Полная высота подачи насоса

Полная высота подачи насоса – это максимальная высота на которую данный насос способен поднять жидкость:

, м.вод.ст.

где: Н_г – геодезическая высота подачи, равная сумме высот всасывания и нагнетания: , м.вод.ст.

h_сп – сумма всех сопротивлений во всасывающем и нагнетательном трубопроводах: , м.вод.ст.

К.П.Д и полезная мощность на валу насоса:

Полный К.П.Д насоса может быть определен по формуле:

где: η_h = 0,70,95 – гидравлический к.п.д., учитывающий гидравлические потери;

η_мех = 0,890,95 – механический к.п.д., учитывающий механические потери;

η_о = 0,980,99 – объемный к.п.д., учитывающий потери через зазоры.

Величина полного к.п.д. в современных центробежных насосах находится в пределах η_п = 0,550,90 [6].

Полезная мощность на валу насоса:

, кВт

Где: Q – производительность насоса, м³/с;

Н_п – полная высота подачи (полный напор), м.вод.ст.;

_о – плотность жидкости (для воды 1000 кг/ м³);

η_п – полный к.п.д. насоса.

Кавитация и допустимая высота всасывания.

Если во всасывающей линии центробежного насоса давление в каком-либо месте станет равным упругости насыщенного пара жидкости при данной температуре, то образуются пространства, заполненные паром и выделившимися газами, что нарушает сплошность потока жидкости. Данное явление называется кавитацией. Следует отметить, что оно наблюдается и у остальных типов насосов. Образовавшиеся при низком давлении пузырьки пара и газа уносятся потоком к рабочему колесу, где давление значительно больше, а потому пар конденсируется, вызывая резкое движение окружающей жидкости в образовавшееся разреженное пространство. Вследствие почти мгновенной конденсации пара движение жидкости происходит с колоссальной скоростью, вызывая при этом громадное гидродинамическое давление (до 1000 ат). Если это явление происходит около стенки рабочего колеса, то гидравлические удары производят механическое разрушение конструкции насоса, к этому добавляется еще химическое воздействие воздуха, богатого кислородом, выделившимся из воды, а также электрохимические процессы [10].

В некоторых случаях под влиянием кавитации лопатки рабочих колес разрушаются в течение нескольких часов работы. При возникновении кавитации изменяется характеристика насоса и резко уменьшается его производительность.

Давление жидкости перед входом в рабочее колесо равно:

, м.вод.ст.

Где: А – атмосферное давление, м.вод.ст.;

h_вс – гидравлические потери во всасывающем трубопроводе, м.вод.ст.;

Н_вс – геометрическая высота всасывания, м.вод.ст.

Для нормальной работы насоса необходимо, чтобы это давление было несколько больше упругости насыщенных паров Н_пар перекачиваемой жидкости при данной температуре, т.е. Н_zН_пар или:

откуда допустимая геометрическая высота всасывания:

Учитывая необходимость некоторого запаса можно записать:

где: h_зап – кавитационный запас, м.вод.ст.

Допустимая вакуумметрическая и геометрическая высоты связаны между собой зависимостью:

Для устранения кавитации следует:

• уменьшать высоту всасывания;

• уменьшать сопротивления во всасывающем трубопроводе;

• снижать скорость входа жидкости в рабочее колесо;

• хорошо обрабатывать поверхности рабочего колеса.