Лекция 4 Рабочая характеристика ц.Б. Насоса

Характеристикой насоса называется графически выраженная зависимость напора (Н), мощности (N), КПД(η), допустимого кавитационного запаса (∆h_доп) от подачи (Q) при постоянной частоте вращения, вязкости и плотности жидкости.

Снятие рабочих характеристик насосов производят на основании заводских стендовых испытаний насоса по Гост 6134. Для испытания насос устанавливают на стенде, оборудованным аппаратурой для измерения расхода (Q) , давления Рн на выходе из насоса, вакуума Рв на стороне всасывания (или подпора), потребляемой мощности (N). Пуск насоса производят при закрытой задвижке на нагнетание и открытой на всасывание. При этом замеряют показания манометра на нагнетание, мановакууметра на всасывание и показания ваттметра включенного в цепь приводного электродвигателя. Затем путем изменения степени открытия задвижки задают ряд произвольных значений подачи от минимума до максимума, замеряя для значения Qi, значения Нi и Ni. Значения КПД определяются расчетно для каждого значения Qi и Нi, Ni по формуле:

.ηi= γ Qi Нi/ Ni

Полученные значения напора мощности и вычисленные значения КПД и допустимого кавитационного запаса (∆h_доп) наносится в виде системы точек в координатах Н, N, η, ∆h_доп - Q в соответствующих масштабах. Соединяя соответствующие точки зависимостей Нi – Qi,

ηi - Qi, ∆h_доп i – Qi плавными линиями, получают графически выраженные зависимости Н, N, η, ∆h_доп от Q. Полученные кривые Н– Q,

N-Q, η - Q, ∆h_доп – Q называются энергетическими характеристиками Ц.Н. и вписываются в паспорт насоса.

Характерные точки характеристики.

1.Начальная точка 0 – соответствует работе насоса при закрытой задвижке на нагнетательном трубопроводе (Q=0, η=0). Потребляемая мощность N₀ составляет ≈ 30% N и расходуется на преодоление сил трения и нагрев воды в насосе. В этом режиме насос может работать непродолжительное время.

Напор Но =Нмакс имеет максимальное значение (для большинства насосов).

2. Оптимальная точка характеристики m соответствует наибольшему значению КПД. Часть характеристики Н- Q между точками а и в в пределах которых находится максимальное значение КПД (-2-3%%) называется рабочей частью характеристики, в пределах которой рекомендуется эксплуатация насоса.

3. Максимальная (конечная) точка характеристики (К) кривой Н– Q соответствует тому значению подачи, после которой может произойти срыв подачи, насос может войти в кавитационный режим.

Кривая ∆h_доп - Q строится на основании зависимости:

∆h_доп = ∆h_кр к, ∆h_кр = 10(n Qi¹/² /c) ⁴/³

где: с – постоянная, зависящая от конструктивных особенностей насоса и называется кавитационным коэффициентом быстроходности, зависит от коэффициента быстроходности (n_s).

.к- коэффициент запаса, устанавливаемый техническими условиями на насос, в зависимости от типа и условий работы и составляет 1,1-1,5.

Существуют насосы, у которых напор несколько увеличивается после открытия задвижки и начальном увеличении подачи, а затем падает. Работа насоса в области возрастающей ветви называется областью неустойчивой работы. Изменение подачи насоса наступает внезапно, сопровождается сильным шумом и гидравлическими ударами, сила которых зависит от диапазона изменения подачи и длины трубопровода. Характеристики, не имеющие возрастающей ветви, называются стабильными. Режим работы насосов, имеющих стабильную рабочую характеристику Н– Q протекает устойчиво во всех точках кривой. Форма характеристики Н– Q зависит от коэффициента быстроходности (n_s). Чем больше (n_s), тем круче кривая Н– Q. При стабильной пологой характеристике напор насоса даже при значительном изменении подачи изменяется незначительно. Насосы с пологими характеристиками целесообразно применять в системах, где при постоянном напоре требуется регулирование подачи в широких пределах. Насосы со стабильной круто падающей характеристикой целесообразно применять в системах со значительными колебаниями напора при необходимости сохранения по возможности постоянной подачи. Кривизна кривой Н– Q оценивается по отношению:

К = [(Нo-Нm)/ Нm]100

Где: Нo – напор насоса при работе с закрытой задвижкой

Нm- напор насоса при работе с максимальным КПД.

Пологая характеристика имеет крутизну 8-12%, круто падающая 25-30%