Последовательная работа насосов, в т.ч. насосов, расположенных на разных насосных станциях.

В практике перекачивания жидкости на большие расстояния при значительном геометрическом подъеме бывает необходимо располагать последовательно насосы (или насосные установки) на значительных расстояниях один от другого, устраивая так называемые станции подкачки. Характеристику совместной работы насосов в этом случае строят следующим образом. (рис. 1.55.). При заданных характеристиках насосов 1 (кривая аб) и 2 (кривая вг) вначале строят дроссель­ную характеристику насоса 1, отнеся ее к точке Д (точке присоединения трубопровода к насосу 2). Для этого из ординат кривой аб вычитают гидравлические потери на участке 1 - Д, пользуясь харак­теристикой этого трубопровода (кривая еж). Полученные таким обра­зом ординаты дроссельной характеристики насоса 1 (кривая аи) складывают с ординатами характеристики насоса 2 и получают сумма­рную характеристику совместной работы насосов 1 и 2 (кривая кл).

Рис. 1.55. характеристика последовательной работы двух насосов, установленных на значительном расстоянии друг от друга.

 

Построив из точки 3 характеристику напорного трубопровода от насоса 2 до резервуара (кривая зм), находят рабочую точку А данной системы трубопроводов и насосов.

Если в точках 1 и 2 установлено несколько (два или три) параллельно работающих насосов, то вместо характеристик одиночных насосов (кривые аб и вг) наносят характеристики параллельно работающих в данной точке насосных установок и далее поступают так же, как и в случае совместной работы двух одиночных насосов.

 

Кавитация насосов.

Кавитацией называется нарушение сплошности потока жидкости, обусловленное появлением в ней пузырьков или полостей, заполнен­ных паром или газом. Кавитация возникает при понижении давления на входе в насос в результате чего жидкость закипает или из нее выделяется растворенный газ. В потоке жидкости такое падение давления происходит обычно в области повышенных скоростей. В большинстве случаев жидкость настолько быстро проходит через область пониженного давления, что газ не успевает выделиться. В этом случае кавитацию часто называют паровой. Полости или пузырьки, заполненные паром, увлекаются потоком в область повышенного давления. Здесь пар конденсируется и полости, заполненные паром, замыкаются. Пос­ледствием кавитации являются следующие основные явления.

1. Эрозия материала стенок канала. При конденсации пузырьков пара давление внутри пузырька остается постоянным и равным дав­лению насыщенного пара, давление же жидкости повышается по мере продвижения пузырька. Частицы жидкости, окружающие пу­зырек, находятся под действием все возрастающей разности давления жидкости и давления внутри пузырька и движутся к его центру ускоренно. При полной конденсации пузырька происходит столкнове­ние частиц жидкости, сопровождающееся мгновенным местным повышением давления, достигающим сотен мегапаскаль. Это приводит к выщербливанию материала стенок каналов. Описанный механи­ческий процесс разрушения стенок каналов называется эрозией и является наиболее опасным следствием кавитации.

2. Звуковые явления (шум, треск, удары) и вибрация установки, являющиеся следствием колебаний жидкости, которые вызваны за­мыканием полостей, заполненных паром.

3. Уменьшение подачи, напора, мощности и КПД лопастного насоса.

 

Таким образом, давление у входа в насос и, следовательно, в ра­бочем колесе насоса тем меньше, чем больше высота всасывания и гидравлическое сопротивление подводящего трубопровода и чем меньше давление в приемном резервуаре. При достаточно больших высоте всасывания и сопротивлении подводящего трубопровода или при слишком малом давлении в приемном резервуаре давление у вхо­да в рабочее колесо становится настолько малым, что возникает кавитация. Таким образом, кавитация ограничивает высоту всасы­вания насоса.

Основными причинами падения давления на входе в насос можно назвать:

1. Высокое расположение насоса по отношению к уровню воды в источнике.

2. Повышение относительной скорости потока вследствие увеличения подачи при подъеме уровня воды в источнике.

3. Увеличение частоты вращения (пуска насоса на открытую задвижку при опорожненном трубопроводе).

4. Возрастание потерь на всасе.

5. Повышение температуры перекачиваемой воды.

 

Рис. 1.32.
а) Кавитационная характеристика насоса.	б) Кавитационные каверны в рабочем колесе.

 

Назовем кавитационным запасом превышение полного напора жидкости во входном патрубке насоса над давлением ее насыщенного пара.

Кавитационный запас, при котором проис­ходит кавитация, называется критическим. Режим, при котором начинается падение напора, называют первым критическим режимом. На основании изложенного можно сделать следующий вывод:

Геометрическая высота всасывания меньше вакуумметрической на величину полных потерь напора во всасывающей линии и на величину скоростного напора во всасывающем патрубке насоса;

Наибольшая геометрическая высота всасывания ограничивается допустимой вакуумметрической высотой всасывания .

Допустимая вакуумметрическая высота всасывания зависит от атмосферного давления и температуры перекачиваемой жидкости. На заводах изготовителях специальными кавитационными испытаниями определяют величину для атмосферного давления 0,1 МПа и температуры перекачиваемой жидкости 20°С. Если насосная установка проектируется для перекачки воды с температурой больше 20°С

Зная причины общего и местного понижения давления, мы можем предугадать а иногда и предотвратить появление кавитации. Первым и самым надежным мероприятием предотвращения кавитации является определение допустимой высоты всасывания с учетом отметки расположения насосов и температуры перекачиваемой жидкости.

Создание некоторого запаса, путем уменьшения высоты всасывания с учетом геодезической отметки по сравнению с подсчитанными величинами, гарантирует безкавитационную работу насоса.

В целях повышения устойчивости деталей насосов применяют защитные покрытия. Для этого поверхности наплавляют твердыми сплавами, используют местную поверхностную закалку.

Поверхности, разрушенные кавитацией, восстанавливают следующими способами:

- наплавкой электродами из нержавеющей стали с последующей шлифовкой поверхности;

- гуммированием поверхностей, т.е. защитой, тонким слоем резины разрушающихся поверхностей;

- покрытие защищаемой детали эпоксидной смолой или эмалью.

 

⇐ Предыдущая123456789

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: