- •Введение
- •1. Краткий очерк истории развития насосостроения
- •2. Центробежные насосы
- •2.1. Определение, устройство и принцип действия
- •2.2. Классификация центробежных насосов
- •2.3. Основные технические показатели насосов
- •2.3.1. Подача насоса
- •2.3.2. Напор насоса
- •2.3.2.1. Общие сведения
- •2.3.2.2. Напор манометрический, определенный по показаниям пьезометрических трубок
- •2.3.2.3. Напор манометрический, определенный по показаниям вакуумметра и манометра
- •2.3.2.4. Требуемый напор насоса в составе насосной установки
- •2.3.3. Мощность насоса
- •2.3.4. Кпд насоса
- •2.3.5. Высота всасывания насоса. Кавитация
- •Давление насыщенных паров воды
- •2.4. Основы теории лопастных гидравлических машин
- •2.4.1. Схема движения жидкости в рабочем колесе насоса
- •2.4.2. Основное уравнение работы лопастных гидравлических машин (уравнение л. Эйлера)
- •2.4.3.2. Теоретический напор рабочего колеса на основании уравнения Бернулли
- •2.4.3.3. Действительный напор рабочего колеса
- •2.4.3.4. Влияние формы лопаток рабочего колеса на напор насоса
- •2.4.4. Теоретическая и действительная подача рабочего колеса насоса
- •2.4.5. Характеристика насоса
- •2.4.5.1. Напорная характеристика насоса
- •2.4.5.2. Рабочая характеристика насоса
- •2.4.5.3. Изменение характеристики насоса при изменении частоты вращения рабочего колеса
- •2.4.5.4. Изменение характеристики насоса при обточке рабочего колеса по внешнему диаметру
- •2.4.6. Подобие лопастных машин и типизация насосов
- •2.5. Работа насоса на сеть
- •2.5.1. Характеристика сети
- •2.5.2. Рабочая точка насоса
- •2.5.3. Совместная работа нескольких насосов на сеть
- •2.5.3.1. Параллельная работа насосов на сеть
- •2.5.3.2. Последовательная работа насосов на сеть
- •2.5.4. Регулирование подачи насосов
- •2.5.4.1. Общие сведения
- •2.5.4.2. Регулирование подачи и напора дросселированием на нагнетании
- •2.5.4.3. Регулирование подачи дросселированием на всасывании
- •2.5.4.4. Регулирование подачи впуском воздуха
- •2.6. Маркировка центробежных насосов
- •2.7. Подбор центробежных насосов по каталогу
- •2.8. Многоступенчатые и многопоточные центробежные насосы
- •2.9. Основные вопросы эксплуатации центробежных насосов
- •2.9.1. Пуск и остановка насосных агрегатов
- •2.10. Электронасосные центробежные скважинные агрегаты для воды типа эцв
- •2.10.1. Назначение и общая характеристика
- •2.10.2. Основные узлы насосных агрегатов
- •2.10.3. Принцип работы многоступенчатого насоса
- •2.10.4. Характерные неисправности насосных агрегатов типа эцв и методы их устранения
- •3. Осевые насосы
- •3.1. Определение, устройство и принцип действия
- •3.2. Классификация осевых насосов
- •3.3. Характеристика осевого насоса
- •3.4. Маркировка осевых насосов
- •4. Вихревые насосы
- •4.1. Определение и классификация
- •4.2. Устройство и принцип действия вихревых насосов
- •4.3. Характеристика вихревого насоса
- •4.4. Маркировка вихревых насосов
- •5. Поршневые насосы
- •5.1. Определение и классификация возвратно-поступательных насосов
- •5.2. Устройство и принцип действия поршневого насоса
- •5.3. Подача поршневых насосов
- •5.3.1. Теоретическая и действительная подача насосов
- •5.3.2. Регулирование подачи насосов
- •5.4. Давление насоса. Индикаторная диаграмма
- •5.5. Мощность насоса
- •5.6. Воздушные колпаки
- •5.7. Высота всасывания насоса
- •5.8. Характеристика поршневого насоса
- •5.9. Совместная работа насоса и сети
- •5.10. Поршневые насосы, выпускаемые отечественной промышленностью
- •5.11. Неисправности поршневых насосов и методы их устранения
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
- •Гидравлические машины
2.5.4. Регулирование подачи насосов
2.5.4.1. Общие сведения
Работа центробежного насоса является экономичной при таком числе оборотов, при котором достигаются требуемые подача и высота подъема жидкости.
При правильном подборе насоса этому условию соответствует только одна точка, называемая рабочей, - точка пересечения характеристики насоса и характеристики трубопровода. Однако расход воды, потребляемой сетью, изменяется во времени; в соответствии с этим должна перемещаться и рабочая точка, для чего необходимо изменять характеристику трубопровода или насоса.
Искусственное изменение характеристики трубопровода или насоса для обеспечения заданных величин подачи и напора насоса называется регулированием насосной установки.
Изменение характеристики трубопровода достигается дросселированием задвижкой, изменением характеристики насоса путем изменения числа оборотов рабочего колеса насоса или изменением диаметра рабочего колеса.
2.5.4.2. Регулирование подачи и напора дросселированием на нагнетании
С помощью открытия или прикрытия задвижки на нагнетательной линии можно изменить подачу насоса от QA до QA1 (рис. 27).
рис. 27. Характеристика насоса и сети
при регулировании подачи насоса напорной задвижкой:
1 - характеристика насоса ;
2 - характеристика трубопровода при полностью открытой задвижке на нагнетании ;
3 - характеристика трубопровода при приоткрытой задвижке на нагнетании ;
4 - характеристика насоса ;
A - рабочая точка при полностью открытой задвижке;
А1 - рабочая точка при приоткрытой задвижке на нагнетании
Рассмотрим сущность этого метода. При полностью открытой задвижке насос создает напор НА и производит подачу жидкости QA в нагнетательный трубопровод.
Для уменьшения подачи до QA1 необходимо прикрыть задвижку на нагнетании, что повысит сопротивление в нагнетательном трубопроводе, характеристика трубопровода будет круче и соответственно напор насоса составит НА1. К сожалению, КПД насоса упадет.
Метод регулирования с помощью задвижки на нагнетательной линии прост, но не экономичен (снижается КПД), ибо часть энергии, потребляемой насосом, тратится на преодоление сопротивлений в задвижке.
2.5.4.3. Регулирование подачи дросселированием на всасывании
Регулирование подачи насоса можно теоретически осуществлять дросселированием на всасывании. Уменьшая подачу, увеличивают в этом случае сопротивление всасывающего трубопровода, что повышает вакуум в насосе, способствует выделению паров из жидкости и увеличивает возможность появления кавитации в насосе. В этом случае нарушается плавность потока и создается неравномерное распределение скоростей на входе в рабочее колесо, что увеличивает потери напора. Таким образом, метод регулирования подачи насоса путем дросселирования всасывающей линии практически не рекомендуется применять.
2.5.4.4. Регулирование подачи впуском воздуха
Регулирование подачи насоса впуском воздуха во всасывающий патрубок возможно, когда геометрическая высота всасывания значительно меньше допустимой. В этом случае впуск воздуха может не ухудшить работу насоса и не вызвать кавитации.
При впуске воздуха характеристика насоса как бы смещается вниз, КПД снижается тем больше, чем больше впускается воздуха. Этот способ более экономичен, чем регулирование дросселированием на всасывании, но он не распространен в производственной практике.
2.5.4.5. Регулирование подачи перепуском жидкости
Подачу насоса можно регулировать перепуском жидкости из нагнетательного трубопровода во всасывающий, но при этом снижается КПД системы.
Перепуск жидкости во всасывающий трубопровод улучшает кавитационные качества насоса, но при этом требуется устройство циркуляционного трубопровода, установка дополнительной арматуры, что усложняет трубопроводную обвязку насоса.
2.5.4.6. Регулирование подачи обточкой
рабочего колеса
Возможна регулировка подачи изменением диаметра рабочего колеса, установленного в насосе.
В этом случае нужно иметь два комплекта колес, соответствующих максимальной и минимальной подачам.
Этот метод можно осуществлять обточкой рабочего колеса по внешнему диаметру.
2.5.4.7. Регулирование подачи и напора изменением
частоты вращения рабочего колеса
Изменяя частоту вращения, можно изменить подачу и напор насоса, что более выгодно экономически по сравнению с другими методами регулирования.
Регулирование подачи в широком диапазоне приводит к незначительному изменению КПД насоса.
Осуществляется этот метод с помощью гидромуфт, электромагнитных муфт, многоскоростных электродвигателей, двигателей внутреннего сгорания и т.д.
Частоту вращения рабочего колеса выбирают такой, чтобы характеристика насоса прошла через рабочую точку при заданном расходе.
Устройства для регулирования частоты вращения электродвигателей, применяемых в качестве привода центробежных насосов, особенно большой мощности, пока еще конструктивно сложны и дорогостоящи. Этот метод чаще всего используется путем применения двух- и четырехскоростных двигателей, т.е. регулирования ступенчатого.
На насосных станциях с несколькими агрегатами частоту вращения регулируют обычно у одного-двух насосов.
Регулирование подачи частотой вращения чаще всего применяют в пожарных автонасосах, изменяя частоту вращения двигателя внутреннего сгорания автомобиля.