ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.06.2019
Просмотров: 11939
Скачиваний: 247
Регулирование работы насоса изменением числа оборотов рабочего
колеса более экономично, чем регулирование дросселированием. Этот
способ используется для регулирования подачи пожарных насосов, ус-
тановленных на пожарных автомобилях, мотопомп, т. е. там, где для
привода используется двигатель внутреннего сгорания. На насосных
станциях используются асинхронные электродвигатели с короткозамк-
нутым ротором, изменение числа оборотов которых весьма сложно, и
поэтому этот способ регулирования подачи насосных станций пока не
нашёл применения. Весьма перспективными являются разработки по
применению частотного регулируемого привода для хозяйственно-
пожарных насосов.
Регулирование путём обточки рабочего колеса
Если число оборотов изменить нельзя, то изменение рабочей характе-
ристики насоса можно осуществить путём обрезки (обточки) рабочего ко-
леса, т. е. уменьшением его наружного диаметра D
2
. При этом геометриче-
ское подобие нарушается, изменяются B
B
2
и D
2
, и формулы пропорциональ-
ности для пересчёта рабочих параметров при обточке колеса применять
нельзя. Как показывает опыт, пересчёт рабочих характеристик может быть
выполнен по формулам:
D
D
Q
Q
ср
ср
=
, (1.84)
2
ср
ср
H
D
H
D
⎛
⎞
= ⎜
⎟
⎝
⎠
, (1.85)
(
)
0,45
ср
ср
η
1 1 η
D
D
⎛
⎞
= − − ⎜
⎟
⎜
⎟
⎝
⎠
. (1.86)
Практически установлено, что при срезке колеса КПД изменяется не-
значительно, если срезка не превышает 15 %.
При работе насоса на заданную сеть (систему) положение рабочей
точки А определяет подачу Q и напор H
A
A
(рис. 1.26). После обрезки ра-
бочего колеса характеристика насоса изменяется и подача его на эту же
сеть становится равной Q , а напор H
В
В
(см. рис. 1.26). Следует отметить,
что регулирование подачи насосных станций может осуществляться
ступенчато за счёт включения дополнительных насосов и их совместной
работы.
56
Н
А
Н
А
(Q – Н) при D
В
Н
В
(Q – Н) при D
ср
Рис. 1.26. Регулирование работы насоса
путем обточки рабочего колеса
Задачи
1.28. Характеристика насоса при n
1
= 950 об/мин приведена на рисун-
ке к зад. 1.28. Определить, во сколько раз уменьшится расход воды, пода-
ваемый в сеть, с характеристикой Н = 10 + 17500 Q
2
(Q в м
3
/с) при умень-
шении числа оборотов до n
2
= 720 об/мин.
Решение
Характеристика насоса при n
2
= 720 об/мин строится на основании его уже
известной при n
1
= 950 об/мин в соответствии с законом о пропорциональности
1
1
1
2
1
2
758
,
0
950
720
Q
Q
n
n
Q
Q
=
=
=
;
2
2
2
2
1
1
1
720
0,576
950
n
1
H
H
H
n
⎛ ⎞
⎛
⎞
=
=
=
⎜ ⎟
⎜
⎟
⎝
⎠
⎝ ⎠
H .
Пересчитаем характеристики насоса для четырех точек при Q
2
= 10,
20, 30, 40 л/с (таблица к зад. 1.28).
Таблица к зад. 1.28
Q
1
10
20
30
40
n
1
= 950 об/мин
H
1
44,5
44,5
42,5
38,5
Q
2
7,28
15,2
22,7
30,4
n
2
= 720 об/мин
H
2
25,7
25,7
24,5
22,2
Q
А
Q
Q
В
57
На графике (рисунок к зад. 1.28) нанесена характеристика трубопро-
вода Т – Т' по уравнению Н = 10 + 17500 Q
2
. Пересечения характеристик
трубопровода и насоса при n
2
= 720 об/мин и n
1
= 950 об/мин представляют
собой рабочие точки, которые определяют величины расхода и напора.
При n
2
= 720 об/мин, Q
2
= 27 л/с. При n
1
= 950 об/мин, Q
1
= 40 л/с. Следо-
вательно, расход насоса уменьшится в m = 40/27 = 1,48 раза.
Н, м
50 –
Т'
40 –
30 –
n
1
20 –
n
2
10 – Т
Рисунок к зад. 1.28
1.29. Зад. 1.28 решить при числе оборотов n
2
= 800 об/мин.
1.30. Дана рабочая характеристика насоса (рисунок к зад. 1.30) при
n
1
= 2900 об/мин. Требуется пересчитать ее на n
2
об/мин (таблица к зад. 1.30).
Указания
а) при пересчете не учитывать изменение КПД насоса;
б) на новое число оборотов пересчитываются три характеристики, т. е.
( )
( )
,
H
f Q N
f Q
=
=
;
в) новые характеристики построить в тех же координатах.
Таблица к зад. 1.30
Номер
варианта
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
n
2
·10
-3
, об/мин
2,8
2,7
2,6
2,5
2,4
2,3
2,2
2,1
2,0
1,9
0
10 20 30 40 Q, л/с
–
–
–
–
58
Q, м
3
·с
-1
Н, м
0
10
20
10
20
Н
N
η
Рисунок к зад. 1.30
2
1.31. Характеристика сети выражается уравнением H = 22 + 2110Q
(Q в м
3
/с). Характеристика насоса при n = 950 об/мин приведена на рисун-
ке к зад. 1.31. При каком числе оборотов насос будет подавать в сеть Q во-
ды (таблица к зад. 1.31)?
Q, л/с
0
30
40
50
60
20
30
Н, м
40
Q – H
70 80
10
Рисунок к зад. 1.31
Таблица к зад. 1.31
Hoмep
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
варианта
40
45
50
52
55
60
65
68
70
75
Q, л/с
1.32. Определить расход Q и напор Н (рабочую точку) насоса при по-
даче воды в открытый резервуар на геодезическую высоту Н
г
по трубопро-
воду диаметром d, длиной l, с коэффициентом гидравлического трения
λ = 0,03 и эквивалентной длиной местных сопротивлений l = 8 м. Как
экв
59
изменится подача и напор насоса, если частота вращения рабочего колеса
уменьшится на 10 %? Характеристика центробежного насоса приведена в
таблице к зад. 1.32.
Таблица к зад. 1.32
0,2 Q
0,4 Q
0,6 Q
0,8 Q
Q
0
,
Q
0
0
0
0
0
Н
1,05 Н
Н
0,88 Н
0,65 Н
0,35 Н
Н
0
0
0
0
0
0
Задачу решить при следующих значениях величин:
Номер варианта
Величины
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Н , м
30
45
6
30
30
60
60
6
15
15
г
d, м
200
100 250 100
50
80
100
200
70
300
l, м
6
25
40
15
60
7
36
8
12
280
3
Q , м /с
0,7
0,1
0,3
0,1
0,01
0,1
0,1
0,3
0,33
0,3
0
Н , м
100
150
20
100
100
200
200
20
50
50
0
1.13. Параллельная работа насосов
Насосы в насосных станциях и крупных установках, как правило, ра-
ботают совместно, т. е. несколько насосов подают жидкость в одну систе-
му. При этом насосы могут быть включены в систему последовательно
(последовательная работа) или параллельно (параллельная работа). Парал-
лельной называют совместную одновременную работу нескольких насо-
сов, присоединённых напорными патрубками к общей системе (напорному
коллектору и водоводам, водосборнику). Параллельная работа использует-
ся при подаче воды на пожар насосными станциями объединённых водо-
проводов, при подаче воды к лафетным стволам.
1.13.1. Параллельная работа центробежных насосов
с одинаковыми характеристиками
На рис. 1.27, а изображена характеристика Q – H каждого из двух оди-
наковых насосов. При параллельной работе насосов расход воды в общем
водоводе будет равен сумме подач насосов, а напоры насосов при их
60