Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Насосы и вентиляторы.-1

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
6.78 Mб
Скачать

щие при переменных режимах, должга иметь стабильные характеристики.

С. Регулирование режима работы насоса

Как указывалось в п .5, насос и сеть образуют единую систему. Графические условия материального и энергетического балансов систе­ мы выражаются точкой пересечения Л характеристик насоса и сети, I.взываемой рабочей точкой. Мееду тем величина потребной производи­ тельности насосной установки может изменяться во времени, в соот­ ветствии с чем перемещается рабочая точка системы. Для этого необ­ ходимо изменять характеристику насоса или сети. Процесс изменения характеристики сети или насоса о целью обеспечения заданной величи­ ны их производительности называется регулированием.

Д р о с с е л ь н о е р е г у л и р о в а н и е - один из наиболее распространенных методов изменения характеристики насоса осуществляется дроссельным клапаном, расположенным на напорной ли­ нии насоса обычно в непосредственной близости от него (рис. 33).

Н,«

Рио. 33.

Рэцулирова

 

яйе

работы насоса дрос­

селированием:

-

надо

насс

-

напор

сет-

 

Л ^К4

потери

капора

 

на дроосильном клапане;

 

-

расходы жидкоо-

 

ти через насос, соот-

 

вотствующие режимам

 

работы

Л и

6

î l - ха

- - <г,**/ч

рактериетшеа

насоса;

 

2,3 - характеристика

 

сети

 

 

 

Каждому положению дроссельного клапана соответствует опреде­

ленная характеристика сети.

Уравнение энергетического

равновесия

имеет вид:

u _ и ^ л

|

 

 

н . ■ Н« * д

_ .

 

где №н, Н с -

напоры насоса

и сэти соответственно; л

- потери

капора на дроссельном клапана.

Изменяя сопротивление дрооселъного клапана, можно получить

производительность насоса от максимальной величины

Q JI

при

полностью открытом дроссельном кггпаыз, до минимальной

QB »

В

связи с тем, что при дроссельном регулировании не весь

напор,

ор*

даваемый насосом, полезно используется в сети, КПД насосной устан; ки меньше КПП насоса

Дроссельное регулирование является простим и наде:шым в осу­ ществлении, но в то же время сравнительно малоэкономичным.

Р е г у л и р о в а н и е

и з м е н е н и е м

ч и с л а

о б о р о т о в р а б о ч е г о

к о л е с а

производите^ путе>.

применения двигателей с переменным числом оборотов

( электродвигать

ли постоянного тока, турбины, двигатели внутреннего сгорания), а также за счет установки гидромуфты. Изменение числа оборотов на­ соса ведет к изменению его характеристики и, следовательно, к из-» менению режима совместной работы системы "наооо - сеть” (рио.34). Эта система регулирования не приводит к потерям энергии в системе "наооо - сеть", так как при всех режимах работы напор наооса и се­ ти согласованны. КПД насооной установки ^ ^ р а в э н КПД насооа 2 и •

Р е г у л и р о в а н и е

п о в о р о т о м

л о п а т о к

р а б о ч е г о к о л е с а

применяется в осевых

насосах. При

повороте лопаткой рабочего колеса изменяется характеристика наооса

Рир. 34, Регулирование работы насоса изменением числа оберотов: 1 ,2 ,3 - характеристика насоса при П р !^2 * оборотах соот­ ветственно; 4 - характе­ ристика сети; Л , В , С ■- режимы совместной работы системы пнасос - сеть”

Q ," V H

Рио. 35. Регули­ рование работы осевого насоса изменением угла установки лопаток: 1,2; 3 - характеристики

осевого засоса;

4 -

характеристика сети;

S4t

, 85 ~

дели ус­

тановки лопаток рабо­

чего

колеса;

Л .,

Ь ,

С

- режимы совмест­

ной работы системы "на­ сос - сеть"

и, следовательно, реким его работы (рис. 35). Регулирование может быт; также осуществлено путем установки поворотных папровляших лопастей непосредственно перед рабочим колесом наоооа. По вкономичности этот вид регулирования работы насоса уступает только регулированию изменением числа оборотов иаооса.

Р е г у л и р о в а н и е п е р е п у с к о м ж и д к о е - т и. Чаоть жидкости, подаваемой насосом, перепускается иэ напор­ ной магистрали во всасывающую по. обводному трубопроводу, на кото­ ром установлена задвижка для изменетая рлохот перепускаемой жид­ кости и, следовательно, раохода ее по внешней сети. Такое регули­ рование не экономично.

7 .'Последовательная и параллельная работа насосов на сеть

Последовательная работа насосох применяется для увеличения напора в тех случаях, когда один насоо при эаданной производитель­ ной сети не может создать требуемого напора. Подача насосов при этом остается постоянной, а общий напор равен сумме напоров ITCG- оов (рис. 36). Суммарная полезная мощкооть совместно рабсттцюс насосов

К Nn *

@<4, + S a H4

 

 

суммарная потребляемая мощность

 

Z N

- м , « м , - е д

/ ? ,

* е л / Г , ,

где

- массовая производительность первого

и второго насо­

сов соответственно;Н^ , H* - напоры насосов; ^ F £

- К1Щ наооеов;

М ,, Nt

- потребляемые мощности насосов.

 

 

0

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

H#âi

Рис.

36.

После­

 

 

 

довательная

работа

 

насосов:

1,3

-

напор­

 

ные характеристики

 

первого

и второго на­

 

сосов

соответственно;

 

1+2 -

суммарная на­

 

порная характерис­

 

тика

насосов;

3 -

 

характеристика

пот­

 

ребного

напора сети;

 

Н« ♦ Нг -

напору пер­

 

вого

и второго

насо­

 

сов

соответственно.

 

Q

-

подача насо­

 

сов

(производитель­

 

ность

сети).

 

-

 

режим совместной

 

работы "насос

-

 

сеть"

 

 

 

 

Уравнение для определения среднего полного КОД последовательно ра­ ботящих насосов примет вид

^ - Z N n / 0

 

*

& Л / ? е

 

 

 

 

Так как при последовательной работе аасосов е.

то

 

н

, ♦ н ,

(54)

Cef

н , / ^

н в / г в

 

При параллельной работе насосов суммарные характеристики получают путем сложения подач при одинаковом напоре и применяют для увели-

 

Рио. 37, Параллельная

работа наоосов: 1,2 - напор­

ные характеристики

первого

и второго насосов соответст­

венно; 3 - суммарная валор­

ная характеристика двух на­

сосов; 4 -

характеристика

потребного

напоре сети;

H ,,

Ht

-

напори первою

и второго

насосов

соответ­

ственно; Q ,, Qt - подача

первого

п второго

насосов;

Æ

- режим совместной ра­

 

 

 

боты чиаооо - оеть"

чвния производительности насосной установка

(рис. 37). Так как яри

параллельной работе

наоосов

 

И, » Н2 ,то

средний КПД

.

6 -

-

s »

(55)

*

® . / r ,

*

® . / г .

 

8. Конструкции центробежных и соевых насосов

Рассматриваемые конструкции насосов кдаоспфициругт со отрасли их применения [ 5 , 6, п ]«

1)центробежные насосы для подачи чистой воды (консольные, го­ ризонтальные) типа 4К-8, вертикальные типов "В", 24ЭД.СВ, il3-1, 3-1200);

2)питательные насосы (для питания паровых котлов электри­ ческих станций, корабельных установок и т .п .) типов ПЭ-500-1800,

ОВ-ПГ-500, ПП-60-280,

ПГ-2-.220-280, СВПТ-340-1000;

 

 

3)

конденсатные насосы (для откачки конденсата) типов КЗ-4,6-

150,

5Кс-5х2, 8КоД-5хЗ,

KH-I5/40, Ш -2 5

, ЭКВ-5/1-Я

а т .д .;

 

4)

осевые насосы (для подачи чистой

воды типов

а - з . ТЦЯ е

дрЛ

применяются ян тепловых гиюктростакциях в качестве циркуля-

 

 

- 76 -

 

 

циоаных,

 

/

станциях городского

и про­

в насосных шлюзных установках,

мышленного водоснабжения и т .л .;

 

 

5)

артезианские

наооон (глубинные)

типов 20А18хЗ, ЭПН-8 и

т .д . устанавливают в

буровых скважинах,

применяются для городско­

го и сельского водоснабжения, орошения,

осушения и т.д.;

°

6)

фекальные насосы (для перекачки загрязненных жидкостей

(сточных вод. торфомассы, бумажной массы, химических жидкостей со взвешенными волокяистши злемеятами. жидкостей с абразивными приме­ сями) типов 24ФВ-13, НФ-14, 8ФС-17, ЭХМ-20/35, 10Б-7 и т .д .;

7)горячие крекинговые насосы (доя перекачивания тяжелых и го­ рячих нефтепродуктов) типов КВН-55-120. KBH-55-I8Ü, 5НГ-5х8 и т . д . ;

8)Химические насосы для перекачки: серной кислотй - типа 1,5ВХС-=4х2, углеводородов - типа 2,5ЦС-5х2, коллоидных растворов

полимеров (латекса) - КП ЗКЛ-7

t

концовоированяой

азотной кисло­

ты - 4хН-5, фосфорной кислоты -

4КХ-7, шлама белого

и зеленого,

щелоков о примесью песка и частиц

гидрата - 4ХШ-7,

легкоюшящих

жидкостей - ЗЦ-4, расплавленной серы - 2BXC-I.5. расплавленного нафталина - типа 3BX1I-6. и т . д . ;

9) насосы разного назначения: типа ЭЦНМ-40 (для подачи дис­ тиллята с температурой до 70°С). ЭЦН-80 (дли откачивания рассола из испарителя холодильной машины). ЗН-6х2 (для перекачивания раз­ личных нефтепродуктов при температуре -2 0 °...+ 5 0 °С ). 4НГ-5х2 (для перекачки нефтепродуктов при температуре до 400°С). типа ЩС-32/ I - I I (для подачи кислот- и 3-53£-ного раствора каустической соды в води) и др.

9. Выбор насоса

Прежде чем подобрать насос для установки в сеть необходимо

знать характеристику насосной установки

(зависимость потребного

напора Нп °* расхода жидкости Q c

) . Поскольку производи­

тельность и напор Накоса выбираются в соответствии с потребностью

сети

( Ни= Нс . QH =

Qc

см. п.

2 ).

мы можем определить

производительность и напор выбранного

насоса. Приняв число оборо­

тов

М . а также зная

параметры

Нн

и

QH находим коэффициент

быстроходности насоса по формуле

 

 

 

 

 

* з , . $

к

Q V

H

\

 

 

СравниD его с коэффициентом быстроходности имеющихся конструкций,

принимаем конструктивный

тип насоса

(центробежный, диагональный.

осевой),

при этом уточняем критический кавитационный запас С

по

формулу,

предложенной С.С.Рудневым

^

 

 

С - 5,62

a

Q V2/

А к

 

После определения

\П^

и С

выбираем его по каталогам

в

зависимости от назначения - отрасли (химические, питательные, кон­ денсационные и т . д . ) . Выбранный по каталогам насос должен обеспе­ чить требуемый напор при заданной подаче в области значений КЦЦ, близких к максимальным.

Лая выбора насосов в каталогах даются рабочие поля характерис­ тик (см. п.З). Границы поля характеристики насоса определены из условий обеспечения допустимого минимального КПД насоса. Каждая точка поля мсжет быть выбрана в качестве рабочс \ . Необходимо пом­ нить, что характеристики насосов з каталогах обычно приведет к стандартным плотностям жидкостей.

'Каждый насос может иметь несколько полей характеристик, соот­ ветственно числу оборотов колеса. На рис. 38-43 приведены сводные графики подач и напоров насосов.

Г Л А В А

ОБЪЕМНЫЕ

НАСОСЫ

Объемные насосы (непосредственного действия, вытеснения) рабо­ тают по принципу вытеснения рабочей жидкости каким-нибудь движущим­

ся органом

(поршень, зубья шестерен, кулачки, лопасти, киат, шнек

и т . д . ) .

Давление, развиваемое объемным насосом, зависит от

сопротивления жидкости на выходе из него и практически ограничивает ся прочностью деталей насоса и количеством утечек жидкости через зазоры.

В зависимости от конструктивного признака рабочего органа, с помощью которого производится вытеснение жидкости, насосы подраз­ деляются на поршневые, плунжерные, ротационные и пластинчатые (ши-* берные) [ б ] .

I . Поршневые насосы

В поршневых насосах засасывание жидкости, а также и вытесне-

Рио* 39* Сводный график подач и напоров одноступенчатых центробежных

консольных наоосов тйеш К и моноблокнаоосов типа КМ для чистой воды

со

о

Рис, 40, Сводный график подач и напоров одноступенчатых центробежных насосов двухстороннего входа типа Д и НД душ чиотой воды