Изменение характеристик Q-Н насоса при изменении частоты вращения рабочего колеса.

В производственных условиях часто возникает необходимость пересчета паспортных характеристик, установленных при частоте вращения n , для перехода на другую частоту вращения рабочего колеса n1 при D2 = const (например по условиям комплектования с электродвигателем). Т.к. диаметр рабочего колеса по наружному обводу остается постоянным, отношение D2/ D2¹ =1. Тогда из закона подобия Ц.Н имеем:

Q/ Q1 = n/ n1 (1)

Н/Н1 = (n/ n1)² (2)

N/ N1 = (n/ n1)³ (3)

Полученные выражения называются законом пропорциональности. Высота всасывания насоса при работе его с частотой вращения n1 определяется по уравнению:

Нв1 = 10 - [10 – Нв/ (n/ n1)² ], где Нв и Нв1 – допустимая вакуумметрическая высота всасывания при частотах вращения n и n1.

Установленный закон пропорциональности позволяет по одной опытной характеристике Q-H построить ряд характеристик насоса в широком диапазоне изменения частоты вращения.

Ошибка! Раздел не указан.

Исключая из уравнений 1 и 2 частоту вращения получим: Н1 = Q1² / Q² = const Q1², т.е. уравнение параболы с вершиной в начале координат, проходящей через точку А с координатами Qа и На. Парабола 0АiА2А1А представляет собой геометрическое место точек, определяющих режимы работы насоса, подобных режиму в точке А, и называется параболой подобных режимов.

Очевидно, что пересчет координат точки А по закону пропорциональности для любой другой частоты вращения приведет к точкам на параболах подобных режимов. Следовательно, пересчет всякой другой точки В, С, … характеристики Q-H при частоте вращения n на частоту вращения n1, n2, … , ni даст точки В1, В2, … ,Вi; С1,С2, … , Сi и т.д. , которые расположатся соответственно на параболах 0Вi … В; 0Сi … С. Соединяя точки А1, В1,С1, … плавной кривой, получаем характеристику Q-H1 насоса для частоты вращения n1. Повторяя подобные операции для точек А2, В2, С2, … , Аi, Вi, Сi получи соответственно характеристики Q-H2, … , Q-Hi.

Параболы подобных режимов являются линиями постоянного КПД. В действительности насос не сохраняет постоянства КПД, т.к. с увеличением n возрастают скорости потока и пропорционально квадратам скоростей гидравлические потери в проточной части насоса. С другой стороны, механические потери сказываются сильнее при малых значениях n, т.е. когда мощность насоса мала. Оптимального значения КПД достигает при расчетном значении n0. При других n, меньших или больших n0, КПД будет уменьшаться по мере увеличения отклонения n от n0.

Универсальная характеристика позволяет наиболее полно исследовать работу насоса при переменных частоте вращения, КПД и мощности насоса для любой режимной точки..

Необходимо отметить, что режим работы насоса с пониженной частотой вращения допускается, но повышение вращения больше чем на 10–15% должно быть согласовано с заводом – изготовителем.