Вопрос 2.4. Подача центробежного насоса
Основой для подачи центробежного насоса, т.е. количества жидкости, протекающего через рабочее колесо в секунду, может служить известное уравнение расхода жидкости:
Q=F·υ
Для рассматриваемого случая (рис. 2.5.):
Qт=(π·D² - z·δ2)·b2· (2.11)
где D2 - наружный диаметр колеса;
z - количество лопаток;
2 - толщина лопатки по окружности диаметром D2;
2 - ширина колеса на внешнем диаметре;
-47-
Рис. 2.5. Живое сечение на выходе жидкости из рабочего колеса
Ст2 - скорость выхода жидкости из колеса в меридиональном направлении.
В уравнении (2.11) площадь живого сечения колеса на внешней окружности можно выразить:
F=λ·π·D2·b2
где λ - коэффициент стеснения потока жидкости, учитывающий площади, занимаемые концами лопаток.
Этот коэффициент в зависимости от числа и толщины лопаток находится в пределах 0,92. ..0,95.
С учетом того, что
и
u2= ,
после преобразований получим:
Qт=
Следовательно, теоретическую подачу центробежного насоса можно представить формулой:
Qт=
Отсюда видно, что подача центробежного насоса пропорциональна квадрату внешнего диаметра колеса, ширине его, числу оборотов и коэффициенту ψ зависящему от изменения углов α2 и β2. Пределы изменения ψ= 0,09...0,13. Действительная подача Q несколько меньше Qт:
-48-
Q= η0·QТ
где η0 - коэффициент утечки или объемный КПД, учитывающий щелевые потери жидкости через зазор между колесом и корпусом. Эти утечки жидкости обусловлены разностью давлений на выкиде и приеме колеса.
Следовательно, количество жидкости, протекающей через колесо, больше действительной подачи насоса в напорную линию. Для уменьшения утечек указанный зазор делают небольшим - примерно 0,3...0,6лш. Величина η0 в зависимости от конструкции и размеров насоса изменяется в пределах 0,92. ..0,98. Таким образом, подачу насоса можно определить из выражения:
Q= (2.12)
Найденная величина подачи (2 будет примерно соответствовать нормальной подаче насоса при данном напоре Н, определяемом по формуле (2.10).
При других режимах работы насоса подача будет изменяться в зависимости от изменений напора согласно характеристике насоса.