ЛекцииГМКН

следовательно, и < пропорциональны квадрату частоты вращения, то для новой частоты вращения =3 получаем:

∆ кр3 = ∆ кр /==32 .

Распространяя эту зависимость и на допустимые значения, имеем:

			=3
		∆ доп3 = ∆ доп /		2 .
			=
Как	видно,	кавитационные	критерии		насоса-	допустимая

7доп

вакуумутрическая высота всасывания в и допустимый кавитационный запас ∆ доп- изменяются, даже если сохраняется подобие режимов работы.

Это является некоторым недостатком данных критериев.

15.4. Кавитационный коэффициент быстроходности насоса.

Одна из особенностей коэффициента быстроходности = состоит в том, что для подобных режимов насоса данного типа он не изменяется. Это свойство можно использовать и для получения кавитационного критерия.

Критический кавитационный запас ∆ кр представляет собой некоторый создаваемый рабочим колесом напор, который пропорционален напору насоса.

∆∆ кр3кр = /==32 = НН3.

Отсюда

∆ кр = kН,

Причем для подобных режимов k сохраняет постоянное значение.

С целью большего удобства в знаменатель вводят ∆ кр410. Тогда получается

выражение для коэффициента:

С =		=EF		,
		∆ кр	G
(		410) 4H

6

СШФ СФУ кафедра ГТС и ГМ

который называют кавитационным коэффициентом быстроходности. Коэффициент С, предложенный проф. С. С. Рудневым, имеет ряд важных

достоинств. Прежде всего, как уже отмечалось, для подобных режимов он постоянен. Кроме того, для лопастных насосов разных типов С изменяется мало. Так, для режимов, близких к оптимальным у насосов с хорошими кавитационными показателями, С=900÷1100; у насосов, имеющих наиболее высокие кавитационные качества, С достигает 1300-1500. Таким образом, кавитационный коэффициент быстроходности позволяет не только определить ∆ кр, но и оценить кавитационные качества насоса.

Для повышения кавитационных качеств насосов, увеличения допустимой вакуумметрической высоты всасывания, снижения допустимого кавитационного запаса производится соответствующая отработка проточного тракта, в основном рабочего колеса. Для этого расширяются проходные сечения, снижается скорость потока, уменьшается кривизна линий тока, т. е. принимаются меры для повышения давления в проточном тракте. В некоторых случаях применяют специальные устройства, позволяющие достичь ту же цель. Таким устройством является рабочее колесо центробежного насоса с предвкюченным шнеком, жестко связанным с рабочим колесом и вращающимся с той же угловой скоростью. Шнек, представляющий собой двухили трехзаходный винт , увеличивает давление на выходе в колесо и повышает значение критического кавитационного коэффициента быстроходности до С=3000÷5000.

7

СШФ СФУ кафедра ГТС и ГМ

Лекция 16

Номенклатуры лопастных насосов.

Чтобы удовлетворить всем встречающимся в практике комбинациям требуемых расходов и напоров (Q и Нс), нужно было бы выпускать огромное количество различных типов и размеров насосов. Хотя это и позволило бы для всех случаев подобрать насос для работы в области оптимального, т. е. наиболее выгодного режима, но привело бы к значительному удорожанию производства и повышению стоимости самих насосов. Таким образом, при решении вопросов о выпускаемых типоразмерахноменклатуре насосов приходится считаться со стоимостью эксплуатации (включая затраты на энергию) и стоимостью производства.

С целью получения наиболее выгодного решения стремятся расширить возможность использования каждого выпускаемого типоразмера насоса. Это достигается несколькими путями.

1.Расширение области использования по Q, т. е. допущение больших отклонений от оптимального режима в некоторых пределах целесообразно, но при слишком больших отклонениях падение к. п. д. становится столь значительным, что стоимость избыточно расходуемой энергии уже начинает

превышать получаемую экономию в стоимости производства. При увеличении Q снижается Ндопв ,а это приводит к сокращению допустимой высоты всасывания Н ,что часто вызывает удорожание насосной установки.

2.Изменение угла установки лопастей рабочего колеса осевых и диагональных насосов позволяет использовать каждый типоразмер для довольно широкого диапазона расходов и напоров. Так, насос ОП2-110 с углами установки лопастей от +2 до -8° может быть эффективно использован

при подаче от 4,0 до 6,0 м с и для напоров от 10 до 16 м при одной частоте

вращения.

3. В центробежных насосах типов К, Д, В для дополнительного смещения характеристики в основном по напору применяется обточка рабочего колеса по диаметру вместе с лопастями, что приводит к уменьшению D. Установлено, что если при этом диаметр уменьшается не более чем на 1520%, это не приводит к значительному снижению к. п. д. (в пределах 1-2%).

Поскольку напор пропорционален квадрату окружной скорости, то можно принять следующую зависимость для определения Нобт :

1

СШФ СФУ кафедра ГТС и ГМ

Нобт = Н( обт)

Подача при обточке колеса невысокой быстроходности снижается примерно в соответствии соотношением диаметров

обт

обт =

Следует иметь ввиду, что обточка колеса осуществляется на заводе и указывается на характеристиках и в номенклатурах соответствующих типоразмеров насосов. Например, характеристика центробежного насоса типа 12Д-9 с обточкой колеса .Здесь нормальное колесо имеет выходной диаметр 432 мм, обточка (12Д-а)-395 мм и (12Д-б)-355 мм.

Рисунок 16.1 Характеристика насоса с обточкой рабочего колеса

Соответственно довольно сильно снижается напор Н и мощность N. Смещение по к. п. д. и подаче невелики. Значение допускаемой

Ндоп

вакуумметрической высоты всасывания в при той же подаче не изменяется. Это объясняется тем, что условия входа на рабочее колесо при обточке сохраняются.

2

СШФ СФУ кафедра ГТС и ГМ

С учетом обточки рабочего колеса каждый типоразмер насоса имеет несколько (две или три) смещенных по высоте напорнорасходных характеристик. Если брать только их рекомендуемые области использования, то можно считать , что каждый типоразмер насоса в поле Q- Н покрывает некоторую область, ограниченную криволинейным четырехугольником, который для насоса 12Д-9 показан на рисунке:

Аналогичную форму имеют области использования осевых и диагональных насосов с учетом диапазона изменения угла лопастей рабочего колеса .

Рис. 16.2 Область применения насоса данного вида.

16.1. Маркировка насосов.

Маркировка насосов не имеет единой системы, но в большинстве случаев используемые марки лопастных насосов включают следующие показатели:

1.Вид насоса, обозначается буквами : К- консольный, КМконсольный моноблочный , Д или НД – двустороннего входа, В- вертикальный, О- осевой

сжестким закреплением лопастей рабочего колеса, ОПосевой поворотнолопастный. В марке многоступенчатых насосов обычно указывается число ступеней.

2.Размер насоса. В большинстве случаев в качестве определяющего размера берется диаметр входного патрубка (для более старых типовнапорного), причем указывается величина в миллиметрах, деленная на 25. Размер ставится перед обозначением вида. Например 12Днасос двустороннего входа с диаметром входного патрубка 12 х 25 =300мм. Для

3

СШФ СФУ кафедра ГТС и ГМ

осевых насосов в качестве определяющего размера принимается диаметр камеры рабочего колеса, который указывается в сантиметрах. Так, например, ОП10-185, тип № 10, диаметр рабочего колеса 185 см.

3. Расчётный коэффициент быстроходности рабочего колеса , примерно соответствующий оптимальному режиму, причем в марку вписывается величина 10 . Например ,для насоса 12Д-9 = 90 (нужно помнить, что

при вычислении в насосах двустороннего входа берется 0,5 Q, а в многоступенчатыхнапор на одну ступень, обычно первую).

Величины, приводимые марке, используются следующим образом. Поскольку у насосов расчетная скорость во всасывающем патрубке отклоняется ненамного (составляет 2,8-3,2 м⁄с), то диаметр всасывающего патрубка, т. е. размер насоса, характеризует расчетную подачу. Коэффициент быстроходности при данных n и Q характеризует напор рабочего колеса: чем меньше , тем развиваемый колесом напор больше. Например у насосов 6К- 8 и 6К-18 размеры одинаковы, следовательно ,эти насосы рассчитаны примерно на одну и ту же подачу, но напор второго насоса с = 180 будет меньше, чем у первого , имеющего = 80.

В более старых насосах двустороннего входа НД, которые еще выпускаются и эксплуатируются, вместо в марке ставится буквенный индекс, показывающий напор. Имеются насосы НДн, НДс, НДвнизконапорный, средненапорный и высоконапорный.

Новая структура марок насосов, которая сейчас вводится, отличается тем,

что она включает расчетные значения подачи в м с и напора в м.

16.2. Номенклатура лопастных насосов.

Номенклатуры насосов в форме поля Q, Н, на котором показаны области всех предусмотренных типоразмеров насосов данного вида, приводятся в соответствующих каталогах и справочниках, где обычно даются также характеристики и необходимые размеры насосов. Номенклатуры насосов содержатся и в ГОСТ. Эти данные используются при подборе насосов и проектировании насосных станций и установок.

Современные номенклатуры насосов включают и некоторые выпускавшиеся ранее типоразмеры, и такие насосы могут иметь два обозначения: новое и старое. Это важно учитывать при использовании каталогов и справочников.

Ниже приводятся номенклатуры наиболее широко используемых лопастных насосов.

4

СШФ СФУ кафедра ГТС и ГМ

Номенклатура центробежных консольных насосов для воды по ГОСТ 22247-76 показана на рисунке 16.3:

Рисунок 16.3 Номенклатура центробежных насосов К и КМ

Как видно, эти насосы могут применяться в диапазоне подач 5-300 м ч и

напоров от 30 до 60 м. Предусмотрен выпуск насосов на отдаленной стойке и моноблочных с электродвигателем.

Номенклатура центробежных насосов двустороннего входа типа Д для воды по ГОСТ 10172-77 показана на рисунке 16.4:

5

СШФ СФУ кафедра ГТС и ГМ

насос Д3200-75, 730

Рисунок 16.4 Номенклатура центробежных насосов двустороннего входа типа Д

Эти насосы предназначены для использования в диапазоне подач от

200до 12500 м с и напоров от 15 до 120 м. С целью сокращения количества

типоразмеров некоторые насосы поставляются с двигателями пониженной частоты вращения. Тогда фактические параметры по подаче и напору

меньше, чем номинальные, включенные в марку. Таким, например, является

об мин.

Номенклатура центробежных вертикальных насосов типа В указана в ГОСТ 19740-74. Эти насосы, имеющие диаметр напорного патрубка от 600 до 2400 мм, предназначены для использования в диапазоне подач от 1,2 до

25 м с и напоров от 30 до 100 м.

6

СШФ СФУ кафедра ГТС и ГМ

Рисунок 16.5 Номенклатура центробежных вертикальных насосов В

Номенклатура осевых вертикальных насосов типов ОВ с жесткой установкой лопастей рабочего колеса и ОПВповоротно – лопастных указана в ГОСТ 9366-71. Марка насоса, например ОВ5-47, 730 об мин ,обозначает:

вид и номер типа проточной части , диаметр рабочего колеса в сантиметрах и частоту вращения. Номенклатурой предусматривается выпуск осевых вертикальных насосов с диаметрами рабочего колеса от 47 до 260 см, причем

они покрывают диапазон по подачам от 0,6 до 40 м с и по напорам от 3 до

15-25 м.

7

СШФ СФУ кафедра ГТС и ГМ

Рисунок 16.6 Номенклатура осевых вертикальных насосов ОВ и ОПВ

Номенклатура осевых горизонтальных насосов типа ОГ указана в ГОСТ 9366-71 с жестким креплением лопастей. Эти насосы с диаметрами рабочего

колеса от 15 до 70 см покрывают диапазон по подачам от 0,05 до 2 м с и по

напорам от 2 до 12 м. Выпускаются и более крупные горизонтальные поворотнолопастные насосы, например ОПГ-220Г с рабочим колесом диаметром 220 см.

8

СШФ СФУ кафедра ГТС и ГМ