КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Обточкой рабочих колес
Предположим, что от насоса требуется получить подачу Q' и напор Н' и режимная точка А с координатами Q' и Н' лежит ниже характеристики насоса (рис. 5.24). Пусть двигатель насоса не имеет регулировки частоты вращения (например, асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором). Для того чтобы работа насоса соответствовала режимной точке А, следует так изменить его характеристику, чтобы она прошла через эту точку. Если нельзя решить эту задачу изменением частоты вращения насоса, то применяют обточку рабочего колеса по наружному диаметру. При уменьшении наружного диаметра рабочего колеса D2 окружная скорость и2 на выходе из колеса уменьшается, что ведет к уменьшению напора. Следовательно, при обточке колеса кривая характеристики насоса понижается и при некотором значении D2 пройдет через заданную режимную точку. Рис. 5.24. Парабола обточек Опыты показывают, что для расчета характеристики центробежного насоса, получающейся после обточки его рабочего колеса, можно приближенно принять пропорциональность подачи первой степени, "а напора второй степени наружного диаметра рабочего колеса: Q/Q'=D2/ D2', (5.48) H/H' = (D2/ D2')2 (5.49) Эти зависимости получены эмпирически. Опыты показывают также, что для режимов, удовлетворяющих уравнениям (5.48) и (5.49) КПД насоса приблизительно одинаков, если обточка рабочего колеса не слишком велика. Подставив в уравнение (5.49) отношение D2/ D2’, найденное из уравнения (5.48), получим H/H' = (Q/Q')2 или H/Q2 = H'/(Q')2 = const = c, откуда H = cQ2. (5.50) Следовательно, режимы, удовлетворяющие уравнениям (5.48) и (5.49), располагаются в поле Н – Q на параболе, имеющей вершину в начале координат. Будем называть эту параболу параболой обточек. При обточке рабочего колеса по наружному диаметру геометрическое подобие нарушается, поэтому парабола обточек не имеет ничего общего с параболой подобных режимов. Определим, до какого диаметра необходимо обточить рабочее колесо, чтобы характеристика насоса прошла через режимную точку с координатами Q' и H'. Проведем через эту точку параболу обточек (см. рис. 5.24). На пересечении этой параболы с характеристикой насоса находим режимную точку В с координатами Q и Н. Для точек А и В справедливы уравнения (5.48) и (5.49). Подставив в любое из этих уравнений координаты точек А и В изная диаметр D2 рабочего колеса до обточки, определяем диаметр D'2 обточенного колеса. При больших обточках рабочего колеса КПД насоса уменьшается, что ограничивает обточку. Предельная величина обточки рабочего колеса зависит от коэффициента быстроходности ns.
Насос выгодно эксплуатировать только в области высоких КПД и больших высот всасывания [малых кавитационных запасов (см. п. 5.19)], поэтому должна использоваться не вся характеристика насоса, а только часть ее. Минимальная подача рабочего участка характеристики насоса определяется допустимым снижением КПД по сравнению с максимальным; максимальная подача — допустимым снижением КПД или, чаще, допустимым повышением кавитационного запаса, который при подачах, больших оптимальной, резко возрастает (см. рис. 5.15). Пусть кривая I на рис. 5.25 является характеристикой насоса с необточенным колесом. Участок АВ характеристики является рабочим. Построим характеристику насоса при максимальной обточке рабочего колеса (кривая II) и нанесем на ней границы С и D рабочего участка. Соединив точки А и С, а также точки В и D, получим четырехугольник ABDC. Все режимные точки четырехугольника можно получить, применяя промежуточную обточку рабочего колеса. Режимы, лежащие в пределах четырехугольника, удовлетворяют требованиям, предъявляемым как по значению КПД, так и по высотам всасывания и, следовательно, являются рабочими. Четырехугольник ABDC называется полем насоса. Рис. 5.25. Поле насоса
Обычно используют сводные графики полей консольных насосов, построенный в логарифмических координатах. Такие графики прилагаются к каталогам насосов, выпускаемым промышленностью, и облегчают выбор насоса (по заданным значениям подачи и напора находят на сводном графике режимную точку и соответствующую ей марку и частоту вращения насоса).
|