Рихтер Л.А. и др. Вспомогательное оборудование ТЭС (распознан)

Подождите немного. Документ загружается.

нормы. Суммарное проходное сечение

устанавливаемых на аппарате (тру-

бопроводе) предохранительных кла-

панов рассчитывается на полный рас-

ход среды (пара) при номинальном ре-

жиме работы.

Предохранительные клапаны раз-

личаются: прямого действия (обычно

рычажные или пружинные) и импуль-

сные. В рычажном клапане затвор

прижимается к седлу действием гру-

за, укрепленного на свободном конце

рычага. Этому наиболее простому уст-

4—,

Выхлоп

ройству свойственны недостатки: труд-

ность обеспечения высокой плотности

в затворе клапана, возможность при-

кипания клапана к седлу, малая про-

пускная способность.

При большом номинальном рас-

ходе пара и высоких его параметрах

применяются импульсно-предохрани-

тельные устройства (рис. 6.21), вклю-

чающие импульсные и главные предо-

хранительные клапаны. Импульсный

угловой полноподъемный рычажно-

грузовой клапан срабатывает под пря-

Рис 6.21

Импульсно-предохранитель-

ное устройство

установка

импульсно-нредохранительно!

устройства на линии греющего пара деаэратора,

б — установка

импульсно-предохранительного

устройства для РОУ, / - главный предохрани-

тельный клапан, 2 — игольчатый вентиль

£>у

мм, ру = 6,4 МПа на дренажной линии; 3 -

импульсный клапан

£>у

20 мм, ру — 4 МПа; 4-

игольчатый вентиль

£>у

20 мм, ру

—6,4

МПа, в

|лавный предохранительный клапан ; — корпус,

2 крышка, 3 —- тарелка; 4 поршневое устрой

ство, 5 дренажное отверстие, г импульсный

клапан / - корпус, 2 — седло, 3 - тарелка; 4 -

крышка, 5 грузовой рычаг, 6 шток

мым воздействием давления пара.

Главный предохранительный клапан

сервомоторного типа открывается под

действием давления пара, поступаю-

щего от импульсного клапана в по-

лость сервомотора над поршнем.

Распространенным типом предо-

хранительной арматуры являются о б-

ратные

клапаны.

Обратный

клапан является самодействующим

предохранительным устройством и про-

пускает среду только в одном направ-

лении и автоматически закрывается

при обратном ее движении. Обратные

клапаны устанавливаются на входе

питательной воды в котлы, за ПВД,

на нагнетании насосов, на паропрово-

дах отборов турбин, на дренажных

линиях. Обратные клапаны выпол-

няются с поступательно перемещаю-

щимися тарелками или в виде за-

хлопки. Первый тип клапана более

распространен (рис. 6.22). Такие кла-

паны устанавливаются на горизонта-

льных участках трубопроводов крыш-

ками вверх. Направление потока —

снизу вверх под тарелку. Уплотни-

тельные поверхности седел и тарелок

при

65 мм конусные, а при

большем

плоские. Концентрич-

ность посадки тарелки на седло до-

стигается направляющей втулкой, за-

прессованной в крышку или в корпус

клапана.

На рис. 6.23 изображен обратный

клапан типа захлопки. Такие клапа-

Рис 6 22. Горизонтальный обратный кла-

пан с поступательно перемещающейся та-

релкой,

150 и 175 мм на параметры до

18,5 МПа и 215 °С

пружина, 4

ны могут устанавливаться как на го-

ризонтальных, так и на вертикальных

участках трубопроводов. Обратный

клапан-захлопка обладает меньшим

гидравлическим сопротивлением, чем

клапан с поступательно перемещаю-

щейся тарелкой, однако для него тре-

буется корпус специальной конструк-

ции. Обратный клапан устанавлива-

ется на нагнетательных патрубках

питательных насосов для предотвра-

щения обратного тока воды. Клапан

предохраняет также насос от запари-

вания при пуске, для чего из корпуса

клапана имеется специальный отвод,

к которому присоединяется линия

рециркуляции, обеспечивающая ми-

нимальный расход воды через рабо-

тающий насос при закрытой задвиж-

ке на нагнетании.

В обратных клапанах с большим

проходным сечением

100 мм ча-

сто применяют принудительную по-

садку тарелки на седло при помощи

пружины. Обратные клапаны на па-

ропроводах отборов турбин имеют для

закрытия принудительную посадку с

автоматическим включением от си-

стемы защиты турбины (КОС).

Одним из важных видов предохра-

нительной арматуры являются б ы-

стродействующие

р е-

дукционно-охладитель-

корпус,

—

крышка,

тарелка, 5 - седло

Рис 6.23 Обратный клапан-захлопка для

питательных насосов изготовления ЧЗЭМ

на параметры до 38 МПа и 280

°С'

/ — корпус, 2 — крышка плавающая, 3 — та-

релка, 4 — рычаг, 5 — крышка, 6

—штуцер

раз-

грузочной

1ИНИИ

111

ные

установки (БРОУ). Раз-

новидностью БРОУ являются п у с-

косбросные

устройства

(ПСБУ), входящие в состав пусковых

схем блочных энергетических устано-

вок. Их основное

назначение—защи-

та поверхностей нагрева котлов от

пережога при внезапном прекращении

поступления пара в турбину. ПСБУ

обеспечивают сброс острого пара из

главного паропровода в конденсатор

турбины и не допускают повышения

давления пара на выходе из котла.

Для энергоблоков с единичной мощ-

ностью 500 МВт и выше, которые

оборудуются питательными насосами

только с паротурбинным приводом,

дополнительно предусматриваются

пускосбросные устройства собствен-

ных нужд (ПСБУ

СН),

которые в слу-

чае отключения главных турбин обес-

печивают питание приводных турбин

питательных насосов редуцированным

острым паром. Другое назначение

ПСБУ — сброс пара из главного па-

ропровода в конденсатор в обход тур-

бины в пусковых режимах энергобло-

ка с целью прогрева паропровода и до-

стижения толчковых параметров пара

перед турбиной.

На рис. 6.24 изображена схема

ПСБУ. Пар высоких параметров,

сдросселированный частично в дрос-

сельном клапане, проходит через дрос-

Острыи^пар

Ocmpbiujttip

Охлаждающая вода

Редуцирован-

ный и охлаж-

денный пар

Рис. 6.24. Схема пускосбросного устройст-

ва (ПСБУ или БРОУ):

/ — клапан

запорно-дроссельный;

2 — дроссели-

рующее устройство; 3 — охладитель пара; 4 —

пароводяная форсунка; 5 — регулирующий кла-

пан впрыска; 6 — обратный клапан; 7 — запор-

ный вентиль

112

сельные решетки, помещенные в дрос-

селирующих устройствах или в ох-

ладителе пара, снижает давление до

требуемой величины и охлаждается

водой или пароводяной смесью, пода-

ваемой через механические распылите-

ли или форсунки в охладитель пара.

Количество охлаждающей воды регу-

лируется установленным на трубо-

проводе регулирующим клапаном, уп-

равляемым с помощью встроенного

электропривода.

Клапан запорно-дроссельный для

ПСБУ (рис. 6.25) во время пуска

и при работе энергоблока может быть

полностью закрыт, частично или пол-

ностью открыт. Клапан устанавлива-

ется на горизонтальном участке сброс-

ного паропровода с двумя входами

среды через боковые патрубки и с

выходом вниз. Дросселирующий орган

клапана может герметично закрывать

проходное сечение. Клапан устанавли-

вается штоком вверх и управляется

дистанционно или автоматически

при помощи встроенного элек-

тропривода. Возможно также ручное

местное управление при помощи

маховика, насаженного на валик ре-

дуктора.

Дросселирующий орган клапана

состоит из' профилированного золот-

ника и вваренного в корпус седла с

наплавленными уплотнительными по-

верхностями. Время открытия клапа-

на составляет

и 23 с (две модифи-

кации). Концентрическая посадка што-

ка на седло достигается направляющей

втулкой. Пропускная способность

клапана рассчитывается на 30%-ный

расход пара турбиной при полной на-

грузке блока.

В качестве дополнительных неуп-

равляемых дросселирующих органов

ПСБУ служит дросселирующее уст-

ройство в виде нескольких рядов дрос-

селирующих решеток (рис. 6.26), вва-

ренных внутрь сварно-штампованного

корпуса. Из промежуточной полости

перед подпорной решеткой отбирает-

ся пар к пароводяным форсункам.

Дросселирующее устройство устанав-

ливается на вертикальном участке

сбросного трубопровода вблизи от за-

порно-дроссельного клапана с на-

Рис 6 25 Клапан запорно-

дроссельный со встроенным

электроприводом для ПСБУ

(БРОУ)

150/250 мм на

ра

бочие

параметры пара до кла-

пана 25,5 МПа и 565

°С

; — корпус, 2 —

золотник,

3 —

седло, 4 — шток, 5 — крышка,

6 —- сальниковая букса, 7 — втул-

ка шпинделя, 8 — штурвал, 9 —

редуктор, 10 — электродвигатель

Рис 6 26 Дросселирующее

устройство ПСБУ (БРОУ)

/ — корпус 2 —

дросселирующ

1я

решетка, 3 — отбор пара к

парсжо

дяным

форсункам, 4 — подпорная

решетка

правлением потока со стороны па-

трубка меньшего диаметра.

На рис 6 27 изображен охлади-

тель пара ПСБУ Охлаждение дости-

гается за счет смешения сбрасываемо-

го пара с пароводяной смесью, посту-

пающей от форсунок к внутреннему

соплу-распылителю Одновременно в

охладителе пара происходит оконча-

тельное дросселирование потока за

счет мятия пара в дросселирующей

113

Рис. 6.27. Охладитель пара

ПСБУ (БРОУ):

/ — корпус; 2 — подвод охлаж-

дающей пароводяной смеси от

форсунок; 3 — дросселирующая

решетка; 4 — сопло-распылитель

охладителя пара

решетке, вваренной внутрь корпуса

охладителя. Охладитель пара уста-

навливается на вертикальном участ-

ке сбросного паропровода ПСБУ не-

посредственно за дросселирующим

устройством. Распыление охлаждаю-

щей воды в форсунках осуществляет-

ся паром от дросселирующего уст-

ройства.

Контрольная

армату-

р а служит для контроля наличия или

уровня среды в сосуде; к ней отно-

сятся пробные и спускные клапаны

и краны, указатели уровня.

ГЛАВА СЕДЬМАЯ

НАСОСЫ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Насосы

предназначены для

перемещения жидкостей и сообще-

ния им энергии. В трубопроводах

ТЭС перемещаются жидкости при

различных давлениях и температурах:

вода, масло, мазут, пульпа, реаген-

ты.

По назначению насосы ТЭС под-

разделяются на две группы: насосы

основного технологического назначения

и вспомогательные. В тепловой схеме

электростанций насосы используют-

ся для перемещения воды и в основ-

ном располагаются в помещении

турбинного отделения.

К первой группе относятся пи-

тательные, бустерные, конденсатные,

дренажные, циркуляционные (ох-

лаждающей воды конденсаторов), се-

тевые и подпиточные насосы.

Во вторую группу входят насосы

технической воды, пожарные, насо-

сы сырой и химически очищенной во-

ды, дозаторы реагентов, подъемные

насосы водоструйных эжекторов и

газоохладителей генераторов, пере-

качивающие насосы баков запаса

конденсата и обессоленной воды, дре-

нажных и других баков, насосы смыв-

ной и эжектирующей воды, багерные

и шламовые насосы систем гидравли-

ческого шлакозолоудаления, мазут-

ные насосы, маслонасосы систем смаз-

ки главных и приводных турбин,

электрических генераторов, питатель-

ных насосов и мельниц и некоторые

другие насосы.

По принципу действия насосы мож-

но разделить на две группы: объем-

ные и динамические.

В насосах объемного типа опре-

деленный объем перекачиваемой жи-

дкости отсекается и перемещается от

входного патрубка к напорному, и

ей сообщается дополнительная энер-

гия, главным образом, в виде энергии

давления. Насосы объемного типа

подразделяются на две группы: воз-

вратно-поступательного действия и

ротационные.

При дальнейшей детализации в

первую группу входят

поршне-

вые

плунжерные

насо-

сы, а во вторую —

е с т е р е н ч а-

т ы е (зубчатые),

винтовые

пластинчатые.

В насосах динамического действия

приращение энергии жидкости про-

исходит в результате взаимодействия

потока жидкости с вращающимся ра-

бочим органом. Принято подразделять

эти насосы на две группы:

лопаст-

ные

вихревые.

В лопаст-

ных насосах жидкость получает прира-

щение энергии за счет взаимодействия

с вращающимися лопастями рабочего

колеса. В энергетике преобладающее

распространение получили лопастные

насосы, которые по направлению

потока в рабочем колесе под-

разделяются на

центробежные

(радиальные и диагональные) и о с е -

вые

(рис. 7.1). Особую группу со-

ставляют

струйные

насосы (эже-

кторы, инжекторы, гидроэлеваторы).

Для перекачки воды в основном

применяются лопастные насосы, для

масла — лопастные (центробежные) и

ротационные (зубчатые и винтовые),

для мазута —

лопастг.ые

и объемные

(поршневые). Для

дозировки

реаген-

тов в питательную и котловую воду

используются насосы плунжерного ти-

па.

Струйные насосы (эжекторы) при-

меняются, главным образом, для от-

соса воздуха из систем, находящихся

под вакуумом, и для откачки воды из

затопляемых помещений.

В большинстве случаев объемные

и динамические насосы имеют элек-

тропривод от двигателей трехфазно-

го тока асинхронного типа, не поз-

воляющих непосредственно осущест-

влять регулирование производитель-

ности плавным изменением частоты

вращения. Иногда используются двух-

скоростные электродвигатели со сту-

пенчатым изменением частоты враще-

ния. Насосы большой мощности и с

высокой частотой вращения имеют

паротурбинный привод. В основном

это питательные насосы энергоблоков

мощностью 250 МВт и выше.

Мазутные насосы на ТЭС, где ма-

зут используется в качестве растопоч-

ного топлива, в ряде случаев могут

иметь привод от паровой машины

(поршневые насосы) с выравниванием

колебаний напора с помощью воз-

душного колпака — демпфера. Глав-

ные маслонасосы паровых турбин во

многих случаях имеют привод

от

вала

главной турбины (зубчатые и винтовые

насосы), пусковые маслонасосы

турбин умеренной мощности могут

иметь привод от небольшой паро-

вой турбинки.

Устройство, состоящее из насоса,

двигателя, соединительной муфты (или

вариатора частоты вращения) и из-

мерительных приборов, называется

насосным

агрегатом и

входит в состав насосной установки

(рис. 7.2).

Жидкая среда из приемного ре-

зервуара по подводящему трубопро-

воду подводится к насосу, который по-

средством муфты соединен с привод-

ным электродвигателем. Среда, полу-

чив приращение энергии, по напор-

ному трубопроводу подается в напор-

ный резервуар. На напорном трубо-

проводе установлены запорно-регу-

лирующая задвижка и сужающее уст-

ройство расходомера. Для защиты на-

соса от обратного тока жидкости при

случайном отключении двигателя на

напорном трубопроводе может быть

установлен обратный клапан. При-

емный резервуар может располагать-

ся как выше насоса, так и ниже его

оси (на рис. 7.2 второй случай изо-

бражен штриховыми линиями). В пер-

вом случае на подводящем трубопро-

воде перед насосом устанавливается

задвижка, во втором на нижнем кон-

це подводящей трубы в большинстве

случаев располагают обратный (при-

емный) клапан, обеспечивающий за-

полнение (заливку) корпуса насоса

Рис. 7.1. Форма проточной части рабочих

колес лопастных насосов:

- центробежного радиального; б — центро-

бежного диагонального: в осевого

По

Рис. 7.2. Схема насосной установки:

/—сетка;

— обратный клапан на всасывающем

трубоприноде;

приемный резервуар |два

Bd-

рианта расположения); 4- подводящий трубопровод; 5 — задвижка на подводе воды к насосу

при верхнем расположении приемного резервуара; 6 — насос; 7 — обратный клапан на нагнетании

насоса; 8 — задвижка на нагнетании; 9 — сужающее устройство (диафрагма) расходомера;

—

напорный трубопровод; // — напорный резервуар; 12 — приводной электродвигатель;

— муфта;

MB — мановакуумметр на всасывающей стороне насоса; М — манометр на нагнетании;

— расхо-

домер

водой, необходимое для нормального

пуска насоса в работу. При отсутствии

на всасе обратного клапана при низ-

ком расположении приемного резер-

вуара приходится для заливки насо-

са перед пуском применять специаль-

ное (обычно струйное) воздухоотса-

сывающее устройство. Для предотвра-

щения попадания в насос твердых ча-

стиц вход в подводящий трубопровод

защищают сеткой. В состав насосной

установки могут быть включены до-

полнительная запорно-регулирующая

арматура, предохранительные уст-

ройства, приборы для измерения гид-

равлических и электрических пара-

метров .

7.2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАСОСОВ

И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Различают объемную и массовую

подачу насоса.

Объемная подача Q

есть объем жидкости, подаваемой на-

116

сосом через напорный патрубок в еди-

ницу времени, и измеряется в

/с.

Массовая подача

измеряется в кг/с и представляет со-

бой массу жидкости, подаваемой на-

сосом через напорный патрубок в

единицу времени. Между объемной

и массовой подачами существует соот-

ношение

PQ>

(7.1)

где

— плотность жидкости, кг/м

Важнейшей энергетической харак-

теристикой насоса является

давле-

ние

— давление, которое создается

насосом и которое характеризует энер-

гию, сообщаемую жидкости в насосе.

Энергия, измеряемая в Дж/м

, рав-

нозначна Па [Н/м

Н-м/м

Давле-

ние насоса определяется по формуле

(7.2)

Здесь

— абсолютные давления

на нагнетании и всасе насоса, Па;

— скорость жидкости на нагнета-

нии и всасе, м/с;

г„

— высоты, м,

точек измерения давления, отсчиты-

ваемые от произвольной горизонталь-

ной плоскости сравнения (плоскость

0—0 на рис. 7.2).

В практике широко используется

понятие

«напор

насоса», также

связанное с давлением и определяе-

мое зависимостью

H—p/pg. (7.3)

Напор насоса измеряется в метрах

вертикального столба перекачивае-

мой жидкости, что следует из соот-

ношения размерностей [м] =

[-$:

имеем

]. С учетом выражения (7.2)

Рв

С энергетической точки зрения на-

пор насоса, как видно из выражения

(7.4), представляет собой сумму удель-

ных энергий перекачиваемой жидкости

на выходе и входе насоса: энергии

давления

(р

—

)lpg,

кинетической

(cf, —

)l(2g)

и энергии положения

—

Обычно

—

(el

— c'i)l(2g)

пренебрежимо малы по сравнению

с энергией давления и поэтому напор

насоса ориентировочно можно оце-

нить по показаниям манометров на

его выходе и входе:

Рн—Рв

98.

(7.5)

Напор, развиваемый насосом, рас-

ходуется на преодоление сопротивле-

ния сети

под которым понимают

сумму гидравлических потерь ЛЯ,

повышения давления

—

изме-

нения кинетической энергии потока

(с\

—

c\)l2g

и поднятия z =

на1

—

под

жидкости (при приемном

ре-

зервуаре ниже оси насоса г =

— Нил? +

^вс):

. (7.6)

Здесь индексы 2 и 1 относятся к двум

сечениям — в конце нагнетательного

и в начале всасывающего трактов.

При работе насоса на конкретную сеть

в установившемся режиме соблюдает-

ся равенство

При определении мощности насо-

са различают полезную мощность, или

мощность, передаваемую жидкой сре-

де N

= Qp, Вт, и потребляемую мощ-

ность, или мощность, подводимую к

валу насоса от двигателя:

N----

Т)н

Чн

Коэффициент

(7.7)

полез-

ного действия насоса вы-

ражается как произведение трех ча-

стных КПД, характеризующих от-

дельные виды потерь энергии в насо-

се:

Лн

-ЛгЛобЛмех-

(

)

Здесь

т)

— гидравлический

КПД насоса или отношение полезной

мощности к сумме мощностей полез-

ной и затрачиваемой на преодоление

гидравлических сопротивлений в на-

сосе, он может составлять от 0,8 до

0,96;

т}

об

—

объемный

КПД на-

соса, учитывающий дополнительные

потери энергии вследствие внутрен-

них протечек через зазоры и концевые

уплотнения насоса, составляющий

0,96—0,98;

т]

мех

—

механиче-

ский

КПД, характеризующий по-

тери энергии на трение в подшипни-

ках и уплотнениях насоса и от тре-

ния нерабочих поверхностей колес

насоса о жидкость (в зависимости от

конструкции насоса

т)

меч

0,80

ч-

Ч-

0,94). Значения КПД современных

насосов лежат в пределах

т]

= 0,7

-г-

0,9.

Характеристикой на-

соса динамического типа называется

зависимость его основных параметров

от подачи Q при постоянной частоте

вращения п и при заданных вязкости

и плотности жидкости и размерах его

рабочих колес (рис. 7.3). Важнейшей

считается напорная харак-

теристика Н (Q) насоса. Кри-

вые N (Q) и

т}„

(Q)

характеризуют

энергетические качества насоса. Кри-

117

Рис. 7.3. Характеристика насоса динамиче-

ского (лопастного) типа:

- напор, развиваемый насосом; N потреб-

ляемая мощность;

Пн

— КПД насоса;

//ве.доп

—

допустимая высота всасывания; Q — подача на-

соса; п и

— частота вращения и наружный

диаметр рабочего колеса;

Т)н.макс

— точка мак-

симального КПД насоса;

//макс

— точка макси-

мального напора насоса;

(Ээк

- подача насоса

при максимальном КПД;

QH.MHKC

— подача насо-

са при максимальном напоре

вая

ВС

ДО11

(Q) дает представление о

всасывающей способности насоса.

На характеристике выделяется ра-

бочая часть — зона, в пределах кото-

рой рекомендуется длительная экс-

плуатация насоса, определяемая до-

пустимым снижением его КПД (на

2—3

% его максимального значения).

На характеристике насоса выделяются

режимы экономический, соответст-

вующий наибольшему КПД, и но-

минальный, обеспечивающий заданные

технические параметры работы. Оба

эти режима находятся в пределах ра-

бочей части характеристики.

Характеристики насосов обычно

получают экспериментальным путем.

а.)

Рис. 7.4. Формы напорных характеристик

насосов:

— стабильная;

-- нестабильная (западающая);

//макс

— максимальный напор;

— напор при

нулевой подаче;

(Зн.макс

— подача насоса при

максимальном напоре;

//эк

<?эк

— напор и по-

дача в точке оптимального режима работы на

coca

(при наибольшем КПД).

118

Форма характеристики насоса зави-

сит от конфигурации его проточной

части, соотношения кинематических

параметров потока в проточной части,

вязкости жидкости и от некоторых

других факторов. Различают два ви-

да напорных характеристик (рис. 7.4):

стабильную и нестабильную. При

стабильной характеристике напор

непрерывно снижается от его значе-

ния при Q - 0 на всем диапазоне

подач. В этом случае каждому значе-

нию напора соответствует единствен-

ное значение подачи.

При нестабильной характеристике

лишь на определенной части кривой

напор уменьшается с увеличением по-

дачи. Точка максимума

мякс

делит

напорную характеристику на две вет-

ви: западающую Q <

макс

и ни-

спадающую

макс-

При не-

стабильной форме характеристики од-

ному значению напора

;

в диапазо-

не от

до

макс

соответствуют два

значения подачи

График N

(Q)

называется кривой мощ-

ности, его вид зависит от типа насо-

са. В центробежных насосах с увели-

чением подачи мощность непрерывно

возрастает от

(0,4

-н

0,6)

до

Ломаке-

диагональных насосах мак-

симальное значение мощности дости-

гается в режиме

а при дальней-

шем увеличении подачи мощность

уменьшается. Осевые насосы потреб-

ляют

максимальную

мощность при

нулевой подаче

0), и с увеличе-

нием

потребляемая мощность умень-

шается. В связи с этим во избежание

перегрузки электродвигателя центро-

бежные насосы следует запускать в

работу при закрытой задвижке на

напорном трубопроводе, а диагональ-

ные и осевые — при открытой.

Характеристика

т]

(Q)

имеет мак-

симум (экономический режим; см.

рис. 7.3). Для центробежных насосов

характеристика имеет пологую фор-

му, благодаря чему рабочая часть по-

лучается достаточно широкой. Ха-

рактеристика допустимой вакууммет-

рической высоты всасывания

вс

доп

/(Q)

представляется непрерывно па-

дающей кривой. Падение

вс

доп

при

увеличении

у диагональных и осе-

вых насосов менее значительно, чем

у центробежных радиальных.

Для взаимного сравнения лопаст-

ных насосов различных конструкций

и с различными размерами удобны

безразмерные характеристики. В этом

случае пользуются характеристика-

ми двух типов: относительными и

коэффи

ц иентным

и.

Относительные

харак-

теристики

(рис.

7.5, а) удобны

для сравнения насосов различных

конструкций. В этих характеристиках

секущие

значения параметров отне-

сены к параметрам экономического

(оптимального) режима: Q =

Q/Q

И -

Я/Я

эк

;

N =

N/N

г\»

н'

и-

макс-

Коэффициентные

ха-

рактеристики

(рис.

7.5, б)

удобны для сравнения геометрически

подобных насосов. Обычно для серии

подобных насосов дается одна группа

безразмерных характеристик. В нее

входят безразмерные коэффициенты

подачи ф, напора

г|5

и мощности

ц,

оп-

ределяемые соотношениями

.и

"ЛЛ

-фф.(7.Э)

Здесь

— наружный диаметр

и ширина канала на выходе рабоче-

го колеса, м;

и.

— окружная скорость

на выходной кромке колеса, м/с.

В зависимости от соотношения па-

раметров (Q,

Н,

п) изменяется форма

проточной части рабочего колеса на-

соса. Для ее характеристики в соот-

ветствии с заданными параметрами

применяется критерий —

коэффи-

циент

быстроходности

насоса:

--3,65n(Q//)

(^/0""

3/4

(7-Ю)

где

—' количество потоков жидко-

сти, соединяемых в рабочих колесах

параллельно; i — количество ступе-

ней рабочих колес, соединяемых после-

довательно.

Коэффициент быстроходности

—

частота вращения эталонного насоса,

мин"

работающего на воде (р

кг/м

) с полезной мощностью

736 Вт при напоре 1 м и максимальном

а)

<Г

Рис.

7.5.

Безразмерные характеристики на-

соса:

— относительная; б - коэффициентная;

И,

Т)н

— относительные подача,

напор,

мощность

и КПД, отнесенные к параметрам оптимального

режима;

ф,

i\>,

— безразмерные коэффициенты

подачи, напора и мощности

значении КПД. Коэффициент быстро-

ходности определяет тип проточной

части насоса при оптимальном режи-

ме.

Для ряда энергетических насосов,

например питательных, приходится

применять относительную малую быс-

троходность

= 35

-г

мин-

)

целью получения высокого напора

при относительно малых подачах.

7.3. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

НАСОСОВ

Проектирование проточной части

насоса производится на базе исполь-

зования законов сохранения массы,

энергии, количества и момента коли-

чества движения.

Закон сохранения массы выража-

ется уравнением неразрывности по-

тока:

РФС/-

const.

(7.11)

Здесь

— площадь поперечного се-

чения потока, м

; с — средняя ско-

рость потока за пределами погранич-

ного слоя, м/с;

— коэффициент,

учитывающий снижение скорости по-

тока в пограничном слое.

Закон сохранения энергии выража-

ется уравнением Бернулли:

(7.12)

•l-fb/p + cl/2-

Здесь

г.

— геометрические высо-

ты двух сечений проточной части от-

носительно некоторой произвольной

горизонтальной плоскости, м;

119