Оценка уровня КПД и кавитационных качеств центробежных насосов. Соотношение коэффициента быстроходности (ns, nq, k) и кавитационного коэффициента быстроходности (с, Sq, nqs) используемые в разных странах
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. 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=4,5*(Q/n)1/3 , где: Q (м3/с), n (об/мин). Рис.1 На графике (рис.2) даны значения КПД нескольких десятков зарубежных и отечественных консольных насосов одинаковых компоновок в зависимости от коэффициента быстроходности (ns) для диапазона размеров D0=80-100мм. 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.Коэффициент быстроходности (ns) вычисляется по следующей формуле: 3,65*n*(Qопт)1/2 где i - число ступеней насоса. Рис.2 На рис.3 показан пример зависимости наивысшего уровня кавитационных качеств для насосов того же типа и диапазона размеров, что и на рис.1 и рис. 2. Зависимости также построены по принципу огибающих кривых.Кавитационный коэффициент быстроходности (c -коэффициент Руднева С.С.) вычисляется для оптимального режима работы центробежного насоса, т.е. при подаче и напоре, которые соответствуют максимальному кпд насоса. 5,62*n*(Qопт) 1/2 Рис.3 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 Dh3% =3м, соответствующей Скр= 1600 (рис.3). Пользуясь описанной выше методикой, можно из многих предлагаемых более обосновано выбрать самый экономичный насос, обеспечивающий снижение себестоимости продукции, которая вырабатывается с помощью насоса. Это облегчит проблемы энергоснабжения и энергосбережения. При этом не стоит забывать о надежности насоса (различные материалы, технология, качество сборки, обслуживание), а так же то, что насос работает в динамически изменяемой системе трубопроводов, задвижек, клапанов. Чем ближе характеристика системы будет к оптимальной зоне характеристики насоса, и большее количество времени насос будет работать в этой зоне, тем больше будет сэкономлено электроэнергии и тем больше будет ресурс работы насоса. Применяя указанную методику к оценке рядов насосов различных отечественных и зарубежных фирм, мы убедились, что все изготовители имеют наряду с очень хорошими насосами явные "провалы" в некоторых типоразмерах. Часто конструкторы насосов лишь интуитивно чувствуют, какие из машин следует усовершенствовать. Предлагаемая методика позволяет количественно оценить отставание каждого типоразмера и, в зависимости от спроса, определить очередность усовершенствования, возможную экономию от меньшого потребления электроэнергии, от снижения цены агрегата при использовании менее мощных электродвигателей и т.д. Уверенность в том, что высокие показатели уже достигнуты, позволяет с оптимизмом приступить к такой работе. Предложенный здесь критерий размера D0, обычно широко применяемый для кавитационных расчетов, устраняет это противоречие. Усовершенствование проточных частей можно выполнять путем модельного пересчета наиболее удачных машин. При этом использование в качестве модели насоса с меньшим D0 обеспечит получение показателей, близких к наивысшим, для насоса с большим D0. Обратный пересчет не всегда приводит к успеху из-за невозможности получения лопаток той же относительной толщины. На практике НПП "НАСОСЫ и УПЛОТНЕНИЯ" в качестве аналогов для проектирования новых насосов использует наилучшие проточные части, разработанные в течение последних десятилетий с последующей оптимизацией программами визуализации потока в рабочем колесе и корпусе насоса и последующими стендовыми испытаниями моделей.
Россия 3.65*n*(Qопт)**0.5 5.62*n*(Qопт)**0.5 Германия n*(Qопт)**0.5 Англия, США 2*3.14*n/60*(Qопт)**0.5 n*(Qопт)**0.5 где: n - частота вращения насоса (мин-1); Для насосов двухстороннего всасывания (типа Д) подачу насоса необходимо разделить на два. (Подробнее о насосах, можно прочитать на нашем сайте www.pumps-seals.ru ) |
Загляните в каталог, там вы найдете нужное оборудование