КЛАССИФИКАЦИЯ КОЛЕС ЛОПАСТНЫХ НАСОСОВ

Теорией подобия лопастных насосов установлено, что может существовать ряд геометрически подобных насосов, для которых критерий подобия насосов / будет иметь одно и то же значение.

Таким образом, значение критерия подобия / — это характеристика данного ряда или типа насосов, отличающихся геометрическими размерами, т.е. данному типу рабочего колеса соответствует определенное значение критерия подобия /. Следовательно, критерий подобия / может служить основным признаком типизации рабочих колес.

Для классификации насосов в насосостроении в настоящее время пользуются понятием удельного числа оборотов рабочего колеса, или быстроходности ns. За быстроходность рабочего колеса насоса условно принята скорость вращения такого нового модельного колеса, которое во всех деталях геометрически подобно рассматриваемому, а размеры его должны быть таковы, чтобы при напоре Н = 1 м затрачивалась полезная мощность в 0,735 кВт, т.е. подавался бы расход 0,075 м3/с.

Параметры такого эталонного колеса можно определить, пользуясь зависимостями (2.58) и (2.59). В частности, частоту вращения колеса определим по зависимости (2.59), принимая Q = 0,075 м3/с, Я = 1м:

М

Полученная величина ns это коэффициент быстроходности, или приведенная частота вращения колеса. Эта величина и принята в практике для характеристики типа рабочего колеса насоса.

Зависимость (2.68) получена из уравнения (2.59) для частного условного случая, принятого за характеристический. В свою очередь уравнение (2.59) — частный случай общей критериальной зависимости (2.52).

Таким образом, коэффициент быстроходности п$, принятый в качестве характеристики рабочих колес насосов, — чисто условная размерная величина, получаемая из общего критерия подобия лопастных насосов /, выведенного на основе общей теории подобия гидромеханических процессов. Значение коэффициента быстроходности меняется, если принять за эталон какую-либо другую модель с другими параметрами. Более правильным и удобным представляется характеризовать тип насоса величиной критерия подобия насосов /. Этот критерий безразмерный и постоянный для данного типа насосов. Его величина определяется непосредственно по параметрам данного насоса и не связана ни с какими принятыми условными исходными моделями. Наряду с этим критерий подобия в той же мере, как и коэффициент быстроходности, определяет тип рабочего колеса насоса.

Колеса лопастных насосов принято разделять на следующие группы: тихоходные, нормальные и быстроходные колеса центробежных насосов; диагональные и осевые колеса для диагональных и осевых насосов.

Схематично эта классификация представлена в табл. 2.1, где даны значения критерия подобия / для каждого типа насосов, значения ns и соотношения диаметров выхода и входа на рабочее колесо.

Наряду с критерием подобия насосов / тип насоса определяется также критерием кавитационного подобия С к, характеризующим качество насоса в кавитационном отношении.

Классификация лопастных рабочих колес

Тип лопастных насосов

Центробежные

Осевые

(пропеллерные)

Тихоходные

Нормальные

Быстроходные

Полуосевые

(диагональные)

Сечение рабочего колеса

Коэффициент быстроходности, ns

40... 80

80...150

150... 300

300... 500

500... 1200

Критерий

V ю2

3...6

6...12

12...25

25... 50

50...100

ад

3

2

1,6...1,2

1,2...1,1

0,8

В практике насосостроения для кавитационной оценки насосов применяется аналогичный коэффициенту быстроходности кавитационный коэффициент быстроходности С, определяемый по формуле

где Ahs максимальное динамическое падение давления на входе в рабочее колесо, в отличие от значения кавитационного запаса АкЦъ учитывающее падение давления во всей входной части насоса.

Формула (2.69) получена экспериментально С. Рудневым, им же определены значения коэффициента при работе насосов в оптимальных режимах: для плохих в кавитационном отношении насосов (например, насосов для загрязненной жидкости) коэффициент С = = 600...700; для обычных насосов С = 800... 1000; для насосов с повышенными кавитационными свойствами (например, конденсатных насосов) С= 1300...2500.

Значение числового коэффициента в формуле (2.69) должно меняться при изменении размерности входящих в нее величин. В противном случае значения коэффициента С для одного и того же насоса будут различными.

В связи с этим представляется целесообразным и более удобным проводить оценку кавитационных свойств насосов по критерию кавитационного подобия насосов С к, поскольку это обычный безразмерный критерий, не связанный ни с какими исходными условиями, и определяется он только параметрами самого насоса.

Полагая, что Д/гккарв ~ Ahs, и используя экспериментальные данные для значения С, можно определить значения критерия С к, решив совместно зависимости (2.69) и (2.66). В результате получаем: для плохих в кавитационном отношении насосов С к= 19...22, для обычных насосов С = 25...32, для насосов с повышенными кавитационными свойствами С = 40. ..80.

5,А

Полученные значения критерия кавитационного подобия С ^обеспечивают возможность пересчета допустимой высоты всасывания при расчете насосов методом моделирования.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >