Коэффициент быстроходности

Сравнительной характеристикой лопастных насосов считают коэффициент быстроходности. Он характеризует конструктивные особенности серии подобных насосов и делает возможным подбор насосов в заданных условиях.

При заданной частоте вращения коэффициент быстроходности увеличивается с ростом производительности Q и уменьшением напора H.

Коэффициент быстроходности – важный показатель, характеризующий тип насоса, который одновременно учитывает три основных показателя насоса: подача, напор, частота вращения.

Для насосов с двусторонним входом жидкости в рабочее колесо принимается 0.5Q.

По коэффициенту быстроходности лопастные насосы классифицируются:

1. Тихоходные (n_s = 50 – 100 об/мин);

2. Нормальные (n_s = 100 – 200 об/сек);

3. Быстроходные (n_s = 200 – 350 об/сек);

4. Диагональные (n_s = 350 – 500 об/сек);

5. Пропеллерные (n_s = 500 – 1200 об/сек).

Кавитация

Кавитация – процесс нарушения сплошности потока жидкости (холодное кипение жидкости), происходящей там, где местное давление понижается и достигает определенного критического значения. При этом наблюдается образование большого количества мельчайших пузырьков, наполненных паром, газом или смесями, выделившимися из жидкости.

Возникшие в результате понижения давления пузырьки увеличиваются в размере и уносятся потоком. При этом наблюдается местное повышение скорости движения жидкости вследствие стеснения поперечного потока жидкости выделившимися пузырьками газа или пара. Попадая в область более высокого давления, пузырьки разрушаются, при этом их разрушение происходит с большой скоростью, и поэтому сопровождаются местным гидравлическим ударом в данной микроскопической зоне. Появление кавитации при работе насоса можно обнаружить по характерному потрескиванию в области всасывания, шуму и вибрациям. Сопровождается как механическим, так и химическим разрушением (коррозия) под действием кислорода и других газов выделившихся из жидкости в области пониженного давления. Приводит к разбалансировке насоса, уменьшению ресурса работы.

Кавитационному разрушению наиболее подвержены: чугун и углеродистая сталь. Устойчивы: нержавеющая сталь и бронза.

При кавитации снижается КПД, напор, мощность.

Для безкавитационной работы насоса необходимо обеспечить следующие условия:

1. Что бы в пределах проточного тракта абсолютное давления было выше ДНП (давление насыщенных паров);

2. Для создания нормальных условий все центробежные насосы работают с необходимым кавитационным запасом, то есть на входе насоса создается дополнительное давление (подпор) сверх давления ДНП. Это достигается путем: заглубления насосов (геометрический подпор), подпорных насосов, слабоизогнутые лопатки рабочего колеса.

Способы устранения кавитации:

1. Создание подпора на входе в насосный агрегат;

2. Понизить обороты электродвигателя (при использовании ЧРП);

3. Регулирование давления на выходе насосных агрегатов (прикрыть выходную задвижку).

Коэффициент запаса в зависимости от конструкции, типа и назначения насоса принимают в пределах 1.1 – 1.6 кгс/см².

Для увеличения давления на входе в рабочее колесо используют специальные устройства (предвключенное колесо винтового типа), лопатки проектируют в виде слабоизогнутых профилей со скругленными входными и выходными кромками, проходные сечения расширяющиеся, что снижает скорость потока и повышает давление в проточной части.

Осевая нагрузка на рабочее колесо ЦН и способы

Ее уравновешивания

Осевые нагрузки возникают только в центробежных насосах.

При работе насоса пространство между рабочим колесом и корпусом заполнено жидкостью под давлением, близким к давлению на выходе из рабочего колеса. На входе в рабочее колесо действует давление всасывания, поскольку эти давления различны силы давления жидкости на колесо справа и слева не одинаковы. Осевое давление даже для одноступенчатого насоса представляет (___), в результате которой в насосе может возникнуть ряд неполадок. Рабочее колесо может соприкасаться с корпусом и будет усиленно изнашиваться. При трении колеса о корпус повысится потребляемая мощность, снизится подача, начнут греться подшипники, которые воспринимают осевое давление.

Способы, применяемые для уравновешивания осевого давления:

1. Применение рабочего колеса с двусторонним симметричным подводом жидкости, в котором давление с одной стороны колеса уравновешивает давление с другой стороны колеса. Остаточные неуравновешенные силы воспринимают радиально-упорные подшипники насоса;

2. Просверливание разгрузочных отверстий в ступице рабочего колеса, в результате чего давление, действующее с обеих сторон в пространстве между уплотнением и валом, выравнивается;

3. В многоступенчатых насосах секционного типа уравновешивание производится с помощью гидропяты или диска. В многоступенчатых насосах спирального типа уравновешивают гидравлически – симметричное попарное расположение РК с подводом жидкости к ним с противоположных сторон.