Регулирование центробежного насоса.

 

Регулир-ие работы насоса закл-ся в изм-ии его напора и подачи. Наиболее широко прим-ся 2 вида рег-ия: 1. при помощи регулирующей задвижки (при этом меняется хар-ка трубопровода при постоянной частоте вращ-ия). 2. путем изм-ия частоты вращ-ия (изм-ся хар-ка насоса).

Иногда малые осевые насосы рег-ют перепуском части расхода из нагнетат-го трубопр-да во всасыв-щий, работа уст-ки со средними и крупными осевыми насосами, имеющими поворотные лопасти, рег-ся изм-ем угла уст-ки лопастей раб колеса (меняется хар-ка насоса).

1. регулирование задвижкой (дросселирование)

 

Предположим, что насос должен иметь подачу не Q_А соотв-но т.А, пересеч-ия хар-ки насоса с хар-кой сети, а Q_B; пусть Q_B < Q_А, этой подаче соотв-ет рабочая т.В хар-ки насоса. Для того ч/б хар-ка сети пересекалась с хар-кой насоса в т.В, необходимо увеличить потери напора в сети. Это осущ-ся прекрытием регулирующей задвижки устан-ной на нагн-ном трубопр-де. В рез-те увелич-ия потерь напора хар-ка сети пойдет круче и пересечет кривую напоров в т.В. Т.о. регулирующая работа насоса дроссел-ем выз-ет доп потери эн снижающие КПД уст-ки, т.к. при этом режиме напор насоса склад-ся из напора, расход-ся при эксплуатации с полностью открытой задвижкой + потери напора в задвижке, поэтому этот СП-б рег-ия не экономичен, но благодаря простоте регулир-ие дроссел-ем получилонаиб-ее распр-ие.

2. Регулирование изменением частоты вращения насоса

Выз-ет изм-ие его хар-ки и => изм-ие раб режима. Для осущ-ия регулир-ия измен-ем частоты вращ-ия необх-мы двигатели с переменным числом оборотов. Такими двигателями явл-ся ДВС, паровые и ГТУ, эл двигатели пост тока, асинхр-ые дв-ли с прим-ем ЧРП (частотно-регулир-ый привод).

Регулир-ие работы насоса изм-ем частоты вращ-ия более экономично, чем регулир-ие дросселир-ем, даже прим-ие гидромуфт и сопр-ие в цепи ротора асинхронного дв-ля связ-ся с доп потерями мощ-ти экономичнее, чем регулир-ие дросселир-ем.

 

Параллельная и последовательная работа насосов. Построение суммарной характеристики.

 

На ТЭС часто имеет место совместная работа 2-х или нескольких насосов на одну общую сеть.

 

Два или несколько насосов включ-ют || в тех случаях, когда один насос не обеспеч-ет необходи-мой подачи или с целью обеспечения резерва. Для увеличения напора насосы включ-ют послед-но. Для анализа совмест-ой работы насосов строят их суммарную хар-ку || работающих насосов произв-ся след-им образом:

 

1. хар-ка 1 насоса

2. хар-ка 2 насоса

3. хар-ка сети

4. суммарная хар-ка 2-х насосов.

При послед-ом соед-ии насосов склад-ся напоры, при постоянной подаче.

 

Т.о. при || соед-ии склад-ся подачи при равных напорах, при послед-ом склад-ся напоры при пост-ой подаче.

Кавитация.

В сл-ях, когда действит-ая высота всас-ия превосходит max-но допуст-ую, в насосах возникает явление «кавитации». В рез-те кавитации происходит разрушение пов-тей раб-их лопастей и в конечном итоге насос выходит из строя. Сущ-ть кавитации закл-ся в след-ем: при Pmin < Pнас вблизи пов-тей лопастей жид-ть вскипает, образ-ся пузырьки пара увлекаются жид-тью вдоль лопастей в область повыш-го давл-ия, где они переохлажд-ся и почти мгновенно конденсируются. В объм занятом пер-но паром устремл-ся жид-ть и если пузырьки пара нах-ся вблизи она удар-ся о нее. Ск-ть жид-ти в точке удара оказ-ся столь большой, что давл на пов-ти лопастей может достигать нескольких сотен атмосфер. Следствием удара явл-ся эрозия пов-тей лопастей на границе области, занятой пузырьками пара и называемая каверной. Одновременно вода вместе с растворенным в ней воздухом попадает в образ-ся трещинки пов-ти лопасти. Кислород воздуха выз-ет каррозию, причем процесс расшир-ия идет быстро. Границы каверны показаны - - -, в т.А набл-ся наибольшее разр-ие лопастей. Хаар-р разр-ия раб колеса во многом зав-ит от того, из какого мат-ла оно изготовлено. Так, н-р, чугунныедетали приобр-ют губчатую стр-ру с неровной пов-тью и извилистыми узкими щелями проник-ми далеко в металл и нарушающими проч-ть деталей. В дет вып-ых из легир стали, в отличие от углеродных, эрозия возн-ет в рез-те кавитации проявл-ся в виде гладких, как бы приточенных впадин и канавок. Материалов абсол-но уст-ых к кавитации не сущ-ет. Кавитация вредна не только тем что происх-ит разрушения раб колеса, машина раб-ая в усл-ях кавитации существенно снижает КПД. Внешняя работа в режиме кавитации проявл-ся шумом, внутр треском, повыш-ым уровнем вибрации, а при сильно развивш-ся кавитации ударами в проточ части, опасными для насоса.

Кавитац-ый процесс делят на 3 стадии:

1. В нач стадии зона кавитации зап-ся смесью более или менее крупных пузырьков и перекачиваемой жид-ти.

2. Во II ст в кавитирующем потоке на огранич пов-ти обр-ся крупные каверны, срываемые потоком и вновь образ-ся. Эта стадия развитой кавитации.

3. III ст – суперкавитация. Здесь обтекаемый эл-т гидромашины полностью лежит в обл-ти каверны.

Меры предотвращ-ие возникн-ие кавитации в насосе:

1. ограничение ск-ти

2. прим-ние рациональных форм сечения проточной части и профилей лопасти

3. эксплуатация насосов на расчетных режимах

4. осн-ой мерой явл-ся соблюд-ие такой высоты всасывания, при к-ой кавитация не возникает, такая высота наз-ся допустимой.