Определение рабочих и кавитационных характеристик центробежного насоса

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ФГБОУ ВО

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра нефтехимии и химической технологии
Дисциплина «Процессы и аппараты химической технологии»

ОТЧЕТ ПРИНЯЛ

Оценка (баллы) __________

доц. каф. НХТ, к.т.н. Ломакин С. П.

ОТЧЕТ

По лабораторной работе № 8

Определение рабочих и кавитационных характеристик центробежного насоса

Исследование характеристик насосной установки при последовательном включении насосов

Исследование характеристик насосной установки при параллельном включении насосов

Выполнил:
ст. гр. БТГ-20-01                                                                                    Гарифуллин Н.И.

УФА 2022

Теоретическая часть:

Центробежные насосы относятся к группе динамических насосов и служат для перемещения жидкостей и создания в них некоторого давления.

Вход А и выход Б одноступенчатого насоса сообщаются между собой благодаря улиткообразному корпусу 1 (рисунок 1), внутри которого на консольном валу установлено рабочее колесо 3, фиксируемое с помощью шпонки 4 и гайки 5. Рабочее колесо образовано двумя дисками, соединенными между собой изогнутыми назад перегородками 6, разделяющими зазор между дисками на ряд каналов переменного сечения. Правый диск в осевой зоне образует ступицу 7, с помощью которой насос насаживается на вал 2, левый диск завершается коротким патрубком 8 для входа жидкости внутрь колеса. Вал 2 насоса на выходе из корпуса 1 герметизируется набивкой 9 сальникового уплотнения (приёмная втулка не показана) и через муфту соединяется с валом электродвигателя (не показаны). Часто центробежный насос монтируется на одном валу с электродвигателем, таким образом, электронасос располагается вертикально.

Перед пуском насос и всасывающий трубопровод, снабженный на нижнем конце обратным клапаном заливают жидкостью. Благодаря вращению колеса жидкость движется от его центра к периферии, приобретая кинетическую энергию, и с большой скоростью вытекает в улиткообразный корпус, в котором из-за постепенно увеличивающегося поперечного сечения кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию давления. В центробежном насосе, таким образом, осуществляется непрерывное всасывание и нагнетание жидкости.

Основными параметрами насоса является производительность или подача Q, создаваемый напор Нн, мощность N и коэффициент полезного действия η (КПД).

Особенностью центробежного насоса является зависимость развиваемого напора, мощности на валу и КПД от подачи. Вид зависимости Нн=f(Q), N=f(Q), η=f(Q) показан на рисунке 2. Эти зависимости являются характеристиками центробежного насоса и устанавливаются опытным путем на воде при температуре 20°С и постоянной частоте вращения рабочего колеса n (обычно при максимально допустимом).

Как следует из характеристики N=f(Q), наименьшая затрата мощности наблюдается при закрытой задвижке на нагнетательной линии, откуда следует, что запускать насос в работу целесообразно при закрытой задвижке, чтобы не перегружать электродвигатель. Из напорной характеристики HH=f(Q) следует, что подача при данном числе оборотов изменяется в зависимости от создаваемого насосом напора на преодоление потерь напора в обслуживаемых трубопроводе, аппарате и т.д. (∑hп), поднятие жидкости на требуемую высоту (НГ) и создание конечного напора (HK=PK/ρ∙g), то есть в зависимости от характеристики сети HC=f(Q). Вид характеристики сети показан на рисунке 3. При наложении на него (пунктирная линия) напорной характеристики насоса HH=f(Q) получают при их пересечении «рабочую» точку А, которая и определяет оптимальную совместную работу системы «насос-трубопровод (сеть)». Энергия, потребляемая при движении жидкости по трубопроводам установки (сети), равна энергии, сообщаемой жидкости насосом.