6 – коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз

2 – количество ступеней (рабочих колес) и далее аналогично примеру 1
Пример 3: ГЭН 80/350,

где ГЭН – герметичный электронасос

80 – подача, м³/ час

350 – напор, м вод. ст.
Коэффициент быстроходности рабочего колеса

Коэффициентом быстроходности называют число оборотов n_s эталонного насоса, который, будучи подобным любому насосу данной серии и имея с ним одинаковый к. п. д. при напоре 1м, обеспечивает подачу воды Q = 0,075 м³/сек или развивает мощность 0,736 кВт.

Между коэффициентом быстроходности (n_s), производительностью Q (м³/сек), напором H (м) и частотой вращения n (об/мин) существует следующая зависимость:


n_{s =} 3,65 n Q^1/2 ∕ Н^3/4 *

Из формулы со звездочкой видно, что при заданном числе оборотов коэффициент быстроходности тем выше, чем больше подача и меньше напор. Поэтому насосы с высоким коэффициентом быстроходности являются низконапорными и, наоборот, с низким коэффициентом развивают большой напор, но меньшую подачу. По значению коэффициента быстроходности n_s принята следующая классификация центробежных насосов:

n_s = 40 – 90 - тихоходные

n_s > 90 до 300 - нормальные

n_s > 300 - быстроходные

От коэффициента быстроходности зависит и форма рабочего колеса. Изменение конструкции первого рабочего с целью уменьшения коэффициента быстроходности уменьшает явление кавитации. При подборе центробежного насоса очень важно знать допускаемую вакуумметрическую высоту всасывания.
Н_{доп. вак =} Р_б – Р_t - (V²∕ 2g + Σh_Wвс + Δh_доп)_,

ρg
где Р_б – барометрическое давление, Па;

Р_t - давление насыщенных паров при температуре перекачиваемой жидкости, Па;

ρ - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

V – скорость жидкости вместе присоединения вакуумметра, м/с;

---

Σh_Wвс – сумма потерь напора во всасывающем трубопроводе,м;

Δh_доп – допускаемый кавитационный запас, м, т.е. минимально допустимый избыток удельной энергии над упругостью паров перекачиваемой жидкости для предотвращения вскипания жидкости в насосе.

Если величина Δh_доп неизвестна, то ее определяют по формуле
Δh_доп = φΔh_кр,

где φ – коэффициент запаса, равный 1,15 – 1,30;

Δh_кр = 10( n Q^1/2 ∕ C)^3/4 **
В формуле с * * n – частота вращения рабочего колеса, об/мин;

Q – подача насоса, м³/с;

C – кавитационный коэффициент быстроходности принимается в зависимости от n_s:
n_{s…………..} 50 – 70 79 – 80 80 – 150 150 – 220

C…………..600 – 750 800 800 - 1000 1000 - 1200

В приближенных расчетах можно принять C ≈ 10 n_s.

Если допускаемая вакуумметрическая высота всасывания Н_{доп. вак} положительна, насос может работать с некоторым всасыванием, если отрицательна – только с подпором.

Обеспечение условий всасывания с подпором необходимо также при всасывании холодных жидкостей из объемов с глубоким вакуумом и при перекачке легкоиспаряющихся жидкостей (бензинов, спиртов, эфиров и т.п).
Кавитационные характеристики центробежных насосов
С целью выяснения всасывающих и кавитационных качеств насосов проводят специальные стендовые испытания, по результатам которых строятся кавитационные характеристики Q = f(Hвс), Н = f(Hвс), N = f(Нвс). В схему кавитационного стенда входит испытуемый насос поз 1, герметичный расходный бак поз.2, вакуум-насос поз.3 для изменения давления в расходном баке, трубопроводная обвязка, вакуумметр на всасывающей линии насоса, манометр и расходомер на нагнетательной линии насоса.

Испытание проводят следующим образом. При определенной степени открытия задвижки на напорном трубопроводе при числе оборотов n = const и давлении Р₀ в расходном баке равном атмосферному Р_атм замеряют подачу Q, напор Н и давление при входе в насос Р_вх. Затем включают вакуум-насос и, снижая ступенями давление на свободную поверхность

---

Р₀ в расходном баке (соответственно на эту же величину снижается давление на входе в насос) при том же числе оборотов насоса замеряют те же величины.


Напор, подача и мощность, несмотря на снижение давления при входе в насос, некоторое время остаются постоянными, затем напор и мощность начинают постепенно снижаться. Это означает начало возникновения кавитации. Если еще снизить давление на входе будет отмечено более резкое падание Н и N, а затем произойдет срыв подачи Q, обусловленный полным развитием кавитации. Повторяя испытание при большем открытии задвижки на напорном трубопроводе, т.е., увеличивая подачу при том же числе оборотов, отмечают более раннее падение напора и мощности. Отсюда следует, чем больше подача, тем меньше допустимая высота всасывания. Результаты испытаний на кавитацию серийных центробежных насосов приводятся в рабочих характеристиках в виде зависимости Н_{доп. вак.} = f(Q)
Конструкции нефтяных центробежных насосов см. рис. 5, 6:


Рис.5


Рис.6
Основные узлы и детали центробежного насоса (см. рис. 5, 6):

корпус поз.8

рабочее колесо поз. 5 и 6

вал поз.1, вал с подшипниками и рабочими колесами называют ротором

подшипники

всасывающий и напорный патрубки

уплотнение вала поз. 3

направляющие аппараты поз.7

подшипниковый кронштейн поз. 2

полумуфта


Конструкции герметичных электронасосов



Герметичный электронасос представляет моноблок, состоящий из насосной части и встроенного трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Насосная часть представляет собой (см. рисунок ЦНГ) одноступенчатый центробежный насос; состоит из рабочего колеса поз.3, закрепленного на валу поз.14 посредством шпонки поз.4 и винта поз.1, и корпуса насоса поз.2 с всасывающим и напорным патрубками. Корпус насоса крепится к переднему щиту поз.5 шпилькам. Герметичность соединения обеспечивается прокладкой поз.34. Щелевое уплотнение между рабочим колесом и корпусом подшипника поз.6 исключает попадание случайных твердых частиц в электродвигатель. Для слива перекачиваемой жидкости из полости насоса в нижней части корпуса насоса установлена пробка. Статор электродвигателя представляет собой пакет электротехнической стали с обмоткой, запрессованной в станину, имеющую опоры для крепления к фундаменту. Герметичность обмоток статора и ротора от перекачиваемой жидкости обеспечивается тонкостенными нержавеющими гильзами поз.10,11, приваренными аргонодуговой сваркой к щитам статора и кольцам ротора соответственно.

---

Статор электродвигателя не подлежит разборке в эксплуатационных условиях. При работе электронасоса осевые силы уравновешиваются автоматически. Небольшие осевые усилия, которые могут возникнуть на роторе при пуске и остановке электронасоса воспринимаются упорными пятами поз. 19 (материал графитофторопласт марки КВ). Для восприятия радиальных усилий в электронасосе установлены радиальные подшипники скольжения, втулки и вкладыши которых выполнены из силицированного графита. Втулки могут также изготавливаться из стали 12Х18Н10Т или 10Х17Н13М2Т по ГОСТ 5632 – 72 с напылением наружной поверхности силицированным графитом, плакированием никелем или другими материалами. Смазка и охлаждение подшипников, охлаждение ротора и внутренней поверхности статора герметичных электронасосов осуществляется перекачиваемой жидкостью. Перекачиваемая жидкость поступает из напорной зоны через щелевое уплотнение и из полости электродвигателя отводится через штуцер в задней крышке насоса по трубопроводу на прием насоса. В паспорте насоса указывается минимальные: диаметр, длина, количество поворотов трубопровода для отвода рабочей жидкости. Например, для насосов марки 1ЦГ 25/80, 4ЦГ 50/50 такой трубопровод имеет размеры: D_{у min} = 20; длина трубопровода не более 3 м; количество поворотов не более 4. Охлаждение наружной поверхности статора жидкостное, от постороннего источника. При перекачивании жидкостей с температурой от минус 50 ^оС до плюс 10 ^оС подача охлаждающей жидкости в рубашку не требуется. В этом случае для лучшего теплоотвода рубашку целесообразно заполнить незамерзающей жидкостью, неагрессивной по отношению к материалу корпуса, например, трансформаторным маслом. Детали проточной части электронасосов типа ЦГ, соприкасающиеся с перекачиваемой жидкостью, в зависимости от исполнения изготавливают из следующих материалов см. таблицу:

Исполнение	Материалы деталей проточной части электронасосов типа ЦГ
А	Углеродистая сталь, паронит по ГОСТ 481 – 80, силицированный графит СГ-Т, графитофторопласт марки КВ
К	Сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72, фторопласт Ф-4,0 ГОСТ 10007-80, силицированный графит СГ-Т, графитофторопласт марки КВ
Е	Сталь 10Х17Н13М2Т ГОСТ 5632-72, фторопласт Ф-4,0 ГОСТ 10007-80, силицированный графит СГ-Т, графитофторопласт марки КВ
К1	Стали 08Х22НБТ, 12Х21Н5Т ГОСТ 5632-72, фторопласт Ф-4,0 ГОСТ 10007-80, силицированный графит СГ-Т, графитофторопласт марки КВ

---

Детали проточной части электронасосов типа БЭН, соприкасающиеся с перекачиваемой жидкостью изготавливаются из материалов: сталь 12Х18Н9ТЛ ГОСТ 977-88, сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72, фторопласт – 4 ГОСТ 10007-80, силицированный графит СГ-Т ТУ 48-20-89-90, графитофторопласт марки 7В-2А ТУ 48-20-150-89 или КВ ТУ 48-20-102-87.

Теоретические и рабочие характеристики центробежного насоса

Под характеристикой насоса понимаются графически представленные функциональные зависимости между отдельными параметрами, характеризующими его работу. Основными характеристиками являются: Н = f (Q), η = f (Q), N = f (Q)

Теоретические характеристики определяются расчетом. Рабочие характеристики получают по результатам стендовых испытаний.

Рабочими характеристиками насоса являются зависимости:

Н = f (Q), η = f (Q), N = f (Q) и Н_доп вак = f(Q).

Главной характеристикой является зависимость напора от подачи Н = f (Q).

Рабочие характеристики прилагаются к паспорту каждого насоса, а для серийных насосов сведены в специальные каталоги. Указанными характеристиками можно воспользоваться, в случае, если известна характеристика трубопровода, на который должен работать рассматриваемый насос. Рабочую характеристику центробежного насоса см. рис. 6

На рис. 6. Т – характеристика трубопровода. При правильном выборе насоса рабочая точка т. А должна находиться в зоне максимума кривой к. п. д., так как последнее обстоятельство обуславливает экономичность работы насосной установки. У насосов, предназначенных для длительных режимов работы, отклонение рабочей точки от максимума к. п. д. более 5 % вообще не допускается.

Для расширения области применения насосов при n = const широко используется метод обточки (уменьшения) наружного диаметра рабочих колес. По опытным данным изменение подачи и напора с достаточной точностью можно определить из соотношений:

---

Смотрите также файлы

• Личная карточка учета выдачи сиз.docx

• Тепловые явления.doc

• Самостоятельная работа по теме Свойства степени с натуральным показателем.docx

• Гусевой Ксении 501 ро.docx

• Удк 37. 02 Обзор методов обучения, применяемых на уроках музыки.docx