Боровский Овсянников Чебаевский Шапиро Лопастные насосы_150dpi (1047810), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Протекание кривых па рнс. 5.16 подтверждает вышесказанное. М1 ат км йЮ ДРР мв зхв гхи тРР Р кат гхи г кю Ю -гаа Рис. б 1З. Кавптаииоппые характеристики шиехов, работаккиих с обрат- пыип токами равной юиеисивиости: — адм: ° — с с,мк о — с сдн ". - а охи Эх ах ах ' вх Когда интенсивность обратных токов невелика (дат=0,396), кавитация, возникшая в проточной части шнека, при снижении р„-, вызывает снижение напора шнека, несмотря на уменьшение интенсивности обратных токов [некоторое уменьшение ЛН (см.
рис. 5.)8)). На режимах д,с=034 и т)„=0265 уменьшение интенсивности обратных токов и развитие кавитапии в межлопаточных каналах оказывают примерно одинаковое противоположное воздействие на напор шнека, приводящее к тому, что напор шнека практически остается неизменным вплоть до срыва. При значительной интенсивности обратных токов (сьх= =0,2!6) в начальный момент уменьшение обратимых токов приводит к некоторому росту напора шнека прп ум ньшешш ЛЬ. Дальнейшее протекание кавитациоиной характеристики носит сложный характер, обусловленный как новышепием напори за счет уменьшения интенсивности обратных токов, так и снижением его за счет наличия кавитации в проточной части шнека.
В.т. МЕРОПРИЯТИЯ, УЛУЧШАЮИаИЕ ФОРМУ КАВНТАааИОИИЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НАСОСОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ В ОБЛАСТИ ПОННЖЕННЪ|Х РАСХОДОВ Поскольку обратные токи являются причиной нежелательного воздействия на активный поток, приводящего к резкому понижению давления в нем, а при определенных условиях и к кавитационным автоколебаниям, то разработка мероприятий была направлена на устранение воздействия обратных токов на основной поток. Рнс. Злз. схема установка конуспов перегородка перед шнеком н камеры перепуска: Л вЂ” корпус насосаг а — кекуроаомнсе колеса; 3 — контур шнека; 4 — конуснак перего- рокка; а — камеРа перекуска Были предложены н испытаны различные устройства (направляющие лоцаткн, перегородки, камеры перепуска я др.), устанавливаемые перед осевым колесом (шнеком) с целью устранения влияния обратных токов на поток, поступающий в насос.
Наибольшая эффективность была получена при установке перед шнековым колесом коиусной перегородки, выполненной из плотной се~ки. Хорошие результаты были получены также при устройстве во входном натрубив камеры перепуска. На рнс. 5.19 показана схема установки конусной перегородки и камеры перепуска во входном патрубке. Как показали опыты, коиусная перегородка полностью устраняет кавитационные колебания в насосах, работающих на режимах с противотокамн. Недостатком такого устройства следует считать то обстоятельство, что для каждого расхода существует оптимальный диаметр отверстия конуса соком и оптимальное расстояние от колеса йо при которых достягаются наилучшие антикавитациоиные качества насоса. Поэтому применение кояусиых перегородок во многорежнмиых насосах не будет являться оптималь- ным решением.
В этом случае можно рекомендовать регулируемую конусную перегородку или систему перепуска жидкости во входном патрубке (см. рис. 5.19). Обратные токи, обладая большой окружной скоростью, под действием центробежных снл поступают в камеру, где теряют свою закрутку, а затем через отверстия сбрасываются ао входной патрубок. Опыты показали,. что перепускная камера устраняет неустойчивость на тех режимах, когда обратные токи полностью отбираются камерой. тну Еааа тн йаре, Рнс.
о.ао. Графики потерь анертнн в активном потоке: > — бет конуса; а нотери. вносимые в нотон конусами и .братиммн токами: à — сум- марное иотерн ао вкоаноа ратрубке с конусами Рассмотрим несколько подробнее воздействие конуса на поток жидкости во входном патрубке и на входе в лопасти насоса.
В случае свободного входа (без конуса) обратные токи, воздействуя на активный поток, приводят к потерям энергии Е„т, которые увеличиваются с уменьшением расхода (см, рис. 5.20). Постановка конуса существенно уменьшает вредное воздействие обратных токов на активный поток, так как даже после того, как обратные токи прорвутся через конус во входной патрубок, нх интенсивность будет значительно снижена. Очевидно, что чем меньше диаметр внутреннего отверстия конуса, тем эффективнее будет защита активного потока от обратных токов (см. рис. 5.20).
Наряду с этим коническая перегородка сама вносит допотиительное сопротивление в поток жидкости Енин, величина которого пропорциональна квадрату расхода через насос, н чем меньше диаметр внутреннего отверстия конуса, тем больше это сопротивление (см. рис. 5.20). Поскольку в области больших расходов (до п(юрыва обратных токов через конус) потери энергии активного потока на входе в насос уменьшаются, а после прорыва обратных токов через конус с уменьшением расхода они будут возрастать, то на графике суммарных потерь Е„,х активного потока от расхода должен наблюдаться минимум сопротивления прн расходе (~,рь првчем с уменьшением диаметра внутреннего отверстия конуса Я„р~ будет сдвигаться в область меньших расходов (см. рис. 5.20).
Из графиков па рис. 5.20 видно, что постановка конуса на входе в насос дает положительный эффект до предельного расхода, !~,э, при котором потери, вносимые конусом меньше, чем потери на поворот обратных токов при отсутствии конуса. На больших расходах конус иа входе в насос вносит большее сопротивление, нежели сами обратные токи, Поток жидкости, пройдя отверстие в конусе, растекается по всему сечению трубопровода не сразу, и на значптелыюм расстояйии вниз по течению ои занимает только часть сечения, причем непосредственно за конусом активное сечение потока продолжает уменьшаться, достигая на некотором удалении от нее минимальной величины.
Поэтому при постановке конической перегородки на малом удалении от колеса насоса жидкость может натекать на .чопасти колеса с той же, а может и с боль. шей осевой скоростью, что и в выходном сечении конической перегородки. В этом случае можно ожидать отрицательных уг.чов атаки в активном потоке, которые приведут к дополнительным гидравлическим потерям иа входе в насос.
Так как ярн удалении конической перегородки от колеса активный поток получает возможность расширяться, то, следовательно, опасность появления отрицательных углов атаки и связанных с ними потерь уменьшается, но прн этом будут возрастать потери энергии в активном потоке иа взаимодействие с обратными токами, Отсюда можно сделать вывод. что должно гуя!естиовать оптимальное расстояние между конической перегородкой и колесом насоса. Сравнение экспериментальных напорных характеристик шнеко-центробежного насоса со свободным входом и насоса суетановленнымп во входном патрубке коническими перегородками подтверждают деланные выводы, Конические перегородки ставились в трех сечениях на входе в шнековый преднасос постоянного шага 3=24 мм; г)=5! мм; Н„=14 мм с конической подрезкой лопастей па входе на расстоянии 19,27 п 72 мм от входной кромки лопасти шнека на периферии (рис.
5.21). Постановка конуса в сечении 7 †с диаметром внутреннего отверстия д,,„,=29 †: 36 мм способствовала повышеншо напора насоса во всей области исследованных расходов (д„,.=0 †: 0 323 (см. риг. 5.22), Прн сравнении напорных характеристик шнекового преднасоса и всего насоса обрашает на себя внимание тот факт, что повьппенпе (уменьшение) напора шиекового преднасоса практи- Рис. 5.21. Схема установки кон«»«ских перегородок ти' ' 'рв'"т г Ю в,б Рис. Б.хх.
Характеристики насоса с коническими нерег«ргхкамп в сечении 1 — 1 ()=72 мм): й — без конуса: Π— к -м «и; + — ~г, —. и)»«; ' — и =вт м« «е« ен - : ' «он чески совпадает по абсолютной величине с повышением (уменьшением) напора всего насоса (см. рпс. 5.22). Это говорит о том, что напор центробежного колеса не изменился и все повышение напора насоса происходит только за счет изменения капора шнека.
.М уум.гс ег у оса Л,Я и .Мавму' е.га й! дг мз йа Рнс. 5.2З. Характерагстнкн насоса с коннческнми перегороакамн н сес~емнн П вЂ” П (! 27 мм): Ь вЂ” беа конуса; О су =аб ммс + — су и мм ксн- 1он Постановка конуса вблизи шнекового преднасоса (на расстоянии (9 и 27 мм от передней кромки лопасти шнека на периферии) ие улучшила напорной характеристики насоса посравнению с постановкой конуса в сечении ! — ! (на расстоянии 72 мм) от шнека. Перемещение конуса с диаметром отверстия с(поп=36 мм пз сечения ! — ! в сечение П вЂ” )! (Рпс.
5.23) вызвало не повышение, а понижение напора насоса иа максимальном расходе с)нк 0,323 (примерно на ),2чу) по сравнению с насосом со свободным входом. Еще к большему понижению капора (на 6,бсуе) привела постановка в сечении (! — (! конуса с диаметром отверстия с(„о„29 мм (см. рнс, 5.23). Постановка конусов еше ближе к шиековому преднасосу в сечении Ш вЂ” 111 (!9 мм от входном кромки лопасти шнека на периферии) вызвала еще большее понижение напора на максимальном расходе до 12,5$ от напора насоса со свободным входом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
