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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155

тутами ИПТЭР, ВНИИАЭН, НИИТП показал, что такие колеса, помимо более высокого КПД, могут иметь большей напор и лучший кавитационный запас. Насосы с такими колесами обладают лучшими вибрационными характеристиками.

Сменные ротора могут иметь и подпорные насосы типа

НМП, НПВ.

Обточка (подрезка) рабочего колеса магистральных насосов

Область применения центробежного насоса значительно расширяется при обточке рабочего колеса по наружному диаметру.

Область работы насоса смещается в сторону меньших подач и напоров. Но при обточке одновременно происходит и некоторое снижение КПД насоса, при незначительных обточках это снижение КПД незначительно, при больших же обточках рабочего колеса КПД насоса может снизиться настолько, что работа насоса при этом оказывается неэкономичной, о дальнейшей обточке при этом не может быть и речи.

С уменьшением диаметра рабочего колеса насоса D2 изменяется план скоростей потока жидкости на выходе. Площадь сечения канала на выходе рабочего колеса практически не изменяется. При подрезке соблюдаются следующие соотношения:

Q1 D2

%D 2 (

где Q, Н - подача, напор при номинальном диаметре рабочего колеса насоса D2; Q, Н - подача и напор насоса при уменьшенном диаметре колеса D21.

Из приведенных выражений получим

Таким образом, при изменении диаметра точки кривой Q - Н (напорная характеристика насоса) располагаются на параболах.

Т а б л и ц а 12.3

Рекомендуемые пределы обточки в зависимости от коэффициента быстроходности

Наши исследования, а также работы других авторов ноказа-ли, что КПД зависит от коэффициента быстроходности насоса п, с увеличением коэффициента быстроходности насосов и нри нрименении обточки наблюдается увеличение падения КПД нри той же степени обточки. Так, если для насосов с nS = 60+1 QQ нри обточке на 15 % почти не происходит снижения КПД, то нри обточке на 10 % рабочего колеса насоса с

= 180 КПД снижается на 2,5-3 %.

Таким образом, степень допустимой обточки рабочего колеса по наружному диаметру зависит от конструкции насоса, т.е. от коэффициента быстроходности. Для насосов малой быстроходности допускаемая обточка в процентах от первоначального диаметра D2 больше, чем для насосов с большим коэффициентом быстроходности.

Обработка материалов испытаний позволяет назначить наиболее целесообразные пределы допустимой обточки в зависимости от коэффициента быстроходности (табл. 12.3). Здесь приведены также значения снижения КПД насоса на каждые 10 % обточки. Если взять конкретные магистральные насосы, то для насосов НМ 1250-260 и НМ 25QQ-23Q допустима обточка до 20 %, для насосов НМ 36QQ-23Q и НМ 5QQQ-21Q - до 15 %, для насоса НМ 7QQQ-21Q до 1Q-11 %, а для насоса НМ 10 QQQ-21Q целесообразный предел обточки составляет 5-7 %.

Подрезка рабочих колес является одним из простых способов приспособления характеристики насоса к конкретным условиям, определяемым объемом перекачки.

Повышение эффективности работы за счет применения лопаточных диффузоров (направляющих аппаратов)

Большую часть потерь в насосах нри работе на режимах недогрузки составляют потери в отводе. Если на номинальной подаче потери в отводе составляют но отношению к гидравлической мощности насоса 3 %, то на подаче, равной 0,5 Qном,

потери в отводе составляют 2о %, а на подаче о,4 Qном потери в отводе составляют по отношению к гидравлической мощности около 3о % (рис. 12.16).

Гидравлические потери в отводе имеют четко выраженную по подаче зону минимальных значений, в то же время гидравлические потер и в рабочем колесе не имеют такой зоны, т.е. оптимальный режим работы насоса определяется отводом.

Поскольку в существующем (эксплуатируемом) насосе невозможна замена корпуса предлагается два направления уменьшения пропускной способности отвода:

установка в отводе специального направляющего аппарата;

установка в отводе специального сопла (вставок).

Одним из путей повышения эффективности и надежности работы магистральных насосов на пониженных подачах может быть одновременное применение сменных рабочих колес и лопаточного диффузора между рабочим колесом и улиткой ( р ис. 12.17). В этом случае уменьшаются потери на сопротивление в улитке (за счет лучшей организации потока на выходе рабочего колеса), а значит улучшаются условия преобразования кинетической энергии в энергию давления.

Такой лопаточный диффузор был рассчитан для насоса НМ 1 о ооо-21 о с ротором о,5 Q ном, изготовлен, прошел промышленные испытания и внедрен в отрасли.

П роектированию указанного диффузора пр едшествовал анализ конструкции насоса. Анализ показал, что из-за ограничения объема в проточной части насоса и с учетом особенностей его конструкции лопаточный диффузор, устанавливаемый в выточках щелевого уплотнения, должен быть выполнен сбор-

Рис. 12.16. Гидравлические потери в рабочем колесе и отводе:

Nr - гидравлическая мощность насоса; Nк, Nотв - мощность гидравлических потерь в колесе и отвода; Nгн - мощность гидравлических потерь в насосе