- •Методические указания
- •Теоретические основы Рабочая характеристика насоса
- •Изменение характеристики насоса при изменении частоты вращения рабочего колеса
- •Изменение характеристики насоса при обточке рабочего колеса по внешнему диаметру
- •Рабочая точка насоса
- •Совместная работа нескольких насосов на сеть Параллельная работа насосов на сеть
- •Последовательная работа насосов на сеть
- •Регулирование подачи насосов Общие сведения
- •Регулирование подачи и напора дросселированием на нагнетании
- •Регулирование подачи дросселированием на всасывании
- •Регулирование подачи впуском воздуха
- •Маркировка центробежных насосов
- •Подбор центробежных насосов по каталогу
- •Практическое руководство Указания к оформлению работы
- •1. Исходные данные для работы
- •2. Определение требуемого напора насоса Нтр
- •2.1. Расчетная формула определения Нтр
- •2.2. Определение диаметров всасывающего и нагнетательного трубопроводов насосной станции
- •2.3. Уточнение диаметра труб и скорости движения воды
- •2.4. Определение коэффициента гидравлического трения
- •2.5. Требуемый напор насоса Нтр
- •3. Выбор марки насоса по q и Нтр и построение рабочей характеристики насоса
- •4. Построение характеристики сети и нахождение рабочей точки совместной работы насоса и сети
- •5. Определение рабочих параметров насоса
- •Приложение 1
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный
технический университет»
Кафедра графики, конструирования и информационных
технологий в промышленном дизайне
Методические указания
к расчетно-графической работе
по теме «Выбор центробежного насоса»
по дисциплине «Гидравлика»
для студентов направления 151700.62 «Машиностроение»
(профиль «Оборудование и технология сварочного
производства») очной формы обучения
Воронеж 2012
Составители: канд. техн. наук Ю.Б. Рукин, канд. техн. наук Р.А. Жилин, канд. техн. наук А.В. Демидов, ст. преп. И.Ю. Кирпичев
УДК 532(075.8)
Методические указания к расчетно-графической работе по теме «Выбор центробежного насоса» по дисциплине «Гидравлика» для студентов направления 151700.62 «Машиностроение» (профиль «Оборудование и технология сварочного производства») очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Ю.Б. Рукин, Р.А. Жилин, А.В. Демидов, И.Ю. Кирпичев. Воронеж, 2012. 49 с.
Методические указания посвящены изложению кратких теоретических основ по работе насосов, а также подробному расчету и выбору центробежного насоса для системы водоснабжения по типу башни Рожновского.
Предназначены для студентов второго курса.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD и содержатся в файле «МУ_Центробеж_насос.doc».
Табл. 2. Ил. 9. Библиогр.: 4 назв.
Рецензент д-р техн. наук, проф. В.А. Нилов
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А.В. Кузовкин
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный
технический университет», 2012
Теоретические основы Рабочая характеристика насоса
На работу центробежного насоса влияет большое число факторов, которые трудно, а иногда невозможно учесть теоретически.
Поэтому при выборе насоса, расчета режима его работы пользуются опытными характеристиками, которые получают при лабораторных испытаниях насосов на специальном стенде при постоянной частоте вращения вала рабочего колеса.
Испытательный стенд оборудуется аппаратурой для измерения расхода, напора (давления), потребляемой мощности и вакуумметрической высоты всасывания.
После пуска насоса его подачу регулируют изменением степени открытия задвижки на напорном трубопроводе. Таким образом, устанавливают несколько значений подачи и замеряют соответствующие этим значениям величины напора, потребляемой мощности и вакуумметрической высоты всасывания. На основании опытных данных вычисляют полезную мощность и КПД насоса.
Полученные значения напора Н, потребляемой мощности N, КПД для ряда значений подачи Q наносят на график и соединяют плавными линиями. Получают графически выраженные зависимости рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянной частоте вращения для данного диаметра рабочего колеса.
Полученные кривые , , (рис. 1) называют рабочими (энергетическими) характеристиками центробежного насоса и вписывают в его паспорт.
Рабочая характеристика насоса - графическое изображение зависимостей , , при постоянной частоте вращения вала рабочего колеса n = const.
Рабочие характеристики насоса имеют несколько отличительных точек или областей.
Рис. 1. Рабочая характеристика
центробежного насоса
Начальная точка H0 (рис. 1) соответствует работе насоса при закрытой задвижке на напорном трубопроводе (Q = 0). В этом случае насос развивает напор Н0 и потребляет мощность N0. Потребляемая мощность расходуется на механические потери и нагрев жидкости в насосе.
Работа насоса при закрытой задвижке возможна лишь непродолжительное время (несколько минут).
Из рис. 1 видно, что максимальному значению КПД соответствуют подача Qр и напор Нр. Точка Р характеристики , соответствующая максимальному значению КПД, называется оптимальной точкой; в этом режиме рекомендуется эксплуатировать насос. На практике пользуются рабочей частью характеристики насоса в зоне максимального значения КПД.
Точка максимальной подачи насоса (конечная точка кривой ) соответствует тому значению подачи, после достижения которого насос может войти в кавитационный режим.
На рабочих характеристиках многих насосов наносят еще одну кривую (на рис. 1 - не указана) , где - допустимая вакуумметрическая высота всасывания. Она дает значения допустимой высоты всасывания в зависимости от подачи насоса.
Кривую получают при испытании насоса на стенде, позволяющем создать различные значения вакуумметрической высоты всасывания при заданной подаче насоса. Кривой пользуются при проектировании насосных установок и насосных станций.
Как отмечалось выше, основной зависимостью, характеризующей работу насоса, является зависимость напора от подачи , которая называется напорной или главной характеристикой насоса.
В зависимости от конструкции насосов форма кривой может быть различной. Существуют кривые непрерывно снижающиеся и кривые с возрастающим участком (т.е. имеющие максимум, например, как показано на рис. 1). В свою очередь, кривые обоих типов могут быть пологими, овальными и крутопадающими.