Осевые и диагональные насосы. 4.2.1. На рис. 2 показана характеристика осевого насоса с поворотными лопастями; характеристика диагонального насоса аналогична характеристике осевого насоса

4.2.1. На рис. 2 показана характеристика осевого насоса с поворотными лопастями; характеристика диагонального насоса аналогична характеристике осевого насоса. Напорная характеристика Q - H имеет плавно ниспадающую правую рабочую ветвь, сходную по характеру с зависимостью Q - Н центробежного насоса, но большей крутизны. В верхней крайней точке рабочей ветви существует разрыв зависимости Q - H. Достигнув режима в этой точке, насос скачкообразно переходит на нерабочую ветвь характеристики, проходящую значительно круче рабочей ветви и расположенную ближе к оси ординат. Режимы насоса на этой части характеристики сопровождаются кавитационными явлениями, гидравлическими ударами, вибрацией, стуками и опасны для насоса. Переход в процессе эксплуатации насоса на нерабочую часть характеристики приводит к повреждению насоса, вплоть до поломки лопастей.

Каждому значению угла установки лопастей осевого или диагонального насоса d отвечает своя напорная характеристика; характеристики для различных углов установки лопастей практически эквидистанты. Падение напора при переходе рабочей части характеристики Q - H на нерабочую с уменьшением угла установки лопастей ("провал" характеристики) становится меньше, и точка перехода смещается в сторону оси абсцисс. При минимальном угле установки лопастей d _мин провал характеристики минимален и может вообще отсутствовать. Аналогично протекают напорные характеристики и насосов диагонального типа, однако для них падение напора при переходе с рабочей на нерабочую часть характеристики значительно меньше, чем для осевых насосов.

Работа осевых и диагональных насосов на нерабочей части напорной характеристики категорически запрещена; при испытании насоса снимается только рабочая часть напорной характеристики.

Практически все осевые и диагональные насосы в оптимальной точке характеристики требуют для обеспечения бескавитационной работы наличия подпора при входе на рабочее колесо; горизонтальная ось рабочего насоса располагается поэтому ниже уровня воды в аванкамере перед насосом.

На заводских характеристиках, получаемых по результатам испытаний моделей данного типа насоса (модельные характеристики), указываются также значения допустимого кавитационного запаса D h_доп в виде кривых D h_доп = const (см. рис. 2). Кривыми постоянных значений КПД насоса, также нанесенных на поле модельной характеристики для различных углов установки лопастей, характеризуется экономичность работы насоса в любой точке поля характеристики.

Рис. 2. Характеристика осевого насоса:

¾ · ¾ гидравлический КПД насоса; ¾ · · ¾ допустимый кавитационный запас;

¾ · · · ¾ переход насоса с рабочей ветви характеристики на нерабочую;

¾ ¾ ¾ характеристика тракта циркуляционной воды; a - рабочая точка; I - максимальный статический напор

4.2.2. Для осевых и диагональных насосов заводом строго регламентирована рабочая зона характеристики насоса (на рис. 2 рекомендуемая зона обведена жирной линией). Допустимая зона ограничена кривыми Q - H при максимальном и минимальном угле установки лопастей, снизу - выбранной заводом кривой постоянного КПД 80 %, а сверху - частично кривой постоянного КПД 80 %, а частично - кривой допустимого кавитационного запаса D h_доп» 12¸15 м вод. ст.

Работа насоса вне рабочей зоны допускается только по согласованию с заводом-изготовителем. Для того, чтобы рабочая точка при пуске насоса не попадала в область неустойчивой работы, на характеристиках показана линия 1 максимального статического напора (при заполненном напорном трубопроводе во время пуска насоса).

4.2.3. Следует отметить, что на модельных характеристиках указан гидравлический КПД насоса , полный же КПД насоса равен произведению гидравлического, механического и объемного КПД. Механический КПД зависит от индивидуальных особенностей насоса (качество сборки подшипников, затяжки сальниковых уплотнений, центровки агрегата и т.д.) и может быть определен для каждого испытываемого насоса при прокрутке насоса без воды с измерением мощности, потребляемой электродвигателем, и с учетом КПД электродвигателя при данной нагрузке. Определение таким путем механических потерь (механического КПД) желательно выполнить до и после испытаний насоса.

Если зазоры между лопастями и камерой рабочего колеса соответствуют установленным заводом и составляют до 0,001 диаметра рабочего колеса, можно считать, что объемные потери учтены гидравлическим КПД; если же зазоры у испытываемого насоса больше 0,001 диаметра, объемные потери следует рассчитать как относительное значение протечки жидкости в кольцевом зазоре.

4.2.4. По результатам испытаний насоса в промышленных условиях с ограниченным количеством проводимых опытов, естественно, нельзя получить кривых постоянных значений КПД насоса, показанных на рис. 2. Поэтому результаты промышленных испытаний изображаются графически, как показано в нижней части рис. 2: для каждого угла установки лопастей в зависимости от подачи Q откладываются значения величин и проводятся кривые, характеризующие режим насоса - мощность электродвигателя N_sд, мощность насоса N_н, сила тока J, КПД насоса h _н, КПД насосного агрегата h _н.а. Кривые Q - H по результатам испытаний наносятся на верхнем поле графика и сравниваются с модельными кривыми непосредственно.

Следует отметить, что получаемое в результате испытаний значение КПД насоса h _н включает в себя все потери (механические, объемные и гидравлические) и является полным КПД насоса.

4.3. Режим работы циркуляционного насоса определяется гидравлической характеристикой тракта, которая для систем циркуляционного водоснабжения может изменяться, так как зависит от уровня воды в приемном ковше, загрязненности конденсатора и водоводов, разрежения в водяных камерах конденсатора и т.д.

На графиках характеристик как для центробежных, так и для осевых насосов (см. рис. 1 и 2) наносятся также гидравлическая характеристика тракта. Характеристика тракта имеет вид кривой, близкой к параболе, отсекающей на оси ординат значение, соответствующее статической высоте подъема воды насосом. Режим работы насоса определяется точкой пересечения характеристики тракта, на который работает насос, с характеристикой Q - H насоса (для осевых и диагональных насосов - при заданном угле установки лопастей). При оборотном водоснабжении с градирнями статическая высота подъема воды больше, чем при прямоточном водоснабжении или системе водоснабжения с водохранилищами-охладителями, так как вода подается на отметку водораспределительной системы градирни и имеется дополнительное сопротивление распределительных трубопроводов и разбрызгивающих сопл градирни.

Полученные из испытаний характеристики насоса и тракта циркуляционной воды позволяют провести анализ работы системы циркуляционного водоснабжения в целом и определить мероприятия для улучшения работы системы водоснабжения.

Дата добавления: 2015-07-02