 |
Изменение характеристики сети
|
|
|
|
Характеристика сети может изменяться изменяется следующими способами:
- изменением степени открытия напорной задвижки (после насоса);
- изменением степени открытия всасывающей задвижки (до насоса);
- изменением открытия параллельной задвижки (байпасирование);
- впуск воздуха во всасывающую линию насоса.
-
| 
|
|
| а | б | в |
. Регулирование изменением характеристик сети: а – напорной задвижкой (дроссель на выходе), б –всасывающей задвижкой (дроссель на входе), в – параллельная задвижка (перепуск байпасным дросселем).
Изменением открытия напорной задвижки (после насоса). Способ является наиболее простым и наиболее распространенным. Энергетически способ несовершенный, так как связан со значительным понижением КПД установки.
Насос с напорной характеристикой 
должен обеспечить подачу 
с напором 
. При гидростатическом напоре 
характеристика сети 
. Точка пересечений характеристик соответствует рабочей точке А с открытой напорной задвижкой.
Чтобы характеристика насоса пересекалась с характеристикой сети при подаче , необходимо увеличить в сети потери напора до величины 
. Это осуществляется прикрытием напорной задвижки. В результате увели-чения потерь напора характеристика сети пойдет круче и пересечет напорную харакутеристику насоса в точке В. При этом режиме напор насоса складывается из потребного напора и потерь напора 
в задвижке.
Потери мощности в насосе при таком способе составляют 
Рабочее поле при регулировании дросселированием определяется из условия работы насоса при минимально допустимом КПД 
. Очевидно, что при минимальном значение КПД допустимое при эксплуатации машин рабочее поле определяется участком 
напорной характеристики.
|
|
|
| 
|
| а | б |
Рис.6.5. Дроссельное регулирование ЦН: а – определение рабочей точки, б – построение рабочего поля при регулировании дросселированием.
Изменением открытия всасывающей задвижки (до насоса). По сравнению с предыдущим оказывается несколько выгоднее. но применение такого регулирования возможно только в насосах, работающих с подпором на всасывании, так как, вводя дополнительные сопротивления на всасывающей линии, увеличивается разрежение на входе, и следовательно, увеличивается опасность кавитации. Им пользуются в тех случаях, когда необходимо поддержать постоянным давление на выходе из насоса.
В ЦН наименьшее давление наблюдается близ входа в рабочее колесо на вогнутой стороне лопастей при достижении максимальной относительной скорости жидкости при определенной подаче. Если в этой зоне давление оказывается равным или меньшим давления насыщенного пара, соответствующего температуре жидкости, то возникает явление, называемое кавитацией.
Меры, предупреждающие возникновение кавитации в насосах:
- ограничение скорости жидкости в проточной полости насосов;
- применение рациональных форм сечений проточной полости и профилей лопастей;
- эксплуатация насосов в режимах, близких к расчетным.
Кавитация - переход локальных объемов жидкости в парогазовое состояние и обратно в результате колебаний давления в потоке жидкости. Кавитация вызывается локальным понижением давления ниже критического (давления парообразования) вследствие больших скоростей течения жидкости. Кавитационные пузырьки, образованные локальным понижением давления жидкости, при повышении давления резко захлопываются с повышением давления.
Процесс образования и роста полостей происходит медленно, а схлопыва-ние протекает мгновенно, со сверхзвуковой скоростью, порождая ударную волну. При захлопывании пузырьков давление, достигает десятков и даже сотен тысяч атмосфер. Поэтому поверхности твердых тел, находящихся в зоне кавитации подвергаются изнашиванию и разрушению. Если пузырек пара в момент его конденсации находится на поверхности рабочей лопасти, то удар приходится на эту поверхность вызывает местное разрушение металла. Материалов, абсолютно устойчивых против кавитации, не существует. Очень плохо противостоят кавитации неоднородные хрупкие материалы, такие как чугун и керамика. Из металлов, применяемых в насосостроении, наиболее кавитационно устойчивы цветные металлы, легированные стали, содержащие никель и хром.
|
|
|
Основные нежелательные явления при кавитации:
- поверхностное разрушение материала стенок агрегатов – мгновенное местное повышение давления на рабочих поверхностях каналов колеса приводят к сильным ударам, выщерблению, разъеданию материалов стенок;
- повышение вибрации - приводит к быстрому изнашиванию подшипников и уплотнений;
- коррозия поверхностей деталей насоса при выделении паров химически активной жидкости;
- сужение проходного сечения подводящих каналов и полный срыв работы насосов при активном холодном кипении при выделении растворенных газов из жидкости при прохождении ею области вакуума.
Перепуск жидкости из нагнетания во всасывание. Применяется главным образом, как мерой, предупреждающей срыв работы насоса при небольших подачах жидкости, а также для сохранения небольшой циркуляции воды в насосе при закрытой напорной задвижке, вследствие чего устраняется ее нагревание,
Впуск воздуха во всасывающую линию насоса. Таким образом можно уменьшить подачу насоса примерно на 30%, а также развиваемое давление и потребляемую мощность. Применение этого метода на практике требует большой осторожности, так как при увеличении количества воздуха появляется опасность срыва.
|
|
|
