§ 2.17. СВОДНЫЕ ГРАФИКИ НАСОСОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изменение подачи машины, работающей по заданному графику, обычно сопровождается изменением ее КПД. Отклонение КПД от его максимального значения обычно тем значительнее, чем глубже регулируется машина.

насосов допускаются режимы работы с КПД, отличающимися на 7 % от максимального КПД данного насоса; выбор вентиляторов по ГОСТ должен производиться так, чтобы КПД их не падал ниже 0,9η_mκc. В связи с этим, выбор машин следует производить по характеристикам, построенным с учетом допустимого снижения КПД.

Если на характеристиках машины выделить участок с допустимым КПД, то получим область, называемую полем рабочих параметров. Каждая точка этого поля обеспечивает работу машины с КПД не ниже допустимого.

Рассмотрим построение полей рабочих параметров при различных способах регулирования машин.

Пусть машина регулируется изменением частоты вращения в пределах от п_мин до п_макс (рис. 2.48). Проведением на графике линии минимальных КПД, допустимых в эксплуатации, вырезается заштрихованная площадь abed.Эта площадь представляет собой поле подач и напоров, создаваемых машиной при условии работы с η ≥ η _мин.

Если в координатной системе Q - H нанести поля подач и. напоров различных машин, регулируемых изменением частоты вращения, то получится сводный график при переменной частоте вращения.

Выясним поле Q - H машины при регулировании ее дросселем на напорной трубе рис. 2.49.

Очевидно, что минимальное значение КПД η _мин, допустимое при эксплуатации машин, определяет участок abнапорной характеристики, для всех точек которого η ≥ η _мин. Следовательно, при n=constи регулировании дросселем поле подач и напоров представляется участком abхарактеристики.

Рис. 2.48. Построение поля характеристик Рис. 2.49. Построение поля характеристик машины с регулируемой частотой вращения машины с дроссельным регулированием

Для расширения области применения насосов широко пользуются способом обрезки рабочих колес без изменения формы рабочих лопастей. Обрезкой называют уменьшение наружного диаметра рабочего колеса путем обтачивания его на токарном станке. При этом геометрическое подобие нарушается; поэтому условия подобия и формулы пропорциональности для пересчета параметров при обрезке применять нельзя.

При обрезке колеса совместное влияние изменений выходного угла β₂и диаметра

Рис. 2.50. Построение поля характеристик насоса при обрезке рабочего колеса

Рис. 2.51. Допустимая обрезка колеса в зависимости от коэффициента быстроходности

т. е. режимы, удовлетворяющие условиям (2.100), определяются уравнением параболы (2.101).

Выясним влияние обрезки на поле подач и напоров насоса. Имеем характеристику насоса с исходным колесом при n=const(рис. 2.50). Эксплуатационное условие h ≥ h_MUHпозволяет определить рабочий участок abхарактеристики до обрезки.

Задавшись D_2o6pи зная D₂и параметры Qи Н для точек а и b, можно определить положения точек cи d(они лежат на параболах обрезок, проходящих через точки а и b). Таким образом, определилось поле подач и напоров заданного насоса при условии обрезки до D2o6p.

Обрезка существенно расширяет область подач и напоров насоса данного типа и размера.

Рис. 2.52. Регулировочная характеристика центробежной машины с направляющим аппаратом на входе

Рис. 2.53. Построение поля характеристик машины с регулированием направляющим аппаратом на входе

Значение обрезки оценивается отношением

Колеса центробежных насосов допускают без заметного понижения КПД тем большую обрезку, чем меньше их быстроходность (рис. 2.51). Максимальная обрезка составляет 10%.

Если в координатную систему Q - Hвнести поля подач и напоров разных типов насосов при различных их размерах и допустимой обрезке, то получим сводный график полей.

В § 2.16 рассмотрен способ регулирования, подачи направляющим лопаточным аппаратом на входе в рабочее колесо, применяемый в вентиляторах средней и высокой мощности и дымососах.

Поля рабочих параметров таких машин даются в сводных графиках, приводимых в

лопаток [рис. (2.52)] [20]. Рисунок 2.53 дает качественное представление о поле подач и напоров в безразмерных координатах.