2.6.Кавитация насосов. Допустимая высота всасывания. Высота всасывания центробежного насоса

Какая высота всасывания насоса центробежного насоса

Насосы центробежные высокого давления с выносным эжектором

Центробежные насосы высокого давления, являются неотъемлемой частью установок, поднимающих на поверхность воду из подземных водозаборов. Их так же внедряют в водопроводные или отопительные системы для поддержания в сети стабильного давления.

Оборудование этого типа незаменимо, как в быту, так и на производствах, и далее мы поговорим о его достоинствах и особенностях. Посмотрев видео в этой статье, вы узнаете, какова допустимая высота всасывания центробежного насоса, и по какому принципу производится его подбор для скважины или сети.

Особенности поверхностных насосов

Такой критерий, как «высота всасывания насоса центробежного», имеет значение только для поверхностных моделей, которым приходится доставать воду с большого расстояния. На самом деле, эта задача не из лёгких. Ведь как работает центробежный насос, если уровень жидкости находится ниже оси его вала?

Итак:

Для того, чтобы поднять воду, он должен создать на входном патрубке вакуум, то есть абсолютное давление, которое, за счёт его разности с давлением атмосферным, способствует всасыванию жидкости в рабочую камеру. Это называется: вакууметрическая высота всасывания.

Бытовая насосная станция с поверхностным насосом

Ну а дальше, в работу включаются лопасти, которые, вращаясь, выбрасывают воду за периферию колеса, где создаётся напор, необходимый для продвижения потока к напорному патрубку. Здесь немалую роль играют: частота вращения лопастей, а так же протяжённость всасывающего трубопровода — чем больше длина трубы, тем сильнее потери напора. То же самое происходит и в напорном трубопроводе.
Поэтому, залогом комфортной эксплуатации насоса являются, прежде всего, правильные расчёты всасывающей и отводящей линий. Из-за потерь напора, высота всасывания насосов, размещаемых на поверхности, не превышает девяти, а чаще семи метров. Исключение составляют только модели с выносным эжектором, которые могут достать воду, находясь в 25 метрах от её уровня. Есть даже более современные модификации, для которых и это расстояние не предел.

В этом случае, мощность всасывания увеличивается за счёт использования системы труб Вентури. Использование такого агрегата позволяет экономить на строительстве скважины, диаметр которой может не превышать трёх дюймов. Ну а для глубокого водозабора, как не крути, нужен погружной насос.

Насосы консольного типа

Данный вариант центробежных насосов с полным правом можно считать наиболее популярным в мире. Общая масса консольных насосов, среди всего выпускаемого насосного оборудования, по разным оценкам составляет от 55 до 70%.

Прежде всего, это обусловлено простотой конструкции, которая, тем не менее, по своим возможностям, опережает прочие модели.

В консольных насосах, которые в маркировке помечаются литерами «К» и «КМ», вал двигателя удлинён, образовывая консоль – отсюда и название. Это одноступенчатые агрегаты с горизонтальным расположением вала и односторонним входом.
Колесо с лопастями насажено на конец вала и соединено с двигателем через муфту. Визуально определить тип насоса не всегда возможно, так как не только колесо, но и сам двигатель у бытовых моделей, нередко скрыт внутри корпуса.

Насос центробежный высокого давления

Кстати, конструкция рабочего колеса у консольных насосов тоже имеет свои особенности. Оно похоже на барабан, внутри которого вращаются два диска, располагающиеся под углом. В полости колеса есть два отверстия. Одно находится по центру, напротив вала, и служит входом для потока воды. Другое отверстие располагается на периферической части – через него осуществляется отвод жидкости под напором.
Насосы высокого давления центробежные, типа «КМП» (консольные, моноблочные, повысительные), применяют в жилищно-коммунальном хозяйстве. Их используют для повышения давления в водопроводных системах, и подачи воды в многоэтажные здания, где нехватка напора является проблемой номер один. Фото такого насоса мы представили выше.

ЖКХ – это не единственная сфера применения консольных насосов. Они очень востребованы в производственных схемах водоснабжения, в сельском хозяйстве, во многих отраслях промышленности.

Допустим, центробежный насос высокого давления, предназначенный для промышленного использования, способен перекачивать до 370 м3 воды в час, и создавать при этом напор почти в сотню метров.

Вертикальные насосы

Затронув тему насосного оборудования, обеспечивающего высокие показатели давления, нельзя обойти вниманием и вертикальные насосы. Чаще всего они имеют многоступенчатую конструкцию, и, соответственно, обладают гораздо более высокими напорными характеристиками.

Итак:

В быту, насосы с вертикальным исполнением корпуса используют для подачи воды из подземных водозаборов (погружные модели), а так же в дренажных и оросительных системах (полупогружные и поверхностные модели). Насосы производственного назначения тоже нередко имеют вертикальный вал — это даёт большие преимущества.
Дело в том, что производственное наносное оборудование нередко располагается в цеху, и установка вертикальных насосов позволяет экономить полезную площадь помещения. Вместо одного горизонтального насоса, на одном фундаменте может уместиться три-четыре вертикальных.

Вертикальный поверхностный насос

В промышленных масштабах одиночные насосы используются редко. Чаще это насосные станции, объединяющие в себе несколько вертикальных насосов, и мембранный бак – гидроаккумулятор. Такие установки, где кроме основных насосов есть ещё и резервные, очень надёжны и обладают высокими эксплуатационными мощностями.
Где их только не используют: в противопожарных и отопительных системах, для водопонижения и водоотведения, в мелиорации и схемах подачи воды в небольшие населённые пункты. С помощью такой установки можно обеспечить требуемое давление и в системе водоснабжения высотного дома.
Такая установка позволит иметь стабильный напор воды и в частном доме, снабжающемся из магистральной сети, где давление вечно падает в часы пик. Ведь во многих домах отопление водяное, а когда напора воды недостаточно, батареи чуть тёплые, и водогрейная колонка не включается.

Насосная станция для повышения давления

Для небольшого дома, в котором проживает одна семья, достаточно и бытовой насосной станции с одним насосом. Если же это дом в два-три этажа, или, к примеру, коттедж на два хозяина, проблема может оказаться существенной даже и в том случае, когда снабжение водой осуществляется из индивидуальной скважины.
Ведь наши дома сегодня напичканы бытовой техникой, для работы которой нередко требуется давление воды в 2,5-3 бар, обеспечить которое обычная сеть не всегда может. Установив станцию на два-три насоса, можно не только забыть о плохом напоре, но и не беспокоиться о том, что в случае выхода оборудования из строя, вы останетесь без воды.

В таких установках, все насосы одновременно не работают — один всегда в резерве. Стоит рабочему насосу задержаться с запуском секунд на десять, как вместо него тут же включается резервный агрегат.

Насосы бустерного типа

Большинство вертикальных насосов имеют бустерную конструкцию. Это тип конструкции, при которой насосу создаются условия работы, аналогичные условиям скважины. Чтобы это было возможно, корпус бустерного насоса помещается в заполненный водой цилиндрический контейнер из гальванической или нержавеющей стали.

Соединяются они при помощи фланцевого переходника и центруются болтами, находящимися на внешнем периметре. Подобное решение делает конструкцию необычайно устойчивой — такой агрегат можно располагать хоть вертикально, хоть горизонтально.

Достоинства бустеров

Насосы этого типа чаще всего используют для сборки насосных установок производственного назначения, так как их производительность и напор, не уступает характеристикам скважинных насосов. Добиться, к примеру, напора 800м при подаче в 1000м3/час, от горизонтального поверхностного насоса просто невозможно.

Установка с горизонтальными бустерными насосами

Такие показатели, конечно не везде нужны. Но в системах пожаротушения, бустерным установкам практически нет альтернативы, ведь и здания бывают достаточно высокими, да и приблизиться к ним во время пожара не всегда возможно. В таких случаях, именно большой напор спасает ситуацию.
Незаменимы бустеры и для снабжения питьевой водой объектов, расположенных высоко над уровнем моря, например, в горах. И, несмотря на то, что цена таких установок достаточно высокая, в процессе эксплуатации она быстро окупается за счёт экономичного потребления энергии.

Если сравнивать их затраты с другими насосами аналогичной мощности, то экономия составит, ни много ни мало, 50-55%. Использование бустерных установок для обеспечения водой строящихся объектов, позволяет снизить их себестоимость, так как энергоносители всегда составляют львиную долю затрат.

moikolodets.ru

78. Высота всасывания насоса

512 Мы уже говорили, что в некоторых случаях для работы конденсаторов водяного охлаждения средней и даже большой производительности может использоваться проточная вода, отбираемая из скважины (колодца), реки или моря.Холодильные агрегаты при этом размещаются в машинных залах, которые, как правило, расположены выше уровня воды. Для того, чтобы воду подать в конденсатор, ее необходимо забрать с уровня, лежащего ниже входа в насос (см. рис. 78.1).Это довольно сложная задача, для решения которой нужно ответить на ряд вопросов:► Где лучше расположить насос?► С какой глубины насос сможет поднимать воду?► С какими проблемами при этом можно столкнуться?

Напомним, что такое всасывание жидкостиДля того, чтобы понять, что такое всасывание, давайте сядем за столик кафе и закажем фруктовый сок, который начнем смаковать с помощью соломинки. Мы всасываем сок через соломинку, он поднимается из бокала и попадает к нам в рот. Но почему это происходит, вы можете объяснить?Движущей силой, которая помогает соку подняться по соломинке, является атмосферное давление.Атмосферное давление Ра давит на поверхность сока в стакане. Всасывая его через соломинку, мы создаем внутри нее разряжение Р1, которое помогает соку подниматься.Таким образом, явление объясняется просто созданием разности давлений: АР = Ра — Р1.Без атмосферного давления втягивать сок через соломинку было бы невозможно.Правда, есть и еще один путь. Стакан нужно герметично закупорить и подать в него под давлением какой-либо газ.Такой способ используют при розливе пива...

На какую высоту можно поднять жидкость?Если у вас очень мощные легкие, вы можете взять соломинку длиной около метра и начать смаковать сок стоя (см. рис. 78.4). Вы должны будуте сделать очень глубокий вдох, но не надейтесь создать разряжение меньше -0,1 бар. Создавая разряжение -0,1 бар, можно поднять жидкость на высоту около 1 м (если это вода).Чтобы создать более сильное разряжение, возьмем, например, вакуумный насос. На какую же высоту он поднимет жидкость: 5 м, Юм, 20 м, 100 м?Давайте возьмем очень высокопроизводительный вакуумный роторный насос (см. рис. 78.5).Соединим несколько таких насосов последовательно, чтобы попытаться достичь вакуума, близкого к абсолютному нулю.Сможем ли мы тогда поднять воду на высоту 100 м, 200 м и даже больше? 513 Немного об атмосферном давленииВ общем случае давление вызывается взаимодействием твердых, жидких или газообразных тел*. Например, чем больше газа закачивают в герметичный сосуд, тем выше в нем становится давление.Наиболее известное применение этого явления - автомобильная шина. В отсутствии материальных частиц никакого давления не будет. В частности, в космическом пространстве, где очень мало частиц, давление близко к абсолютному вакууму.Абсолютный вакуум характеризуется полным отсутствием материальных частиц (газа или жидкости, в зависимости от того, что нас интересует): в этом случае мы говорим, что абсолютное давление равно нулю.** Атмосферное давление обусловлено силой веса воздушного слоя, который окружает Землю {см. рис. 78.6). Основная масса воздуха атмосферы простирается до высоты около 20 км.На практике это давление равно примерно 10" Н/м2 или около 1 бар на уровне моря, что эквивалентно давлению столба воды высостой 10,33 м (округленно считают 10 м). Безусловно, чем выше мы поднимаемся в воздушном слое над поверхностью Земли, тем меньше становится атмосферное давление. На высоте 2000 м атмосферное давление соствляет только 0,77 бар.Таким образом, минимально возможное давление соответствует полному отсутствию вещества, то есть отсутствию атмосферного давления. Тогда считают, что избыточное давление, то есть превышение давления по отношению к атмосферному, равно -1 бар (или 0 бар абсолютных). Ниже абсолютного нуля давления быть не может, так как из ничего нельзя отнять ничего: давления -2 бар или -3 бар не существует!

В колодце на воду действует атмосферное давление. Когда насос создает разряжение в погруженной в воду трубе, это давление заставляет воду подниматься вверх. Отсюда следует, что даже если на входе в насос создать давление, равное абсолютному нулю (что невозможно), вода не поднимется выше, чем на 10,33 м.

Даже если бы насос мог создать абсолютный вакуум, высота подъема воды выше 10,33 м невозможна!

Никакой, даже самый совершенный насос, не сможет всасывать воду из колодца, уровень воды в котором расположен ниже уровня входа в насос на 10,33 м.В реальности же эта разность уровней ограничена еще больше. Каким бы совершенным ни был насос, его высота всасывания ограничена 6...7 м. Сейчас мы покажем, почему это так.Попытайтесь додуматься до этого сами, прежде чем читать дальше?* В отечественной технической литературе давление определяется как нормальная составляющая взаимодействия двух тел или воздействия одной части тела на другую (см., например, Краткий политехнический словарь. ГИТТЛ. - М: 1956 г. - 1136 с.) (прим. ред.).**Абсолютный нуль давления принципиально недостижим (прим. ред.).

Почему насос не может всасывать воду с уровня ниже 6...7 м?7°) Влияние атмосферного давления. 514 Мы уже говорили о том, что атмосферное давление зависит от высоты местности. Именно оно является движущей силой, обеспечивающей подъем воды в трубе.На высоте 2000 метров атмосферное давление не больше, чем 0,77 бар.Таким образом, насос, установленный на поверхности колодца, находящегося на этой высоте, не сможет поднять воду с уровня более 7,7 м.Следовательно, при подборе насоса необходимо учитывать высоту местности (см. рис. 78.8).2°) Влияние потерь давления.Прежде всего, попробуем объяснить, что такое сетка с обратным клапаном* и в чем заключается ее назначение. Допустим, что насос работает и обеспечивает заданный расход жидкости.В какой-то момент насос выключили. Что при этом произойдет?

Насос больше не создает разрежения и вода, которая находится во всасывающей трубе, начнет сливаться обратно в колодец.В результате труба опустошится. При последующем запуске, перед тем, как вода поднимется к крыльчатке, насос должен вначале создать разрежение воздуха, попавшего в трубу после того, как из нее слилась вода.Однако большинство насосов не способно самозаполняться таким образомВместе с тем, длительная работа или слишком частое включение-выключение насоса, работающего, "вхолостую" грозит серьезными поломками.Следовательно, после остановки насоса необходимо обеспечить такие условия, при которых и во всасывающей трубе, и в корпусе насоса оставалась бы жидкость. При последующем запуске это позволит насосу быстро выйти на режим.Может быть, для решения данной проблемы нужно просто попытаться залить воду в насос через специально предусмотренное с этой целью отверстие в его корпусе?

515 По большому счету, без дополнительных устройств такая операция ни к чему не приведет, поскольку вся вода, которую мы будем заливать в насос, стечет обратно в колодец!Чтобы вода осталась в трубе, нужно на конце трубы, в той ее части, которая опущена в воду, установить обратный клапан (см. рис. 78.10). Тогда после каждой остановки вода оставалась бы в трубе (и в насосе) и не было бы необходимости заливать ее в насос.Чтобы сохранить герметичность клапана и защитить клапан от попадания в него песка или грязи, перед клапаном устанавливают металлическую сетку, выполняющую роль фильтра. Это устройство, состоящее из фильтра и обратного клапана, называют кольцом опускной трубы или сеткой с обратным клапаном.Заметим, что потери давления на кольце могут быть довольно существенными, особенно если фильтр загрязнен. Напомним также, что в этом случае появляется опасность работы насоса в режиме кавитации (см. раздел 77).Таким образом, всасывающая труба в сборе со всеми ее поворотами, кольцом, вентилями и клапанами при работе насоса характеризуется существенными потерями давления. Величина этих потерь, в зависимости от длины трубы, ее конфигурации и комплектации может меняться в диапазоне от 0,05 до 0,2 бар (то есть от 0,5 до 2 м вод. ст.).Если потери давления составляют 2 м вод. ст., то на столько же уменьшается и высота всасывания: потери давления напрямую влияют на величину высоты всасывания, поэтому всегда стремятся максимально снизить потери давления.

Влияние вида перекачиваемой жидкости.Мы знаем, что давление в I бар соответствует примерно 10 м вод. ст., поэтому невозможно всасывать воду с поверхности, которая находится ниже 10 м от входа в насос. Но 1 бар также соответствует и 76 см рт. ст.: следовательно ртуть нельзя всасывать с уровня ниже 76 см от входа в насосТаким образом, при подборе насоса вы должны принимать во внимание плотность перекачиваемой жидкости (особенно будьте внимательны при подборе насоса для перекачивания водных растворов гликолей, плотность которых зависит от концентрации гликоля).4°) Влияние температуры перекачиваемой жидкости.В разделе 77 мы узнали, что чем выше температура перекачиваемой жидкости, тем больше опасность перехода насоса в режим кавитации.Высота всасывания Н может быть тем больше, чем ниже температура жидкости, которую мы будем перекачивать. Так, например, вода при температуре 10°С может быть поднята к насосу с более низкого уровня, чем вода при температуре 80°С.В любом случае следует помнить, что изменения температуры и давления являются опасными факторами, определяющими условия вскипания воды.

516 Центробежный насос не может всасывать газ, поэтому надо всячески избегать таких условий, при которых значения давления и температуры жидкости на входе в насос могут привести к вскипанию перекачиваемой жидкости и возникновению режима кавитации (см. рис. 78.12).5°) Влияние параметра NPSH*.Насоса, настолько совершенного, чтобы всасывать с давлением на входе -1 бар, не существует. Самые лучшие насосы, создающие разряжение -0,8 бар, никогда не смогут поднимать воду с поверхности, лежащей более, чем на 8 м ниже уровня насоса.

Почему это происходит, можно понять, вновь обратившись к рассмотрению потока воды между сечением входа в насос {точка 1) и сечением, в котором давление жидкости минимально (точка 4. см. раздел 77).Падение давления на участке между точкой 1 и точкой 4 эквивалентно потерям давления в насосе. Как и любые потери давления, они растут с увеличением расхода. Однако конструкторы насосов при проектировании могут управлять этими потерями.Чтобы предотвратить опасность возникновения кавитации в насосах, конструкторы в документации на свою продукцию указывают минимально допустимое давление на входе в насос (в точке 1), ниже которогопользователь никогда не должен опускаться: это потребная величина параметра NPSH, которая определяется как "абсолютное статическое давление на всасывании". Укажем, что эта величина (часто выражаемая в метрах водяного столба) соответствует внутренним потерям давления на крыльчатке насоса между точками 1 и 4.**Чтобы лучше усвоить абстрактные понятия, о которых мы только что рассказали (влияние NPSH, температуры, вида жидкости, потерь давления, атмосферного давления), попробуем вместе решить одно небольшое упражнение:Для охлаждения конденсатора предлагается использовать грунтовые воды, расположенные на глубине 4 метра. Потребная величина кавитационного запаса для выбранного нами насоса (NPSH) равна 3 м вод. ст., вода имеет температуру 10°С, потери давления на фильтре и обратном клапане 0,5 м вод. ст., потери давления во всасывающей трубе так же 0,5 м вод. ст. Высота над уровнем моря 1000 м.

► Можно ли использовать выбранный нами насос?► Что произойдет, если фильтр засорится?► Что произойдет, если уровень грунтовых вод понизится на 1 м?

* Параметр NPSH (Net Positiv Suction Head) - предельный бескавитационный напор в заданном сечении насоса, введен для уточнения условий бескавитационного режима работы. Pierre Lecouey в своей работе "Et si nous par-lions pompes?" (Chaud, Froid, Plomberie, juill 1989, № 505, p. 23) определяет его как: "Необходимый абсолютный напор (следовательно, количество энергии), превышающий упругость насыщенных паров (для полного исключения возможности вскипания), которым должна располагать жидкость на входе в колесо насоса для полного предотвращения явления кавитации". В отечественной технике используется понятие "Кавитационный запас", которое определяют зависимостью Ah = (Рн + pVH /2 - Pn)/pg, где Ah - кавитационный запас, м; Рн - давление на входе в насос, Па; р - плотность жидкой среды, кг/м3; Vh - скорость жидкой среды на входе в насос, м/с; Рп -давление насыщенных паров жидкой среды, Па (см. ГОСТ 17398. Насосы. Термины и определения) (прим. ред.). ** Автор дает достаточно упрощенное объяснение определению величины кавитационного запаса и, в частности, соотношению между кавитационным запасом и потерями давления в колесе насоса. Тем, кто более детально желает ознакомиться с явлением кавитации и методами ее предотвращения, рекомендуем статью Главного конструктора динамических насосов ОАО "Ливгидромаш" Р. Соколова "Кавитация и ее влияние на работу центробежных насосов"//Строительный инжиниринг, № 3, 2007 г. (прим. ред.). 517 а) Молено ли использовать выбранный нами насос?"Совершенный" насос, если он существует, может всасывать воду с уровня, который на 10,33 м ниже уровня насоса. Допустим, что такой насос мы разместим на уровне А (см. рис. 78.14), при этом высота трубы АР = 10,33 м. Если на входе в этот насос установить манометр, то он покажет -10,33 м, то есть абсолютный вакуум.Сделаем поправку на кавитационный запас NPSH: минимальное давление на всасывании (кавитационный запас) для выбранного нами насоса должно быть равно 3 м вод. ст. Чтобы гарантированно получить это значение, нужно опустить наш воображаемый насос на уровень В, то есть на 3 м вниз (BF = 7,3 м).Теперь надо учесть вид жидкости: поскольку мы собираемся перекачивать воду, никакой поправки на вид жидкости делать не требуется.Поправка на температуру: поскольку температура воды равна 10°С, то при этой температуре опасность вскипания воды ничтожно мала, поэтому поправку на температуру также делать не нужно.Поправка на потери давления: потери давления на фильтре, обратном клапане и во всасывающей трубе равны 0,5 + 0,5 = 1 м вод. ст. Опустив насос еще на 1 метр вниз, в точку С, получим CF = 7,3 - 1 = 6,3 м.

Поправка на высоту: насос будет откачивать водуиз колодца, находящегося на высоте 1000 м над уровнем моря. На этой высоте атмосферное давление ниже, чем на уровне моря на 1,2 м вод. ст.: следовательно, воображаемый насос нужно опустить еще на 1,2 м вниз в точку D. В результате имеем DE = 6,3 — 1,2 = 5,1 м.Гарантийный запас: чтобы гарантированно не допустить кавитации, заложим в качестве запаса надежности высоту в 1 м. Для этого наш насос опустим еще на 1 м вниз в точку Е. Получим EF = 4,1 м.Таким образом, выбранный нами насос сможет без каких бы то ни было проблем всасывать воду из колодца, уровень воды в котором на 4,1 м низке входа в насос. То есть, он безусловно может быть использован для подачи воды в конденсатор, поскольку на самом деле уровень воды в колодце только на 4 м ниже уровня входа в насос.б) Что произойдет, если металлическая сетка фильтра забьется грязью (засорится)?Очевидно, что со временем металлическая сетка фильтра будет засоряться. Если потери давления на сетке вырастут, например, до 1 м вод. ст., это будет соответствовать ранее установленному гарантийному запасу. Насос обеспечит откачку, но его расход упадет (см. раздел 75).Если фильтр закупорится еще больше и потери давления станут больше, чем 1 м вод. ст., насос может войти в режим кавитации. В этом случае расход воды еще больше упадет и насос начнет работать в неустановившемся режиме.

Если уровень воды в колодце понизится на 1 м, то нас спасет, как и в предыдущем случае, гарантийный запас, и насос, как и ранее, обеспечит откачку воды при условии, что фильтр чистый, однако расход воды уменьшится. Однако, если уровень воды понизится еще больше или засорится фильтр, то произойдет катастрофа!Как откачивать воду с глубины 100 м?Мы только что убедились, на практике насос может откачивать воду с поверхности, расположенной ниже уровня насоса не более, чем на 6...7 м.Чтобы откачивать воду с поверхности, расположенной ниже этого уровня, достаточно погрузить насос на дно колодца, как показано на рис. 78.15. Насос будет легко откачивать воду без всякой кавитации. 518 Для подъема воды на десяток метров никаких проблем не будет. Однако, если вам нужно поднять воду на большую высоту (20 м, 40 м, 100 м и даже больше), то один насос с этим не справится. Одним из решений может стать использование '"ступенчатой" схемы, как показано на рис. 78.16. Но такое решение будет достаточно сложным и дорогостоящим.Кроме того, оно не всегда может быть реализовано. Например, как откачать воду с поверхности, лежащей ниже требуемого уровня подъема на 40 м и находящейся в узком колодце?

519

В этом случае можно использовать многоступенчатый насос (см. рис. 78.17), в котором ступени (крыльчатки) автоматически повышают напор при переходе от одной ступени к другой с минимальными потерями (на рис. 78.17 таких ступеней четыре).Представим себе, что каждая ступень создает напор, равный 10 м вод. ст. Вода проходит через первую ступень и давление на входе во вторую ступень уже равно 10 м вод. ст. Во второй ступени напор также равен 10 м вод. ст., следовательно на выходе из нее давление воды будет равно 20 м вод. ст., и так далее.

Для получения напора, например, 100 м вод. ст., достаточно иметь 10 ступеней (мы, конечно, немного упрощаем, однако такая технология довольно часто используется, если нужно получить высокое давление - см., например, рис. 78.18).

Если вы хотите получить дополнительную информацию, см. раздел 97.

vmestogaza.ru

Высота всасывания насоса: рассмотрим подробно

Высота подъема насосом всасывания

Расчет высоты всасывания насоса имеет очень важное значение при проектировании насосов и насосных станций. По всасывающему трубопроводу движение жидкости и подача ее к рабочему колесу происходит за счет разности абсолютного давления в потоке жидкости у входа в рабочее колесо и давления над открытой поверхностью воды, находящейся в приемном резервуаре.В этой области величина давления не постоянная и зависит от того, как расположен насос относительно уровня свободной поверхности и от других факторов. Как правильно устанавливать насосы своими руками, в зависимости от высоты всасывания, предлагается узнать из этой статьи.

Возможные схемы установки насоса

На точную зависимость между перечисленными параметрами влияет схема установки центробежного насоса.Это может быть:

Насос забирает воду из открытого резервуара, когда уровень открытой поверхности находится ниже оси колеса рабочего агрегата по схеме размещения центробежных насосов, вид «а». Как показано на фото.

Установка насоса из открытого источника

По теореме Бернулли при наличии двух сечений:

уровня открытой поверхности воды в приемной емкости 0 — 0;
сечения 1 — 1 расположенного на входе в насос.

Пренебрегая в первом из них, значением величины скоростного напора, можно получить уравнение из которого определяется абсолютное давление в нужном сечении.Здесь:

hп.в. – потери в трубопроводе для всасывания;
рa — давление атмосферное;
Па; рв — абсолютное давление получаемое на входе в насос;
Па; св — скорость потока на входе в насос, в м/с.

В уравнении левая часть – это вакуумметрическая высота всасывания насоса, измеряемая в метрах столба жидкости, которая перекачивается.

Схемы размещения центробежных насосов

Насос забирает воду из открытого резервуара, когда уровень открытой поверхности находится выше оси колеса рабочего агрегата, на схеме вид «б».

Принимая это же сечении 0 – 0 за плоскость отсчета, единственным отличием от первой схемы здесь будет то, что величина Hs станет с отрицательным знаком. Геометрическая высота всасывания с отрицательным значением называется подпором.

Совет: Если его достаточно, то давление имеющееся на входе в насос, можно устанавливать больше атмосферного, при любых режимах работы агрегата.

Конструктивное исполнение центробежного насоса играет роль на отсчете геометрической высоты всасывания:

Если насос горизонтальный, это будет разность отметок оси колеса рабочего и открытой поверхности воды в приемной емкости.
При установке агрегата с вертикальным валом, эта величина считается от середины кромок входных лопастей колеса рабочего или, для многоступенчатых насосов от первой ступени, до открытой поверхности жидкости в емкости.
Для осевых насосов определение вакуумметрической и геометрической высот всасывания остаются такими же.
При определении Hs некоторым отличием, для высокопроизводительных осевых насосов, когда вода к ним подводится конфузорными изогнутыми трубами для всасывания, будет учет скоростного напора на входе в трубу и характера фактического размещения скоростей по сечениям жидкостного потока.

В этом случае геометрическая высота всасывания насосов отсчитывается от открытой поверхности жидкости в приемной емкости до плоскости, которая проходит через оси лопастей колеса рабочего, у насосов имеющих вертикальный вал и до наивысшей точки лопасти колеса у насосов с валом горизонтальным.

Совет: Высота всасывания помимо того, что определяет положение насоса к уровню открытой поверхности в источнике воды, определяет и глубину выполнения фундамента машинного здания. Хотя для уменьшения объема земляных работ и облегчения конструкции здания, а значит и меньшая цена в целом на сооружение насосной станции и может быть выполнено, но увеличение Hs является не очень желательным.

Величина геометрической высоты всасывания для насосов разных типов неодинакова. Она в процессе эксплуатации не остается постоянной даже для одного работающего насоса.Уравнение устанавливает функциональную зависимость величины Hs от всех параметров, которые характеризуют конструктивные и эксплуатационные особенности оборудования.

На схеме «в» — откачивание жидкости из замкнутого объема. В этом случае:

Где р – абсолютное давление образуемое на входе в насос. Эта величина необходима для надежной и бесперебойной работы насоса при всех значениях напора и подачи, что зависит от особенностей конструкции решетки лопастей колеса рабочего и определяется расчетами.Значение высоты всасывания Hs зависит от режимов работы агрегата, которые характеризуются скоростным напором, возникающим на входе v2\/(2g). Увеличение скорости потока, с увеличением подачи насоса, способствует уменьшению Hs и, значит, приводит к необходимости размещения насоса поближе к уровню открытой поверхности воды в приемной емкости.Особенности компоновки оборудования, в том числе конструкции линии для всасывания, которая характеризуется гидравлическими потерями, служит важным фактором для определения величины геометрической высоты всасывания Hs. По этой формуле видно, что предпочтение лучше отдавать коротким всасывающим линиям с небольшой скоростью течения и минимальными местными сопротивлениями.

Что сделать, чтобы хватало воды насосу

Часто возникают проблемы при подаче воды для всасывания насосом. Теоритическая глубина, с которой атмосферное давление может позволить поднимать воду составляет 9 метров.На практике, с небольшими потерями, максимальная подача воды насосом составляет 7 метров. Наиболее уверенный подъем жидкости насосом с глубины пять метров.Существуют несколько способов, которые помогают увеличить глубину подъема воды:

Насос, при наличии колодца, можно поместить на площадке, размещенной внутри колодца, или на специальной плавающей на воде платформе.
Обустройство кессона поблизости колодца или скважины, глубина которого будет такой же как и недостающие для нормальной работы метры.

Совет: Однако глубокий кессон, свыше трех метров, копать не стоит – возникнут трудности при обслуживании и контроле работы насоса. При этом необходимо утеплить крышку кессона, для предотвращения от проникновения зимой холодного воздуха. В этом случае решаются проблемы тепло- и звукоизоляции агрегата.

Использование готового подземного помещения, которым может быть подвал своего дома, что позволит приблизить к зеркалу воды в источнике насоса. В этом случае под трубу копать глубокую траншею не обязательно, нужно, чтобы ее глубина была ниже границы промерзания, что обеспечит работу зимнего водопровода.Если расстояние до колодца от дома не большое, до пяти метров, атмосферное давление остальное сделает все само. Главное, чтобы насос к воде приблизился по вертикали, а по горизонтали действуют только силы сопротивления трубопровода.Их можно уменьшить если увеличить диаметр трубы и использовать ее более гадкой: металлопластик или пластик.
Поднять воду с большой глубины помогает устройство эжектора. В этом случае часть воды с напора аппарата загоняется во всасывающую трубу, этим восполняется недостающее в ней давление. Для более эффективной потери, для эжектора имеется специальная конструкция, напоминающая насадку пылесоса, используемую для побелки потолков и стен.При сужении вода от напора агрегата ускоряется и за собой увлекает воду, которая идет от источника на всасывание к насосу.

Схема подключения самодельного эжектора

Установка эжектора увеличивает мощность насоса, его можно установить на любую станцию. К тому же эжектор можно легко собрать из любого тройника, подходящего по диаметру. Эффективность его большой не будет, но увеличить глубину подъема воды он сможет.

Использование двух насосов

Проще применять один насос, но иногда использование двух, не слишком мощных устройств, будет хорошим решением для обслуживания источников. В этом случае погружной опускается в колодец или скважину и подает воду на поверхностный насос, на его базе организована насосная станция.С водоснабжением самостоятельно справиться не сможет ни один маломощный насос, а вместе они могут поддерживать в системе хорошее давление.Здесь существуют своя инструкция для организации устройства в схемах:

Оба насоса включаются синхронно, подключаются они параллельно к реле давления оборудования.
Расход воды у подающего насоса должен быть не меньше напорного расхода, иначе будет снижена эффективность связки.
Защиту от «сухого хода» придется ставить или отдельно на каждый насос, или одну на общее питание всей насосной станции — до реле давления.

Как накачать скважину

Для владельцев скважин одним из вариантов может стать ее накачивание с помощью компрессора, но для этого необходимо загерметизировать верхнюю часть обсадной трубы скважины.

Устройство компрессора для накачки скважины

При подъеме давления внутри скважины, происходит выталкивание воды наверх по отводящей трубе. При большой мощности компрессора можно обойтись совсем без насоса, что очень удобно где вода в скважине насыщена песком, что противопоказано для любых насосов.
Можно использовать компрессор одновременно с насосом. Но здесь стоит учитывать, что в скважине давление толкает воду и вверх, и вниз, загоняя ее в водоносный слой обратно. Такой способ подачи воды необходимо использовать с учетом особенностей скважины и особенностей геологии на участке.

Совет: Необходимо, при применении компрессора, делать очень хорошую звукоизоляцию, чтобы предотвратить большой шум от назойливой трескотни компрессора.

Как использовать насосы с большой высотой всасывания можно познакомиться по видео в этой статье.

moikolodets.ru

Допустимая высота всасывания насосов — МегаЛекции

Движение жидкости по всасывающему трубопроводу и подвод ее к рабочему колесу осуществляются за счет разности давления над свободной поверхностью жидкости в приемном резервуаре и абсолютного давления в потоке у входа в колесо. Однако давление в этой области не является постоянным, оно определяется расположением насоса по отношению к уровню свободной поверхности, другими факторами. Для определения зависимости всех этих параметров необходимо учитывать различные схемы установки центробежного насоса (рисунок 1.4).

Высота всасывания насоса относится к числу параметров, имеющих чрезвычайно важное практическое значение при проектировании насосных станций. Следует различать вакуумметрическую игеометрическую высоту. Эти понятия взаимосвязаны.

а – уровень свободной поверхности жидкости в открытом резервуаре расположен ниже оси рабочего колеса; б – уровень свободной поверхности жидкости в открытом резервуаре расположен выше оси рабочего колеса; в – забор воды из закрытого резервуара;

Нs – разность отметок оси рабочего колеса насоса и свободной поверхности жидкости в резервуаре

Рисунок 1.4 – Схемы установки насосов

Геометрическая высота всасывания – это высота расположения оси насоса над уровнем жидкости.

Вакуумметрическая высота всасывания – это степень разряжения на входе в насос. Она зависит от атмосферного давления, температуры, удельного веса жидкости конструктивных особенностей насоса.

По схеме (рисунок 1.4, а) геометрическая высота всасывания равна:

, (1.14)

а вакуумметрическая высота

. (1.15)

Зависимость между геометрической высотой всасывания и вакуумметрической определяется следующим образом:

(1.16)

Единственное отличие расчета по второй схеме (рисунок 1.4, б) заключается в том, что величина геометрической высоты всасывания будет иметь отрицательное значение. В этом случае зависимость между высотами имеет следующий вид:

. (1.17)

Отрицательное значение геометрической высоты всасывания обычно называют подпором. При достаточном подпоре давление на входе в насос может устанавливаться больше атмосферного на всех режимах его работы.

Принципиальное отличие схемы при откачке жидкости из замкнутого резервуара (рисунок 1.4, в) от предыдущей заключается в том, что вакуумметрическая высота всасывания в этом случае равна:

, (1.18)

где ризб – избыточное давление, которое в зависимости от технологического назначения насосной установки, конструктивных особенностей ее исполнения и режима работы может быть положительным, отрицательным или даже знакопеременным.

Геометрическая высота всасывания определяет глубину заложения фундамента машинного здания насосной станции. Значение геометрической высоты всасывания неодинаково для насосов различных типов. Даже для одного и того же насоса оно не остается постоянным в процессе его эксплуатации. В обычных условиях максимальная геометрическая высота всасывания для центробежных насосов составляет не более 5-7 м, для некоторых насосов – до 8 м.

С увеличением подачи насоса Q во всасывающей линии растет скоростной напор и потери. Поэтому уменьшается максимально допустимая геометрическая высота всасывания.

Наиболее часто встречающиеся при эксплуатации насосов проблемы связаны с условиями всасывания на входе гидросистемы и почти всегда они бывают вызваны слишком низким гидростатическим давлением (подпором) на входе насоса. Причина этого может корениться либо в выборе насоса с неоптимальными для данных условий эксплуатации параметрами, либо в ошибках, допущенных при проектировании гидросистемы.

Разряжение на входе насоса зависит от разницы между уровнем положения впускного отверстия и поверхности перекачиваемой жидкости, от потерь давления на трение во всасывающем клапане и трубопроводе, а также от плотности самой жидкости.

Это разряжение ограничено давлением насыщенного пара жидкости при данной температуре (таблица 1.3), т.е. давлением, при котором будут образовываться пузырьки пара. Любая попытка снизить гидростатическое давление до величины, меньшей чем давление насыщенного пара, приведет к тому, что жидкость отреагирует на это образованием пузырьков пара, поскольку она начнет закипать при нормальных температурных условиях. т.е. возникнет явление кавитации.

Таблица 1.3 – Давление насыщенных паров воды
t, °С	p, кПа	t, °С	p, кПа
	0,61		12.3
	1,22		19,9
	2,33		30,9
	4,27	…	…
	7,33		101,3 = pатм

Примечание:

- чем выше температура воды, тем меньше высота всасывания;

- при 70 °С и более забор воды насосом практически невозможен.

В насосе кавитация возникает тогда, когда давление с той стороны лопаток рабочего колеса, которая обращена в сторону всасывающей полости (обычно вблизи впускного отверстия насоса), падает ниже давления насыщенного пара жидкости, вызывая образование пузырьков газа. Пузырьки разрушаются (взрываются), а возникающая при этом волна давления может вызвать повреждение насоса. Это повреждение, которое может возникнуть в течение нескольких минут или через несколько лет, настолько серьезно, что может отрицательно подействовать не только на насос, но и на электродвигатель. Наиболее уязвимыми деталями при этом являются подшипники, сварные швы и даже поверхности рабочего колеса .

Масштабы повреждений рабочего колеса зависят от характеристик материала, из которого оно изготовлено (таблица 1.4).

Кавитация внешне проявляется в виде шума, треска, вибрацией, понижения значений напора, подачи и КПД. Поэтому минимально допустимое давление во всасывающей полости насоса должно быть выше давления парообразования.

Таблица 1.4 – Потери в массе материала при повреждении рабочего колеса (чугун используется как исходное значение)

Вид материала	Потери
Нержавеюща сталь	0,05
Чугун	1,0
Бронза	0,5
Бронзовые сплавы	0,1

Величина удельной энергии (рисунок 1.3) потока на входе в насос в сечении II равна

, (1.19)

где pвс– давление во всасывающей полости насоса;

vвс – средняя скорость во всасывающей полости насоса;

ρ – плотность жидкости;

g – ускорение свободного падения.

Для обеспечения бескавитационной работы необходимо предусмотреть избыток давления ΔН

, (1.20)

откуда

, (1.21)

где pпар– давление парообразования воды.

Подставив в формулу (1.14) найдем максимально допустимую геометрическую высоту всасывания HSmax

,(1.22)

где φ – коэффициент запаса (φ= 1,2…1,4).

Произведение φ×ΔН, так называемый кавитационный запас. необходимый для устранения опасности кавитации. Его величина зависит от атмосферного давления; потерь давления на трение во всасывающем клапане и присоединительном трубопроводе; коэффициента, учитывающего минимальное давление на всасывании; давления насыщенного пара; запаса прочности. Если запас положительный, насос может работать при данной высоте всасывания. Если он отрицательный, для работы насоса необходимо создать условия, при которых он станет положительным. На практике эта величина не превышает 3 м.

Кавитации в насосе не будет, если вакуумметрическая высота всасывания не превышает допустимого значения, определенного в результате кавитационных испытаний и указанного в заводских характеристиках.

Кавитацию можно устранить или предотвратить, учитывая следующие параметры:

– насос всегда необходимо устанавливать как можно ниже;

– поднять уровень жидкости со стороны всасывания;

– длина всасывающего трубопровода минимально возможная;

– минимальное количество колен, клапанов, вентилей и фитингов на всасывающем трубопроводе;

– следует выбирать насос с возможно наименьшим минимальным давлением на всасывании;

– снизить подачу насоса путем частичного закрытия нагнетательного (или напорного) клапана.

megalektsii.ru

Высота - всасывание - центробежный насос

Cтраница 1

Высота всасывания центробежного насоса не может превышать теоретического столба жидкости, равного по давлению 1 ат. [1]

Высота всасывания центробежных насосов относительно выше, чем поршневых, вследствие отсутствия потерь на преодоление сил инерции. Однако для того чтобы центробежный насос всасывал жидкость, линия всасывания и насос перед пуском его в ход должны быть залиты жидкостью. [2]

Высота всасывания центробежных насосов составляет 3 5 - 4 5 м вод. ст. Однако следует иметь в виду, что центробежный насос в момент пуска не может обеспечить подсоса жидкости, а поэтому перед пуском всасывающий трубопровод и насос должны быть залиты перекачиваемой жидкостью. Для удержания жидкости во всасывающем трубопроводе после остановки насоса на конце трубопровода устанавливают обратный клапан. [4]

Так как высота всасывания центробежных насосов составляет 2 - 5 м, то в случае их применения необходимо устройство заглубленных ( до 10 м) шахт для установки насосов. [6]

От чего зависит высота всасывания центробежных насосов. [7]

Это уравнение показывает, что высота всасывания центробежного насоса, так же как и поршневого, зависит от скорости протекания жидкости и сопротивлений на линии всасывания, а также от температуры перекачиваемой жидкости. [8]

Гидроэлеваторы могут применяться для увеличения высота всасывания центробежного насоса. Для этой цели их устанавливают на всасывающей линии, после приемного клапана, а от нагнетательного патрубка насоса к ним подводят воду. Количество подводимой воды составляет примерно 15 % от производительности насоса. Производительность гидроэлеватора должна в этом случае равняться производительности насоса. [10]

Гидроэлеваторы могут применяться для увеличения высоты всасывания центробежного насоса. Для этой цели их устанавливают на всасывающей линии, после приемного клапана, а от нагнетательного патрубка насоса к ним подводят воду. Количество подводимой воды составляет примерно 15 % от производительности насоса. Производительность гидроэлеватора должна в этом случае равняться производительности насоса. [12]

Установка, схема которой приведена на рис. 5.1, б, также предназначена для откачки жидкости насосом, расположенным на поверхности земли, с глубины, превышающей допустимую вакуум-метрическую высоту всасывания центробежного насоса. [14]

Наиболее распространенной является схема, изображенная на рис. 6.4, а. В этом случае эжектор как бы увеличивает высоту всасывания центробежного насоса. Я), а центробежный насос с более высоким КПД подает воду на высоту ЯВС ЯГ. Она аналогична первой схеме, но предусматривает установку так называемого двухпоточного насоса - многоступенчатого насоса с отбором воды на промежуточной ступени. [15]

Страницы: 1 2

www.ngpedia.ru

Центробежные насосы: кавитация, NPSH, высота всасывания

Опубликовано 14.01.2017

Центробежные насосы

Нормальновсасывающие насосы

Перед включением нормальновсасывающего насоса необходимо заполнить жидкостью всасывающую трубу (с обратным клапаном на конце) и сам насос.

Самовсасывающие насосы

Самовсасывающие насосы не требуют заливки всасывающей трубы – жидкость заливается только в сам насос.

Кавитация

При работе центробежного насоса на входе возникает разряжение – зона пониженного давления. Если давление в этой зоне становится ниже, чем давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости, то жидкость начинает кипеть (чем ниже давление, тем ниже температура кипения) – образуются пузырьки, которые, перемещаясь в зону высокого давления, лопаются. Эти микровзрывы разрушают поверхность рабочего колеса, и насос выходит из строя.

Насос из нержавеющей стали в 20 раз менее подвержен разрушающему воздействию кавитации, чем чугунный (и в 10 раз прочнее бронзового).

При кавитации повышается шум (как будто насос перекачивает щебёнку), увеличивается нестабильность работы насоса, снижается напор и подача, увеличивается нагрузка на подшипники.

NPSH (Net Positive Suction Head)

NPSH – это такое минимальное давление на всасе, при котором кавитация приводит только к 3%-ному падению напора.

Чем выше NPSH насоса, тем меньше высота всасывания.

Кавитационный запас определяется в точке максимальной подачи по кривой зависимости NPSH от расхода для выбранного типа насоса (по каталогу производителя).

Высота всасывания

Максимальная теоретическая высота всасывания не может быть больше 10,33 метра водного столба (одна атмосфера) на уровне моря.

Максимально допустимая высота всасывания рассчитывается по формуле:

Hmax = Hb – Hf – Hv – NPSH – Hs [м]

Hb - барометрическое давление (атмосферное давление на уровне моря) в метрах водного столбаHf - потери давления на трение во всасывающем трубопроводе при максимальном расходеHv - давление насыщенных паров жидкости при максимальной рабочей температуреNPSH – кавитационный запасHs – дополнительный запас надёжности (эмпирическая величина – 0,5..2м)

Если в результате расчёта получили, что Hmax=3 метра, то это значит, что насос может всасывать жидкость на высоту до 3 метров без риска возникновения кавитации.

Если результат получился отрицательным, например, минус 3 метра, то это значит, что для работы насоса без кавитации на всасе необходимо создать дополнительный подпор 3 метра (т.е. уровень жидкости должен быть выше уровня установки насоса).

Приводы и двигатели постоянного тока

Гидравлическая мощность и КПД центробежных насосов

www.maxplant.ru

2.6.Кавитация насосов. Допустимая высота всасывания

На всасывающей линии насосов возникает разрежение. Причинами разрежения являются:

1) потери энергии на всасывающей линии;

2) затраты энергии на подъем жидкости на высоту Нвс;

3) инерционные потери во всасывающем трубопроводе, зависящие от скорости “разгона” лопастного колеса насоса. Чем быстрее достигается полное число оборотов и чем меньше диаметр всасывающего трубопровода, тем больше инерционные потери.

В результате может произойти вскипание части жидкости и возникнуть явление, называемое кавитацией. Кавитация – это процесс образования пузырьков пара в толще движущейся жидкости при снижении гидростатического давления и конденсации этих пузырьков внутри жидкости в зоне повышения гидростатического давления. В лопастных насосах – минимальная величина этого давления, а следовательно, наибольшая вероятность кавитации возникает вблизи входной кромки лопатки, т.е. там, где скорость потока максимальна.

В момент полной конденсации в точке, где она происходит, возникает резкое увеличение давления (до сотен атмосфер). Если пузырек находился на поверхности колеса, то удар производится на эту поверхность, что, в свою очередь, вызывает эрозию материала. Процесс разрушения рабочих органов насоса усиливает коррозия, вызванная интенсивным выделением растворенного в воде кислорода. Кавитация сопровождается ударами, шумом, и даже вибрацией насосной установки, вызывает падения напора, подачи, КПД насоса. Следовательно, кавитация является процессом отрицательным.

Допустимая высота всасывания центробежного насоса. Рассмотрим процесс возникновения кавитации в лопастном колесе. Пусть жидкость входит в колесо с относительной скоростью w1 и давлением P1. При обтекании лопатки максимальная скорость будет на вогнутой части лопатки. Соответственно, статическое давление здесь будет минимальным в некоторой точке линии тока вдоль этой поверхности лопатки (). Условие отсутствия вскипания

Pmin > Pt , (2.31)

где Pt-давление насыщенных паров, Па.

Разность называется критическим числом кавитации. С помощью уравнения Бернулли можно получить, что

. (2.32)

Практически высоту Нвс выбирают такой, чтобы полный напор на всасывании перед рабочим колесом превышал давление насыщенного пара на величину , называемую кавитационным запасом:

. (2.33)

Критический кавитационный запас

. (2.34)

Введем понятие статической высоты всасывания HS как суммы высоты всасывания и потерь напора на всасывании

Максимальная статическая высота всасывания

, (2.35)

где Pa - атмосферное давление, Па.

Обычно для предотвращения кавитации назначается превышение допустимого кавитационного запаса над критическим на 20-30%, т.е.

. (2.36)

Тогда допустимая статическая высота всасывания равна:

. (2.37)

Критический кавитационный запас определяется по формуле С.С. Руднева

, (2.38)

где n – частота вращения колеса, об/мин;

L – секундная подача насоса, м3/с;

c – кавитационный коэффициент быстроходности, определяемый экспериментально и зависящий от конструкции насоса.

Поэтому для определения критического кавитационного запаса проводятся испытания с целью определения кавитационной характеристики насоса, которая определяет минимально допустимую величину напора перед насосом Δh. Пример такой характеристики приведен на рис. 3.9. главы 3.

Величина Δh возрастает с увеличением подачи. Например, для насоса некоторой конструкции при L= 40 м3/ч Δh= 2 м.вод.ст, а при L= 160 м3/ч Δh= 9 м.вод.ст. Следовательно, во втором случае вскипание возможно при подаче холодной воды (t=20⁰С, Рt= 2,34 кПа).

При перекачке горячей жидкости величина может оказаться отрицательной. В этом случае приемный резервуар следует установить выше насоса. Поэтому, например, питательные насосы тепловых электростанций устанавливают ниже деаэраторов. Величина подпора на всасывании зависит от температуры перекачиваемой жидкости, а также от конструкции насоса. При определении этой величины следует, в первую очередь, руководствоваться указаниями завода–изготовителя. Давление Ра принимаетсяпо климатологическим данным соответствующего региона. Однако фактическое давление атмосферы отклоняется от расчетного, как правило, в пределах ±5%. В результате, создаваемый им напор, колеблется в диапазоне

±0,5 м вод.ст. Поэтому целесообразно принимать минимальный напор пред насосом на 0,5 м выше указанного в кавитационной кривой.

studfiles.net