- •Назначение и принцип действтия насосов
- •Основные параметры насосов
- •Классификация насосов
- •Центробежные насосы
- •Осевые насоы
- •Схемы устройства и принцип действия насосов трения
- •Вихревые насосы
- •. Схемы устройства и принцип действия объемных насосов
- •Поршневой насос одностороннего действия
- •Диафрагменные насосы
- •Винтовые насосы
- •Достоинства и недостатки насосов различных типов
- •Лопастные насосы (центробежные и осевые)
- •Насосы с вращательным движением рабочего органа
- •Водоструйные насосы
- •Воздушные подъемники
- •Мощность насоса и его коэффициент полезного действия
- •Механические потери
- •Объемные потери одноступенчатого насоса
- •1.11. Основное уравнение центробежного насоса
- •1.12. Подобие насосов
- •1.12.А. Формулы пересчета характеристик центробежных насосов
- •Коэффициент быстроходности насоса
- •Высота всасывания насосов
- •Кавитация в насосах
- •Допустимое значение высоты всасывания Наибольшее значение геометрической высоты всасывания может быть найдено с помощью уравнения:
- •Способы получения характеристик насосов
- •Изменение характеристик насосов при изменении частоты вращения рабочего колеса
- •Расчет срезки рабочего колеса центробежного насоса
- •Характеристика трубопровода
- •22. Фактическая подача насоса На основании формулы:
- •1.23. Регулирование работы насосов
- •Параллельная работа насосов
- •Последовательная работа насосов
- •Назнвчение насосных станций
- •Основные требования, предъявляемые к насосным станциям и их оборудованию
- •Типы насосных станций
- •Состав оборудования насосных станций
- •Принципиальные схемы насосных станций
- •1.33. Приводные двигатели насосов различных типов
- •Затворы, задвижки, клапаны
- •1.35. Подъемно – транспортные механизмы
- •1.36. Оборудование систем заливки насосов, технического водоснабжения, дренажа и осушения
- •Контрольно – измериельная аппаратура насосных станций
- •Трубы и фасонные части внутристанционных коммуникаций
- •Требования к выбору расчетных режимов работы насосных станций
- •1.40. Расчет режима работы насосной станции
- •I подъема
- •2. 02. Классификация канализационных насосных станций
- •Технологическое оборудование кнс
- •Насосные агрегаты для перекачки сточных вод
-
Допустимое значение высоты всасывания Наибольшее значение геометрической высоты всасывания может быть найдено с помощью уравнения:
,
при условии, что в момент возникновения кавитации :
.
Используя понятие о вакуумметрической высоте всасывания, можно утверждать, что кавитации в насосе не будет, если вакуумметрическая высота всасывания не превышает допустимого значения, т. е. .
Для схемы 1 было показано, что:
,
откуда: ,
Отсюда отсутствие кавитации в насосе определяется условием:
.
Значения определенные в результате кавитационных испытаний, указываются на заводских характеристиках насосов.
Обычно дается для нормального атмосферного давления на уровне моря и для температуры холодной воды .
С повышением отметки местности атмосферное давление снижается на . Приближенно можно считать:
,
где - абсолютная отметка уровня воды в нижнем бассейне (НБ), м
Если перекачивается нагретая жидкость, то дополнительно следует учитывать и давление ее насыщенных паров .
Зависимость для воды приведена в таблице:
Температура, оС |
, Па |
hПАР, м в. ст |
0 |
589 |
0,06 |
10 |
1177 |
0,12 |
20 |
2354 |
0,24 |
40 |
7357 |
0,75 |
60 |
19914 |
2,03 |
80 |
47382 |
4,83 |
100 |
101337 |
10,33 |
Таким образом, для более общего случая с учетом отметки установки насоса и температуры перекачиваемой жидкости высота всасывания может определяться по формуле:
.
Если значение величины в результате расчета оказывается меньше нуля, то насос должен быть установлен ниже уровня воды в приемном резервуаре, т. е. с подпором.
Высота всасывания насоса, являясь одним из основных параметров, определяющих компоновочное решение насосной станции или установки, в то же время не дает возможности численно оценить степень развития кавитации, а следовательно, и сравнить между собой кавитационные характеристики насосов, постоянно изменяющиеся в процессе эксплуатации.
В насосостроении для сравнения кавитационных качеств насосов, количественной оценки степени развития кавитации и анализа вопроса о выборе допустимых значений высоты всасывания пользуются критерием (параметром), который называется кавитационным запасом .
Кавитационный запас представляет собой превышение механической энергии в потоке на входе в насос над давлением насыщенного пара:
. (*)
Иногда этот параметр называется избыточным напором всасывания.
Приведем уравнение (*) к следующему виду:
. (1*)
Снова запишем выражение для геометрической высоты всасывания:
(2*)
Подставим сумму , выраженную через сумму в (2*):
,
таким образом, установлена связь между геометрической высотой всасывания и кавитационным запасом.
Для каждого насоса существует некоторое минимальное значение . При уменьшении кавитационного запаса ниже этого значения в насосе начинает развиваться кавитация.
Наименьшему значению соответствует наибольшее значение геометрической высоты всасывания:
,
которое иногда называют критической высотой всасывания.
Для обеспечения надежной работы насоса допускаемая при эксплуатации высота всасывания должна иметь некоторый запас, что учитывается введением коэффициента запаса:
,
где .
В зависимости от условий работы насоса коэффициент запаса принимается равным 1,1 – 1,5.
Для определения минимального кавитационного запаса используется формула С.С. Руднева:
,
где С - постоянная, зависящая от конструктивных особенностей насоса и называемая кавитационным коэффициентом быстроходности.
-
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ
Характеристикой насоса называется графически выраженная зависимость основных энергетических показателей от подачи при постоянной частоте вращения вала рабочего колеса, а также при постоянной вязкости и плотности жидкой среды на входе в насос.
Основные параметры лопастных насосов: подача, напор, мощность, КПД и частота вращения вала рабочего колеса находятся в определенной зависимости, которая лучше всего уясняется из рассмотрения характеристических кривых.
Значения напора, мощности и КПД для ряда значений подачи могут быть представлены в виде системы точек в координатах:
- ;
- ;
- .
Соединяя точки плавными кривыми, получаем непрерывную графическую характеристику зависимости рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянной частоте вращения .
Основной характеристической кривой насоса является график, выражающий зависимость развиваемого насосом напора от подачи:
при