Вопрос 2.9. Коэффициент быстроходности

С целью установления аналогии между рабочими колесами от­дельных типов и отнесения их к определенной серии существует по­нятие коэффициента быстроходности колес он является основной характеристикой, определяющей тип насоса, и влияет на выбор чис­ла ступеней центробежного насоса. Коэффициентом быстроходнос­ти колеса насоса называется число оборотов такого эталонного коле­са, которое геометрически подобно рассматриваемому, имеет одина­ковые с ним гидравлический и объемный КПД, но создает напор H = 1м и имеет подачу Q = 0,1м³/сек, т.е. развивает гидравлическую мощность 1кВт.

Коэффициент быстроходности определяют из условий геометри­ческого подобия по следующей формуле:

(2.21)

где n - скорость вращения колеса в об/мин;

Q - подача в м³/сек при максимальном КПД;

Н - напор одного рабочего колеса в м вод. ст.

Для насоса с рабочим колесом двойного всасывания для подачи следует принимать . Коэффициент быстроходности - величина, определяющая для оптимального режима тип подобных насосов не­зависимо от размеров и числа оборотов.

 

 

-54-

Рис. 2.7. Классификация рабочих колес в зависимости от быстроходности: а - тихоходное колесо центробежного насоса ( = 50...80 и ≈ 2,5);

б -нормальное колесо центробежного насоса ( = 80...150 и ≈ 2);

в - быстроходное колесо центробежного насоса ( = 150...300 и ≈ 1,8...1,4);

г -колесо диагонального насоса ( = 300...600 и ≈ 1,2...1,1);

д- колесо пропеллерного насоса ( =600...1200 и ≈ 1,8)

Лопастные насосы в зависима от разделяют на три основные группы: центробежные, диагональные и пропеллерные (осевые). Как следует из рис. 2.7., центробежные насосы при

< 50 не применяют­ся, так как КПД таких насосов был бы низким из-за больших потерь на трение при протекании жидкости в узких каналах рабочего коле­са. Это - область применения поршневых насосов, имеющих высо­кий КПД.

Так как при данных значениях Q и H коэффициент быстроходно­сти пропорционален числу оборотов насоса , то с увеличением числа оборотов уменьшаются размеры и вес насоса.

Для получения больших напоров следует увеличивать число обо­ротов п данного колеса или увеличивать наружный диаметр колеса (D_е - наружный диаметр входного канала колеса). Величина на­пора колеса пропорциональна квадрату его диаметра D₂ и квадрату окружной скорости на выходе из колеса. Для получения больших напоров насосы выполняют многоступенчатыми или применяют пос­ледовательное соединение насосов.

Из рассмотрения формулы (2.21) следует, что при заданном чис­ле оборотов п коэффициент быстроходности увеличивается с уве­личением подачи и уменьшением напора. Следовательно, тихоход­ные колеса служат для создания больших напоров при малой пода­че, а быстроходные колеса (диагональные и пропеллерные) дают большую подачу при небольших напорах. Поэтому тихоходные на­сосы наиболее часто применяют для водоснабжения и в нефтяной

 

 

- 55 -

промышленности для подачи нефти из скважин, где требуется со­здание больших напоров, а пропеллерные насосы используют в ус­тановках, предназначенных для подъема больших масс жидкости на сравнительно небольшую высоту, например для подачи воды в оро­сительные каналы.