ВЫСОТА ВСАСЫВАНИЯ НАСОСА (ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ И ВАКУУММЕТРИЧЕСКАЯ)

Насосы обычно устанавливают так, чтобы ось всасывающего патрубка находилась выше горизонта воды в приемном резервуаре или камере. Высота всасывания, развиваемая насосом, равна

где Р0 атмосферное давление, Па; Рн давление на входе в насос, Па.

Величина вакуума зависит от типа насосов и может иметь различные значения. В каталогах насосов указываются значения допустимой вакуумметрической высоты всасывания Я^0", т.е. той высоты всасывания, при которой обеспечивается работа этого насоса без изменения его технических характеристик.

Расстояние по вертикали от уровня воды в приемной камере до оси насоса называется геометрической высотой всасывания

Зависимость между геометрической высотой всасывания и другими величинами, характеризующими работу центробежного насоса, устанавливается из уравнения Бернулли, составленного для сечений 0—0 и 1—1 (рис. 1.6):

Здесь Z0 = 0, Zl Z0 = Я ; Р0 = Рат (т.е. равно атмосферному

давлению, резервуар открыт); Р. = Р ; — = 0, так как скорость

2*7

воды п0 в водоприемнике очень мала; ц1 = цн, (т.е. равна скорости жидкости во всасывающем патрубке насоса); Л — потери напора во всасывающем трубопроводе.

Подставив эти величины в уравнение (1.16), получим

Так как

то

или

Схема для определения высоты всасывания

Рис. 1.6. Схема для определения высоты всасывания

Допустимая вакуумметрическая высота всасывания Я4°кп всегда меньше высоты, определенной по формуле (1.19), на кавитационный запас А /?, т.е.

Кроме приведенного случая насос может быть установлен, когда уровень воды в приемном резервуаре выше оси насоса. В этом случае насос работает «под заливом» (рис. 1.7).

Геометрическая высота для этой схемы установки определяется аналогично. Единственное отличие в том, что геометрическая высота в данном случае будет иметь отрицательное значение.

Схема установки насоса «под залив»

Рис. 1.7. Схема установки насоса «под залив»

Уравнения (1.18), (1.19) для определения геометрической и ва- куумметрической высот примут вид:

Отрицательное значение геометрической высоты всасывания обычно называется подпором. При достаточном подпоре давление на входе в насос может устанавливаться больше атмосферного на всех режимах его работы. В этом случае давление во всасывающем патрубке измеряется манометром.

В зависимости от конструктивного исполнения центробежного насоса отсчет геометрической высоты всасывания ведется по- разному. Для горизонтальных насосов она равна разности отметок оси рабочего колеса и свободной поверхности жидкости в приемном резервуаре. Для насосов с вертикальным валом высота отсчитывается от середины входных кромок лопастей рабочего колеса (первой ступени для многоступенчатых насосов) до свободной поверхности жидкости в резервуаре.

Высота всасывания насоса относится к числу параметров, имеющих чрезвычайно важное практическое значение при проектировании насосных станций. Исходя из положения насоса по отношению к уровню свободной поверхности в водоисточнике определяется глубина заложения фундамента машинного здания. С точки зрения уменьшения объема земляной выемки и облегчения конструкции машинного здания и снижения затрат на сооружение насосной станции при проектировании необходимо стремиться к увеличению геометрической высоты. Значение геометрической высоты всасывания различно для применяемых насосов; в процессе эксплуатации насосов значение геометрической высоты изменяется.

При определении геометрической высоты необходимо учитывать атмосферное давление Рат, которое определяет возможность размещения насоса над уровнем жидкости в приемном резервуаре, но при этом оно существенно изменяется в зависимости от высоты расположения насосной станции над уровнем моря.

Высота всасывания Н меняется и в зависимости от режимов работы насоса, характеризуемых, в частности, скоростным напором на входе в насос. Возрастание скорости потока, вызываемое увеличением подачи насоса, приводит к уменьшению Н и к необходимости расположения насоса ближе к уровню свободной поверхности жидкости в приемном резервуаре.

Особенности компоновки насосной станции и конструкции всасывающей линии, характеризуемой гидравлическими потерями Л , также важны для определения геометрической высоты всасывания. Анализ формулы (1.18) указывает на предпочтительность коротких всасывающих линий с малой скоростью течения и минимумом местных сопротивлений.

Отметка уровня свободной поверхности в приемном резервуаре насосной установки в процессе ее эксплуатации непрерывно меняется, что также необходимо учитывать при определении

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >