисляем координаты Qop, Яор (результаты вычислений сведены в табл. 3.2).