17. Механические характеристики насосов. Понятие, графическое изображение, применение

Мех. харак-ка насоса- графически выраженная зависимость основных энергетических показателей: Н-напор, η-кпд, Δh-кавитац.запас от подачи Q. Характер-ку насоса строят по результатам испытаний насоса, проводимых в лабораторных условиях.

Механ-ие характ-ки насосов примен-ся при анализе работы насоса на внешнюю сеть, а также при подборе насоса.

Основная графическая характ-ка насоса- график, выражающий зависимость развиваемого насосом напора от подачи Н- Q при постоянной частоте вращения n=const.

Из зависимости Н- Q видно, что с уменьшением подачи напор возрастает и при подаче, равной 0, т.е. при закрытой задвижке напор имеет максимальное значение.

Но, доказано испытаниями, что некоторые насосы развивают максимальный напор после открытия задвижки, т.е. напор возрастает при начальном увеличении подачи, а затем падает. Такие характеристики называют восходящими.

Обычно стремятся выбрать насос с характеристиками не имеющими максимума. При такой стабильной характеристике напор насоса даже при значительном изменении подачи изменяется незначительно. Насосы с такими характеристиками целесообразно применять в системе, где при постоянном напоре требуется регулирование подачи в широких пределах (безбашенная система водоснабжения). Насосы со стабильной крутопадающей характеристикой применяют в системах со значительными колебаниями напора при необходимости сохранения постоянной подачи (насосные станции 1-го подъема из поверхностных источников).

Для получения действительной характеристики насоса необходимо привести поправки на суммарные гидравлические потери и количество лопастей рабочего колеса. Тогда характеристика примет вид:

18. Определение расчетных параметров, выбор насоса

Расчет начинают с определения потребного напора насоса:

Н_потр.= Н_г + Σ h

Н_г- геометрический напор или геометрическая высота подъема жидкости,

Σ h- суммарные потери напора, которые складываются из потерь по длине(потери на преодоление трения при движении жидкости по трубопроводу) и местных потерь(потери на преодоление сопротивлений в фасонных частях):

Σ h = h_дл.+ h_м

h_дл= λ*l* ν² /D*2*g

где λ –коэффициент потерь по длине, l- длина трубопровода, D-внутренний диаметр трубы, ν- средняя скорость движения воды.

h_м= ζ *ν² /2*g

ζ – коэффициент местных сопротивлений.

При предварительных расчетах можно принять h_м=5...10% от h_дл

Выбор типа насоса должен быть увязан с принятой схемой компоновки гидроузла и расчетными параметрами основных насосов. Марка насоса выбирается по расчетным Н и Q с использованием сводных графиков центробежных насосов и каталога с индивидуальными характеристиками насосов. Для обеспечения высокого КПД расчетные параметры должны находиться в рабочей зоне индивидуальной характеристики выбранного насоса. Подобранный напор должен превышать расчетный более, чем на 10%.

Подача насоса Q в расчетные периоды времени должна соответствовать заданному графику водопотребления. Например, для оросительных систем со ступенчатым графиком водопотребления за расчетную подачу насоса можно принять минимальный расход, а для обеспечения большей подачи использовать параллельное включение необходимого числа насосов.

Выбранный насос должен не только обеспечивать расчетные параметры, но и по возможности удовлетворять следующим условиям:

- высокий КПД;

- наименьший допустимый кавитационный запас Δh_доп.;

- наилучшие эксплуатационные возможности;

- минимальные габариты и массу;

- иметь серийный выпуск промышленностью.