Последовательная работа насосов. Коэффициент быстроходности лопастных насосов

Коэффициент быстроходности лопастных насосов

Меры борьбы с явлением кавитации

Физическая сущность явления кавитации

Во всасывающем трубопроводе при понижении давления до критического (давления насыщенного пара) из жидкости начинают выделяться пузырьки пара и растворенного в нем газа. Увлекаясь далее потоком в область повышенного давления, пар конденсируется и пузырьки захлопываются. Конденсация происходит за очень короткий промежуток времени. При захлопывании пузырьков происходят местные гидравлические удары с возникновением ударных волн, многократное действие которых разрушает поверхность труб. Наиболее подвержены кавитации чугун и углеродистая сталь. Наиболее устойчивы нержавеющая сталь и бронза. При кавитации уменьшается напор, подача и КПД.

Основная мера борьбы – правильный расчет геометрической высоты всасывания.

В каталогах насосов указывается либо допустимая вакуумметрическая высота всасывания, либо величина кавитационного запаса (Δh_к). Есть аналитическая зависимость Руднева для определения Δh_к: Δh_к ≥ 10(n√(Q)/c)^4/3, где n - частота вращения РК, об/мин; Q – производительность, м³/с; с – коэффициент, зависящий от конструкции насоса (с=600…800 для тихоходных; 900…1000 для нормальных; 1100…1300 для быстроходных). Кавитационный запас по знаку неравенства отвечает условию отсутствия кавитации, по знаку равенства – началу кавитации.

КБ данного насоса – частота вращения такого модельного насоса, который геометрически подобен данному и у которого напор составляет 1м при полезной мощности 1лс (75кг*м/с), т.е. подача модельного насоса 75л/с или 0,075м³/с. Значение КБ определяется по формуле: n_s = 3,65n√(Q_опт)/Н_опт^3/4, где n – частота вращения насоса; Q_опт и Н_опт - подача и напор в оптимальной точке его характеристики. Используя формулы подобия получим: n_s = n√(N_лс^полезн)/Н^5/4, где N_лс^полезн = 1000QH/75.

Знание КБ позволяет: 1. составлять гидравлическую классификацию насосов; 2. сравнивать различные типы РК; 3. производить изучение больших колес на моделях; 4. подбирать наиболее подходящие насосы для заданных Q и H.

От КБ зависит число лопаток насоса. По n_s насосы подразделяют на тихоходные (50…80), нормальные (80…150), быстроходные (150…350), диагональные (350…500), осевые (500…1500). Переход к высоким n_s дает возможность уменьшить размеры насосов, выполнять их более компактными и более легкой конструкции.

Это такая работа насосов, когда один насос подает воду во всасывающий патрубок другого, а последний подает ее в напорный трубопровод. Такая схема подключения насосов используется в тех случаях, когда необходимо при постоянном расходе увеличить напор. КПД группы последовательно работающих насосов определяется из выражения мощности: ρgQ(H₁ + H₂)/1000η_ср = ρgQH₁/1000η₁ + ρgQH₂/1000η₂.

Примечания: 1) каждый насос рассчитан на определенное давление, предельное значение которого указывается в паспорте насоса. Поэтому не все насосы можно использовать по условиям прочности корпуса. Всегда необходимо проверять на какре допустимое давление рассчитан второй по ходу движения жидкости насос. Если допустимое давление меньше суммарного, развиваемого двумя насосами, то этот насос нельзя использовать в данной схеме включения. 2) при последовательной работе насосы должны иметь близкие расчетные подачи, т.е. расход, проходящий через все насосы одинаков, т.е. Q₁ = Q₂ = …= Q_n. 3) такое соединение в практике водоснабжения встречается редко, т.к.: замена двух последовательно соединенных насосов одним большим одноступенчатым, обеспечивающим суммарный напор, всегда экономически выгоднее; для создания высоких напоров имеются многоступенчатые насосы.

Дата добавления: 2015-07-02