489417724

Оценка уровня КПД и кавитационных качеств центробежных насосов.

НПП "НАСОСЫ и УПЛОТНЕНИЯ" располагает методикой сравнения, пользуясь которой легко определить, насколько близки КПД и кавитационные качества центробежного насоса к наивысшему уровню этих показателей, достигнутому в самых удачных конструкциях на современном уровне технологии.
Зависимости, используемые в указанной методике, получены в результате обработки характеристик нескольких тысяч типоразмеров зарубежных и отечественных насосов (на основе работ Лунаци Э.Д.)
При получении зависимостей использовался принцип построения огибающих, проводимых через опорные точки со значениями наиболее высоких достигаемых показателей. Вид огибающих согласуется с известными зависимостями потерь в насосах от коэффициента быстроходности и соответствует закону изменения потерь энергии в подобных насосах разных размеров (формула Муди).

На рис.1 в качестве примера, дана зависимость наивысшего достигнутого КПД от коэффициента быстроходности (ns) для консольных центробежных насосов с закрытым рабочим колесом и расчетным диаметром входа в колесо D0=4,5х(Q/n)1/3 , где: Q (м3/с), n (об/мин).

Оценим КПД одного из распространенных насосов К90/85.
По характеристике насоса из каталога определим значения для оптимального режима.
Qопт=100 м3/ч, Hопт=80м, n=2900 об/мин, hд опт=5,6м, =67%
Вычислим коэффициент быстроходности ns= 3,65*n*Q ^1/2 /H ^3/4 =66,7
Вычислим D0= 95мм (диапазон D0=80-100мм)
Из рис.1 следует, что значение КПД для данного насоса на 9% ниже наивысшего достигаемого значения.

На графике (рис.2) даны значения КПД нескольких десятков зарубежных и отечественных консольных насосов одинаковых компоновок в зависимости от коэффициента быстроходности (ns). Видно, что КПД лишь немногих насосов приближается или лежит на кривой достигнутого уровня. Именно эти насосы следовало бы выбирать в качестве аналогов для проектирования новых насосов. Насос из примера относится к средним.

На рис.3 показан пример зависимости наивысшего уровня кавитационных качеств для насосов того же типа и диапазона размеров как на рис.1 и рис.2. Такие кривые получены из характеристик насосов, КПД которых лежит на кривых наивысшего уровня или отстоит от них не более чем на 1%. Насосы с предвключенными устройствами здесь не рассматривались.

Указанный в примере насос имеет КПД на 9% ниже, чем наивысший для соответствующего размера D0 и коэффициента быстроходности (ns), и потому значение его с=750 фактически нельзя наносить на рис.3. Однако можно заключить, что при модернизации насоса с указанными в примере подачей и напором нужно стремиться к КПД= 75-76% (рис.2) и величине hкр =3м, соответствующей Скр= 1600 (рис.3).

Пользуясь описанной выше методикой, можно из многих предлагаемых насосов более обосновано выбрать самый экономичный, обеспечивающий снижение себестоимости продукции, которая вырабатывается с помощью насоса. Это облегчит проблемы энергоснабжения и энергосбережения.

На практике НПП "НАСОСЫ и УПЛОТНЕНИЯ" в качестве аналогов для проектирования новых насосов использует наилучшие проточные части, разработанные в течение последних десятилетий. Геометрии корпусов и рабочих колес этих насосов можно рекомендовать для многих быстроходностей.

рис.1

рис.2

рис.3