43____ Гидравлические характеристики центробежного насоса.

Характеристики центробежного насоса

Характеристиками насоса называют зависимости между основными рабочими параметрами, а именно: между напором и подачей, потребляемой мощностью и подачей, КПД и подачей, допустимым вакуумом и подачей. Знание основных характеристик позволяет более рационально использовать насосы на различных режимах.

Зависимость между напором и подачей насоса называют напорной характеристикой. Теоретическую напорную характеристику выводят из уравнения Эйлера

.

При постоянном числе оборотов рабочего колеса она представляет собой прямую линию в координатах  (см. рис. 2.4).

Процессы, протекающие в рабочем колесе, чрезвычайно сложные, поэтому напорные характеристики реальных машин отличаются от теоретических и могут быть получены лишь экспериментальным путем. Отличия связаны с уменьшением напора из-за конечного числа лопаток, из-за потерь в каналах насоса, потерь на входе в рабочее колесо и при выходе из него. Общий вид напорной и других характеристик центробежного насоса, полученных экспериментальным путем, показан на рис. 2.5.

44___ Эксплуатационные расчеты лопастных насосов

Напором насоса Н называется приращение удельной энергии жидкости при движении жидкости через насос. Напор измеряют метрами столба подаваемой жидкости.

ля определения приращения удельной энергии (напора) рассмотрим работу насоса по перекачке жидкости из резервуара А в резервуар Б (рис. 50).

За плоскость сравнения примем свободную поверхность жидкости в резервуаре А, тогда удельная энергия ее при входе в насос определится по формуле

,

г де – скорость жидкости при входе в насос, м/сек; – абсолютное давление жидкости в месте входа ее в насос, кгс/м²; у- удельный вес жидкости, кгс/м³; – расстояние по вертикали от места измерения давления до уровня жидкости в резервуаре А.

Удельная энергия жидкости при выходе из насоса (в напорном патрубке) равна

,

где – скорость в напорном патрубке, м/сек; – абсолютное давление в напорном патрубке при выходе из насоса, кгс/м².

Итак, приращение удельной энергии или полный напор можно определить по формуле

. (170)

Разрежение на входе в насос измеряется вакуумметром, обычно в кгс/см² (или в мм рт. ст). В пересчете на м вод. ст. данной жидкости абсолютное давление на входе в насос равно

, (171)

где – атмосферное давление, кгс/см²; – показания вакуумметра, кгс/см²; 10 000 – переводный множитель (1 кгс/см² = 10 000 кгс/м²).

Давление на выходе из насоса измеряется манометром, поэтому абсолютное давление на выходе равно

, (172)

где – показание манометра, кгс/см² .

П одставляя полученные значения и в уравнение напора (170), получим

Для воды кгс/м³, тогда

или

, (172)

где и – соответственно показания манометра и вакуумметра в метрах столба жидкости, приведенные к оси насоса.

При вычислении полного напора насоса следует учитывать расстояние по вертикали между точкой присоединения вакуумметра и осью стрелки манометра.

Например, для установки, показанной на рис. 51, напор насоса выразится следующим уравнением:

, (173)

а для установки, показанной на рис. 52,

. (174)

Чтобы определить потребный напор насоса для вновь проектируемой установки, пользуются следующим уравнением:

, (175)

г де – геометрическая высота всасывания, м; – геометрическая высота нагнетания, м; – потери напора во всасывающем трубопроводе, м; – потери напора в нагнетательном трубопроводе, м.