Подбор и регулирование работы насоса.

Лекция 4.

При выборе насосов для заданных условий работы помимо гид­равлических должны быть учтены также, в качестве основных, и экономические требования. Они заключаются в том, чтобы выб­ранный насос и приводной двигатель имели приемлемую стоимость и высокий КПД.

Подобрать насос для работы на заданную систему (сеть, трубо­провод) - значит обеспечить выполнение следующих условий.

1. Подача выбранного насоса должна соответствовать расходу жидкости в системе Q_H = Q_c.

2. Напор насоса должен соответствовать необходимому напору в сети при заданном расходе Q_C(H_H = Н_с).

3. Насос должен работать с КПД, установленным ГОСТом.

Поскольку по напорной характеристике Q—Н насоса заранее установить с какими фактическими параметрами будет работать насос для заданного трубопровода невозможно, то для решения задачи подбора насоса для заданных условий работы необходимо располагать не только рабочими характеристиками насоса, но и характеристикой системы (сети, трубопровода), на которую будет работать насос.

Характеристикой системы (сети) называют зависимость меж­ду напором Н_с и расходом в сети Q_C(H_C = f(Q_c)). В общем виде уравнение напорной характеристики сети запишется так:

где Н — статический напор в сети

∆z - полная геометрическая высота подъема жидкости; р₁, р₂ — давление в начале и в конце сети; k_TpQ_o² — сумма гидравлических потерь в сети; k_тр — сопротивление трубопровода; Q₀ — расход в сети.

Эта характеристика изображается в виде параболы, которая выходит из точки, лежащей на оси ординат и отстающей от начала координат на величину Н_ст,, где H_cт — статический напор при Q = 0 (рис. 4.1).

Рис. 4.1.Характеристика насоса и системы (сети).

Насос выгодно эксплуатировать только в области высоких КПД и больших высот всасывания, поэтому при подборе насосов ис­пользуется не вся характеристика насоса, а только ее часть, лежа­щая в зоне допустимого по сравнению с максимальным снижения КПД. Такая часть характеристики называется рабочим участком (участок АВ).

Начало рабочего участка характеристики (минимальная подача Q_A) определяется допустимым снижением КПД, а конец (макси­мальная подача Q_B) - или допустимым снижением КПД, или (чаще) допустимым понижением кавитационного запаса (умень­шением высоты всасывания).

При наличии характеристики Q—Н насоса и характеристики сети для установления фактических параметров насоса можно ис­пользовать два способа: 1) аналитический; 2) графический.

Первый способ заключается в совместном решении Q—Н характеристик насоса и сети. Е. А. Прегер на основании анализа Q—Н характеристик большого числа насосов составил уравнение, дающее аналитическую зависимость между Q и Н:

где а₀, а_1, а₂ — постоянные коэффициенты.

Второй более простой и наглядный способ — совмещение графиков характеристик Q — Н насоса и сети, выполненных в од­них и тех же координатах (рис. 4.1). Точка пересечения ха­рактеристик Q — Н насоса (если она имеет место) называется ре­жимной. Координаты этой точки определяют режимные парамет­ры выбранного насоса (Н_р , Q_р , η_р) при его работе на заданную систему.