Анализ результатов испытаний и мероприятия по повышению надежности и экономичности работы насосов

8.1. Результаты испытаний подвергаются анализу для определения возможности реализации мероприятий по снижению затрат энергии на привод насосов. С этой точки зрения должны быть рассмотрены:

- гидравлическая характеристика тракта;

- энергетические характеристики насосов;

- совместимость характеристик тракта и насосов.

Рис. 12. Совмещение характеристики конденсатных насосов и конденсатного тракта:

1 – характеристика Р = f (G) при работе одного насоса I и II ступеней; 2 – характеристика

Р = f (G) при работе двух насосов I и II ступеней; 3 - гидравлическая характеристика конденсатного тракта; D Р _ф – потери давления на фильтрах БОУ; и – зоны работы одного и двух насосов каждой ступени

Гидравлическая характеристика тракта считается удовлетворительной, если сопротивления его отдельных элементов (ПНД, трубопроводов и арматуры) совпадают или близки к расчетным (паспортным). При обнаружении заметных превышений расчетных сопротивлений должны быть установлены причины и приняты меры по их устранению.

По энергетическим характеристикам насосов дается оценка их состояния. Снижение КПД насоса и напора по сравнению с паспортными значениями на 3% следует считать допустимыми, так как это отклонение укладывается в допуски на изготовление насосов. Из совместных характеристик тракта и насосов выявляются возможности снижения напоров насосов и определяется режимы их работы. Избыток развиваемых насосами напоров в конечном счете определяется перепадом давлений на регулирующем клапане. Снижение избыточных напоров насосов производится подрезкой рабочих колес или удалением отдельных ступеней.

8.2. При значительных несоответствиях энергетических характеристик паспортным данным необходимо произвести технический осмотр насоса для проверки состояния проточной части, геометрических размеров рабочих органов, качества сборки и монтажа. При этом следует определить диаметры рабочих колес и ширину каналов, проверить соосность рабочих колес относительно отводящих каналов.

Характерные неполадки в работе конденсатных насосов, их причины и способы устранения приведены в [6].

Заметное повышение КПД и напора у длительно эксплуатируемых насосов может быть достигнуто за счет повышения чистоты поверхностей водопроводящих каналов проточной части, которые подвергаются износу. Обработка производится пневматическими машинками, специальными фрезами, а в труднодоступных местах – напильниками и шаберами. Обработанные поверхности зачищаются наждачной бумагой.

8.3. Основным резервом повышения экономичности работы конденсатных насосов является снижение неоправданно высокого напора. Ограниченная номенклатура выпускаемых насосов зачастую приводит к тому, что при проектировании турбоустановки насосы выбираются со значительно завышенными подачами и напорами.

Учитывая, что конденсатные насосы не имеют экономичных средств регулирования, их характеристики должны выбираться с минимально необходимыми запасами. На рис. 13 показан метод определения оптимального напора и подачи насоса с учетом характеристики тракта.

При определении подачи конденсатных насосов запас на режим регулирования и на эксплуатационный износ рабочих органов в условиях нормальной эксплуатации достаточно принять в 10%максимального расхода конденсата. Запас по напору при этом будет зависеть от крутизны напорной характеристики. Максимальный расход конденсата из конденсатора турбин должен включать в себя потоки воды, поступающий в конденсатор при максимальной нагрузке турбин, в том числе и на подпитку цикла.

Рис. 13. Определение напора и подачи насоса:

Р _н и Р _с – характеристики насоса и сети; G _макс - максимальный расход откачиваемого конденсата; D G _зап и D Р _зап- запасы подачи и напора насоса

8.4. Изменение напора и подачи центробежных насосов можно осуществлять изменением диаметров рабочих колес, исходя из следующих связей [9]:

, (8.1)

, (8.2)

где G ₀, H ₀ и D ₂ – исходные значения подачи, напора и диаметра рабочего колеса насоса;

G ₁, H ₁ и - новые значения подачи, напора и диаметра рабочего колеса насоса.

Таким образом, изменяя диаметры рабочих колес, можно в значительных пределах изменять характеристики насоса. Определять необходимые размеры рабочих колес следует путем проведения специальных расчетов. В основу расчетов должны закладываться заводские характеристики рабочих колес. Если геометрия рабочих колес многоступенчатого насоса идентична, весь развиваемый напор можно разделить на число ступеней. Достаточно точно значение подрезки определяется для насосов спирального типа, у которых подрезка рабочих колес на 15-20% не приводит к заметному снижению КПД. В насосах секционного типа подрезка может вызвать резкое снижение КПД и, если ее значений превышает 10%, результаты подрезки требуют экспериментальной проверки. Подрезке можно подвергать как отдельные ступени насоса, так и группу ступеней.

Изменение характеристик насоса при уменьшении диаметра рабочего колеса представлено на рис. 14.Путем расчета нескольких вариантов изменения диаметров можно получить заданную характеристику насоса. Оценку изменения потребляемой насосом мощности можно произвести из уравнения

.

Рис. 14. Изменение напорных характеристик насоса при уменьшении диаметра рабочего колеса

Для приближенных расчетов изменением КПД можно пренебречь. При значительных измерениях диаметров рабочих колес изменение КПД определяется экспериментальна путем.

Подрезка рабочих колес насосов спирального типа включает в себя проточку как лопастей, так и дисков. У секционных насосов протачиваются только лопасти (рис. 15).

8.5. У многоступенчатых насосов снижение напора можно достичь путем удаления одного-двух рабочих колес. При этом вместо рабочего колеса и лопаточного отвода (направляющего аппарата) устанавливаются специальные втулки.

Рис. 16. Подрезка рабочих колес для снижения напора:

а - ступень секционного насоса; б – ступень спирального насоса; D ₂ - исходный диаметр;

- диаметр после подрезки

При рассмотрении возможности и целесообразности удаления рабочих колес у конденсатных насосов следует иметь в виду, что могут измениться направление и значение осевых усилий. Снижение напора и потребляемой мощности определяется по характеристикам удаляемых ступеней.

Рис. 16. Два способа затыловки лопастей рабочего колеса

8.6. Небольшое повышение напора (по [6] на 5-6%, а по [7] на 2-3%) при почти неизмененном КПД может быть получено путем затыловки выходных кромок лопастей. Подрезка выходных кромок с тыльной стороны (рис. 16) увеличивает угол выхода потока из рабочего колеса. Подрезка осуществляется вручную или на фрезерном станке.

Выполнение мероприятий по повышению напора может быть целесообразным, если оно позволяет более рационально использовать насосы.

Список использованной литературы

1.	ГОСТ 6134-71-М. Насосы динамические. Методы испытаний.
2.	Правила 28-64. Измерение расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами. - М.: Изд-во стандартов, 1964.
3.	Мурин Г.А. Теплотехнические измерения. 5-е изд. – М.: Энергия, 1979.
4.	Перечень единиц физических величин, устанавливаемых СТ СЭВ 1052-78 и подлежащих применению на энергопредприятиях системы Минэнерго СССР. – М.: СПО Союзтехэнерго, 1980
5.	Малюшенко В.В., Михайлов А.К. Энергетические насосы. Справочное пособие. – М.: Энергоиздат, 1981.
6.	Малюшенко В.В., Михайлов А.К. Насосное оборудование тепловых электростанций. 2-е изд. – М.: Энергия, 1975.
7.	Насосы. Справочное пособие. Пер. с нем. – М.: Машиностроение, 1979.
8.	Клямкин С.Л. Тепловые испытания паротурбинных установок электростанций. – М. – Л.: Госэнергоиздат, 1961.
9.	Байбаков О.В., Зевгофер О.И. Гидравлика и насосы. М. - Л.: Госэнергоиздат, 1957

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Общие сведения о конденсатных насосах

2. Гидравлические характеристики конденсатного тракта

3. Цели и задачи испытаний

4.Программа испытаний

5. Подготовка оборудования и схем к испытаниям

6. Проведение опытов

7. Обработка результатов испытаний

8. Анализ результатов испытаний и мероприятия по повышению надежности и экономичности работ насосов

Список использованной литературы

Дата добавления: 2015-07-02