Характеристика центробежного насоса

Характеристикой центробежного насоса называется графическая зависимость напора Н, мощности N и КПД от подачи насоса Q при постоянных оборотах и свойствах перекачиваемой жидкости.

Уравнение Эйлера выглядит так

Уравнение неудобно для использования при расчетах, так как оно не содержит в себе расхода Q

Можно преобразовать уравнение так, чтобы напор H_Т_¥выразить как функцию расхода Q и размеров колеса

H_Т_¥ = U₂/g {U₂ - Q / 2pr₂b₂tg b₂}

При этом

U₂=ω R₂

Если Q = 0, то H_Т_¥ = U₂²/g или H_Т_¥ = ω² R²₂/g

Это уравнение позволяет построить характеристику идеального центробежного насоса, т.е график зависимости напора, создаваемого насосом, от расхода при постоянном числе оборотов колеса.

Как видно из уравнения, характеристика такого насоса представляет собой прямую Однако наклон этой прямой зависит от того, какое значение имеет угол лопатки.

Более выгодной, а потому и наиболее часто употребляемой является лопатка, загнутая назад, т.е. такая, у которой угол b₂₂<90°. В большинстве случаев этот угол делают равным примерно 30°.

Для наглядного построения расчетной характеристики насоса при n=const в системе координат H по Q при n=const нанесем в виде двух наклонных прямых теоретические характеристики насоса при z=¥ и при конечном числе лопаток z.

Затем ниже оси абсцисс построим кривые изменения двух рассмотренных выше слагаемых суммарной потери напора в насосе h₁и h₂. Сложив ординаты этих двух кривых, получим кривую изменения ∑h_нас в функции расхода. Далее произведем вычитание ∑h_нас из H_Tz и получим кривую H_нас= f(Q), т.е. действительную характеристику насоса при постоянном числе оборотов.

Кривая H_нас= f(Q) является типичной для центробежного насоса.

Характеристика насоса снимается обычно в стендовых условиях на холодной воде. Режим Q₀, которому соответствует максимальное значение КПД называется оптимальным (безударным). На этом режиме отсутствуют ударные потери.

Зона режимов в пределах 0,8 Q_o -1,2 Q_o называется рабочей зоной. Эксплуатация насоса рекомендуется в этой зоне, где КПД уменьшается по сравнению с не более чем на 2-3 %.