Расчет нагрузок механизмов установки

При подборе центробежных насосов для конкретных установок необходимо знать зависимость одних параметров от других. В качестве независимого переменного параметра при построении характеристик принимают подачу насоса Q, так как она непосредственно связана с расходом жидкой среды в системе трубопроводов данной насосной установки. Изменение же остальных параметров насоса зависит от подачи.

Статической характеристикой сети (трубопровода) называется зависимость между расходом жидкости через трубопровод и напором H, который требуется для обеспечения этого расхода. Она описывается уравнением:

, (2.1)

где: Н_{ст -} статическая составляющая напора, в нашем случае равна нулю, R - сопротивление сети, не является постоянной величиной, изменяется в зависимости от состояния сети от 100R_б при отсутствии потребления воды из сети до R_б при максимуме потребления воды из сети, здесь R_б =H_ном/Q²_ном - базовое сопротивление сети (сопротивление сети при максимальном потреблении воды из нее).

При отсутствии потребления воды из сети, сопротивление сети имеет значение 100R_б т.к. в этом случае идет сток воды через обратный трубопровод, а также имеются утечки воды (например, в неплотных соединениях и т.д.).

Статической (напорной) характеристикой насоса называется зависимость напора Н от подачи насоса Q при постоянной частоте вращения n рабочего колеса:

, (2.2)

где: Н₀ - напор, соответствующий нулевой подаче, , м;

С - коэффициент, определяемый как C=H₁-H_ном/Q²_ном-Q²₁, здесь Н₁ = 25, 7 м и Q₁ = 60 м³/ч - некоторые точки на характеристике насоса; n, n_ном - соответственно текущая и номинальная скорость вращения насоса.

Характеристики строим для n_ном = 2900 об/мин; n = 2489 об/мин; n = 1993 об/мин, что необходимо для поддержания напора соответственно при максимальном потреблении воды из сети, потреблению воды из сети равному 50%, минимальному потреблению воды из сети.

По формулам 2.1 и 2.2 строим совмещенные статические характеристики сети (трубопровода) и насоса (турбомеханизма). Данные характеристики, были рассчитаны и построены на ЭВМ при помощи программы EXCEL’97. Результаты расчетов по формулам 2.1 и 2.2 в графическом виде приведены на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 – Совмещенные статистические характеристики насоса и сети