Вопрос 4. Характеристики центробежных насосов и их изменение при изменении частоты вращения и геометрических размеров рабочего колеса

Изготовленные на заводе насосы подвергают стендовым испытаниям, цель которых — определить зависимость напора, потребляемой мощности и к. п. д. от подачи насоса. Эти зависимости изображают графически кривыми Q — Н, Q — N и Q — (рис. 5), которые являются рабочими характеристиками центробежного насоса.

Характеристики строят следующим образом. Регулируя степень открытия задвижки на напорном патрубке, получают различные подачи. Для каждого значения Q подсчитывают напор Н, мощность N, и к.п.д. насоса . Затем на ось абсцисс наносят в принятом масштабе значения подачи, а на ось ординат — найденные рабочие параметры. Полученные точки соединяют плавными линиями.

Испытания ведутся при постоянной частоте вращения, которая замеряется тахометром.

По графику (рис. 5) видно, что максимальному значению к.п.д. соответствует подача Q_A и напор Н_А. Точка А на характеристике Q — ; отвечающая максимальному значению к.п.д., называется оптимальной точкой и соответствует оптимальному режиму работы насоса. Главная цель подбора насосов — обеспечение их эксплуатации при оптимальном режиме. На практике подбор и эксплуатация насосов допускается в зоне оптимальной точки, обеспечивающей максимальный к.п.д., равный примерно = 0,9 макс.

Характеристика Q — Н называется главной рабочей характеристикой насоса. Начальная точка этой характеристики соответствует нулевой подаче, что наблюдается при работе с закрытой задвижкой на напорном трубопроводе. Как видно из рисунка, насос в этом случае развивает некоторый напор. Потребляемая при этом мощность расходуется на механические потери и нагрев воды в насосе. Длительная работа в таком ре жиме недопустима, так как может привести к повреждению насоса.

Рис. 5 - Рабочие характеристики насоса ПН-40

Для выбора рабочего режима насоса пользуются универсальными характеристиками, представляющими собой кривые зависимости напора, мощности и к.п.д. от подачи насоса при различных частотах вращения рабочего колеса.

Влияние частоты вращения на параметры работы насоса проявляется следующим образом.

Подача центробежного насоса изменяется пропорционально частоте вращения рабочего колеса

Напор, развиваемый насосом, изменяется пропорционально квадрату частоты вращения:

Мощность, потребляемая насосом, изменяется пропорционально кубу частоты вращения рабочего колеса.

Установленный закон пропорциональности позволяет по одной опытной серии рабочих характеристик Q— Н и Q— N построить ряд характеристик насоса вширо ком диапазоне изменения частоты вращения.

Рис. 6. Универсальная характеристика насоса ПН-30 К

Отмечая на полученных характеристиках Q — Н, Q —Н ₁...Q— Hi точки с равными значениями к. п. д. и соединяя их плавными кривыми, получают так называемую универсальную характеристику. На рис. 6 видно, что наибольшее значение к.п.д. обеспечивает двигатель с частотой вращения 3100 мин-¹. Таким образом характеристики насосов наглядно отражают эффективность их работы на различных режимах и позволяют точно подобрать наиболее экономичный из них для заданных условий.

Дата добавления: 2015-05-23