Влияние диаметра рабочего колеса насоса на его характеристики
Насосы, выпускаемые заводами, имеют максимальный диаметр рабочего колеса. В эксплуатационных условиях, для того чтобы согласовать работу насоса с характеристиками сети, в которой работает насос, возникает необходимость уменьшения (обточки) диаметра рабочего колеса. Возможность обточки предусматривается заводами-изготовителями. Изменение диаметра рабочего колеса влияет на положение характеристик.
В первой формуле (1.28) принято отношение подач, пропорциональное отношению диаметров во второй степени, а не в третьей, как в выражении (1.13). Это возможно потому, что при обточке колеса ширина лопатки на выходе практически не меняется (2 = Ь2об). Для рабочих колес с ng150 при пересчете характеристики Q—Н более точный результат дают формулы:
Следовательно, точки (определяющие Q и Н при обточке колеса), удовлетворяющие уравнениям пропорциональности (1.28), располагаются на прямых, проходящих через начало координат (рис 1.22).
Из уравнений (1.28) следует
При использовании выражений (1.29) для пересчета напорных характеристик получаем уравнение пропорциональности, т. е. режимные точки при обточке располагаются на параболах с вершиной в центре координат.
Для определения с достаточной степенью точности оптимального КПД при обточке рабочего колеса можно использовать формулу Муди:
Чтобы установить нужный диаметр обточенного колеса графоаналитическим методом, необходимо выполнить следующие построения (рис. 1.22). Обточенному колесу соответствуют параметры Qa и На. По уравнению (1.30) или (1.31) необходимо построить прямую или параболу, проходящую через точку А до пересечения с характеристикой насоса Q—Н в точке В. Определив координаты Qb и Нв и зная Qa, На и D до обточки, по любому из уравнений (1.28), (1.29) находим значение £об.
Диаметр обточенного рабочего колеса более просто можно определить, используя аналитическую зависимость (1.24) напорной характеристики:
Подставляя в это уравнение Н и Q из выражений (1.29), получим зависимость для определения искомого диаметра обточенного колеса
Учитывая относительную неточность выражений (1.29), Е. А. Прсгер рекомендует диаметр обточенного колеса, полученный по формуле (1.33), уточнять в соответствии с графиком (рис. 1.23).
При обточке рабочего колеса центробежного насоса с коэффициентом быстроходности ns=60…200 на 10%, а с коэффициентом быстроходности ns—200…300 на 4% КПД уменьшается приблизительно на 1%.
Установлены следующие целесообразные пределы обточки рабочего колеса насосов: при 60ns120—15…20%; 120ns200— П…15%; 200ns300 — 7…11 %.
В каталогах насосов приводятся характеристики, соответствующие максимальному и минимальному значениям диаметра колеса (см. рис. 1.17).
Область, ограниченная напорными характеристиками Q—Н, соответствующими предельным значениям диаметра, и рекомендуемыми пределами уменьшения КПД, является полем Q—Н (рис. 1.24) —зоной наиболее экономичной работы насоса. Для всех насосов составляют сводные графики полей Q—И (см. прил. 3—8), которыми пользуются при подборе насосов.