Изменение числа оборотов

Этот способ регулирования является экономичным, если для изменения частоты вращения вала насоса используется электродвигатель постоянного тока, паровая турбина или двигатель внутреннего сгорания. Если в качестве привода используется электродвигатель переменного тока, то частоту вращения вала насоса целесообразно изменять при помощи гидромуфт или магнитных муфт.

Однако следует учитывать, что к.п.д. гидромуфт в рабочей зоне равен и применяется для регулирования работы насосов в сравнительно узком диапазоне подач. Выбор конкретного устройства регулирования следует обосновать.

Для определения числа оборотов вала насоса, обеспечивающего подачу Q₁=Q_Р, используют формулы подобия:

;

,

где n и n^/ - число оборотов до и после изменения числа оборотов.

Точки (рисунок 49) 1 и 2 соответствуют подобным режимам и лежат на параболе подобных режимов h_i = const.

, где .

Рисунок 49 - Регулирование насоса методом изменения частоты вращения вала

Параметры точки 1 соответствуют параметрам режимной точки Q₁=Q_Р, Н₁=Н_Р. Параболу подобных режимов строят, задавшись несколькими значениями Q.

Н		…	Qпотр	…
Q		…	Нпотр	…

Таким образом, получают точку 2 – пересечение параболы подобных режимов, проходящую через точку 1, с характеристикой насоса. После этого по любой формуле определяют искомое число оборотов n^/. При регулировании числом оборотов к.п.д. установки меняется незначительно.

; ; – парабола подобия

h = idem

Для того, чтобы найти на характеристике насоса с числом оборотов п₁ точку подобную А нужно построить параболу подобных режимов

;

Н		…	Qпотр	…
Q		…	Нпотр	…

К.п.д. насоса h_н определяется точкой 2.

Обточка рабочих колес

Регулирование подачи насоса путем изменения диаметра (обточки) рабочего колеса находит все большее применение. Оно простое и достаточно экономичное. Несмотря на то, что при подрезке рабочего колеса на выходе геометрическое подобие нарушается, существуют режимы, для которых остаются справедливыми формулы, аналогичные формулам подобия:

;

.

Точка 1 на рисунке 50 соответствует режимной точке Р. Точка 2 находится как пересечение напорной характеристики насоса с параболой обточки:

,

где .

Рисунок 50 - Регулирование насоса методом обточки рабочего колеса

Определив коэффициент С^*, по параметрам режимной точки 1, строят параболу обточки, получая при этом на пересечении с характеристикой насоса точку 2 с параметрами, удовлетворяющими уравнениям (12) – (13).

При обрезке колеса наблюдается незначительное уменьшение к.п.д. насоса, зависящее от коэффициента быстроходности n_S и степени обрезки рабочего колеса. Предельная величина обточки рабочего колеса зависит от коэффициента быстроходности (таблица 3).

Таблица 3.

Предельная величина обрезки колес

nS
	0,20	0,15	0,11	0,09	0,07	0,05

Коэффициент быстроходности определяется по формуле:

где n – частота вращения вала насоса, [об/мин]; Q₀ – оптимальная подача, [м³/с]; H₀ – оптимальный напор, [м]; i – коэффициент, учитывающий тип рабочего колеса (для колес с односторонним входом жидкости i =1, для колес с двухсторонним входом жидкости i = 2); j – количество ступеней центробежного насоса.

процент обточки

Насосы НМ-10000-210, как правило, не обтачивают.

Если насос один и имеет одно рабочее колесо, парабола подобия и парабола обточки рабочих колес совпадают.