Характеристика насоса

Характеристикой насоса называется графическая зависимость основных технических показателей от давления (для объемных насосов) и от подачи (для динамических насосов) при постоянных значениях частоты вращения, вязкости и плотности жидкой среды на входе в насос.

Характеристика насоса определяется при заводских испытаниях. Результаты испытаний изображают в виде графиков. При выборе того или иного типа следует помнить, что у поршневых насосов подача Q не зависит от напора Н, а у центробежных – зависит.

На рис. 3.9 приведена характеристика одного из центробежных насосов в виде кривых Н = f₁ (Q); η = f₂ (Q); N = f₃ (Q), совмещенных на одном графике.

Зона характеристики насоса, в пределах которой рекомендуется его эксплуатация, называется рабочей частью характеристики насоса. Эксплуатацию насоса следует вести в таких режимах, при которых к. п. д. достаточно высок и составляет 93...95% максимального (на рис. 3.9 кривая η).

Режим работы насоса при наибольшем значении к. п. д. называется оптимальным режимом.

Недопустимой является работа насоса в условиях возможной кавитации, вызывающей изменение основных технических показателей.

Подача, напор и мощность насоса зависят от частоты вращения колеса насоса следующим образом:

Q₁ / Q₂ = n₁ / n₂; (7.22)

Н₁ / Н₂ = (n₁ / n₂)²; (7.23)

N₁ / N₂ = (n₁ / n₂)³; (7.24)

где Q₁, Н₁, N₁ – объемная подача, напор и потребляемая мощность насоса при частоте вращения n₁;

Q₂, Н₂, N₂ – объемная подача, напор и потребляемая мощность насоса при частоте вращения n₂.

Соотношения (7.22)…(7.24) выражают так называемые законы пропорциональности для центробежных насосов. Законы пропорциональности справедливы, если частота вращения меняется не более чем на 20%.

Принципиальные схемы устройства насосов

Осевые насосы

Осевым насосом называется лопастный насос, в котором жидкая среда перемещается, через рабочее колесо в направлении его оси.

На рис. 3.11,а представлена схема осевого насоса. Его рабочее колесо 1 имеет несколько лопастей, изогнутых по винтовой поверхности и прикрепленных к втулке 3, соединенной с вертикальным валом 4. Насос имеет направляющий аппарат 2.

Лопасти рабочих колес крупных осевых насосов делаются поворотными, что позволяет регулировать подачу насоса при постоянной частоте вращения и без снижения к.п.д. Валы осевых насосов бывают расположены как горизонтально, так и вертикально. Осевыми насосами можно создавать значительные потоки жидкости при сравнительно небольших напорах; их применяют для подачи жидкости от 0,1 до 30 м³/с при напорах до 20 м. Достоинствами осевых насосов являются простота и компактность конструкции, небольшой вес, относительно большой к. п. д. (до 90%) и возможность работы на загрязненных жидкостях.

Главным недостатком насосов этого типа является малая высота всасывания.