Расчёт сопротивлений трубопровода и включенных в него аппаратов

 

Допустимый кавитационный запас  пересчитывают согласно формуле 

Мощность, потребляемую насосом при  его работе в режиме точки Д, определяют по характеристике Q-N₂, N_2Д=16,152. Это значение проверяют расчётом по формуле

что совпадает со значением, найденным  по характеристике Q-N₂3.3. Регулирование работы насоса на сеть прикрытием задвижки (дросселированием) на напорной линии трубопровода

 

Дроссельное регулирование осуществляют при постоянном числе оборотов рабочего колеса путём введения дополнительного  гидравлического сопротивления  в напорную сеть трубопровода. Поскольку  при полностью открытой задвижке (дросселе) достигается наибольшая для данных условий подача насоса, то при её прикрытии происходит уменьшение подачи и возрастание напора.

Требуемый напор в этом случае

где  h_з- потери напора, обусловленные прикрытием задвижки,

Приняв требуемый напор H_ТР, равным напору в точке В при заданной подаче находят потери напора в задвижке из следующего соотношения

м

Суммарные потери напора в сети составят при заданной подаче Q_B=3·10^-2 м³/с

Для построения характеристики сети с прикрытой задвижкой необходимо определить новое значение коэффициента пропорциональности b

Задаваясь различными значениями подачи насоса, определяют соответствующий  напор. Результаты расчёта приведены  в табл.6 и используют при построении характеристики трубопровода.

 

Характеристика сети при  дросселировании

Таблица 6

Q		Нст,м	Σhn,м	Нтр,м
Q·103 м3/с	м3/ч
0	0	16,802	0	16,8
2,7778	10	16,802	0,22	17,02
5,5556	20	16,802	0,88	17,68
8,3333	30	16,802	1,97	18,78
11,1111	40	16,802	3,51	20,31
13,8889	50	16,802	5,48	22,28
16,6667	60	16,802	7,89	24,69
19,4444	70	16,802	10,74	27,55
22,2222	80	16,802	14,03	30,83
25	90	16,802	17,76	34,56
27,7778	100	16,802	21,92	38,73
30,5556	110	16,802	26,53	43,33
33,3333	120	16,802	31,57	48,37
36,1111	130	16,802	37,05	53,85

 

Точка пересечения В характеристик Q-H насоса и трубопровода будет являться рабочей точкой насоса, а его подача Q_B в этом случае будет равна заданной подаче

Необходимую мощность на валу насоса при подаче требуемую для создания напора рассчитывают по формуле

где   - КПД насоса, соответствующий подаче и равный

Тогда

КПД насоса с прикрытой задвижкой 

С изменением КПД меняется и мощность на валу насоса

где  N и η –соответственно, мощность и КПД насоса при полностью открытой задвижке

и -мощность и КПД насоса при частично прикрытой задвижке

Определяют КПД и мощность насоса в условиях работы с прикрытой  задвижкой (в зависимости от расхода подаваемой жидкости ), результаты расчетов сводят в таблицу и строят новые характеристики Q-η' и Q-N'

 

3.4. Анализ способов регулирования  работы насоса на сеть

 

Чтобы определить целесообразный способ регулирования работы насоса на сеть, необходимо сравнить его параметры (напор, мощность и КПД) при заданной подаче для всех рассматриваемых  способов регулирования. Полученные данные приведены в табл.7.

 

Сводная таблица параметров работы центробежного насоса

Способ регулирования работы насоса	Параметры
	Подача	Напор	Мощность	КПД %
Изменение частоты вращения рабочего колеса		42,054	16,13	76,7
Дросселирование		42,375	16,295	76,5

 

Сравнивая параметры работы насоса, делают вывод, что наиболее целесообразным способом регулирования работы насоса на сеть является изменение частоты вращения вала рабочего колеса, т.к. мощность, затрачиваемая насосом меньше, чем мощность при изменении дросселированием. При этом следует учитывать, что для изменения частоты вращения вала рабочего колеса насоса требуется электродвигатель с регулируемой частотой вращения (двигатель постоянного тока) или специальные устройства (гидромуфты, редукторы и т.п.). Поэтому регулирование работы насоса дросселированием наиболее доступно, хотя и наименее экономично.