Способ регулирования лопастного насоса

 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при строительстве и эксплуатации насосов и насосных станций. Цель изобретения - повышение КПД и расширение зоны оптимальной работы путем изменения давления в камере закручивающего устройства насоса. Для этого предварительно снимают зависимости КПД насоса от расходов при различных значениях давления в закручивающем устройстве, измеряют расход насоса, а требуемую величину давления определяют по указанным зависимостям из условия получения максимального значения КПД при измеренном значении расхода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 04 D 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

i Q(j

|>

) а

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4747766/29 (22) 09.10.89

/ (46) 07,02.92. Бюл. (Ф 5 (71) Ленинградский политехнический институт им. M.È. Калинина (72) С.Г. Беляев и Д,А. Кариев (53) 621,671(088.8) (56) 1. Кривченко Г.И. Гидравлические мащи- ны. M.: Энергоатомиздат, 1983, 2. Новодережкин Р.А. Насосные станции систем технического водоснабжения

ТЭС и А3С. М.: Энергоатомиздат, 1989..

3. Система всасывания Prегоstat насоса/РЖ 61. Насосостроение и компрессоростроение. — Холодильное машиностроение, N- 10, 1988.

4. Авторское свидетельство СССР

hL 1231274, кл. F 04 D 29/40, 1986.

5. Авторское свидетельство СССР

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к способам регулирования режимов работы лопастных насосов, может быть использовано при эксплуатации насосов и насосных станций.

Известны способа регулирования лопастных насосов изменением циркуляции йотока перед рабочим колесом (1,2,3,4), Недостатки этого способа заключаются в том, что необходимо устройство дополнительных потоконаправляющих органов,.или подводящей части с формой, обеспечивающей закрутку потока перед рабочим колесом.

Наиболее близким к настоящему изо-, бретению является способ регулирования режима работы лопастного насоса с по мощью подводящего устройства. обеспечи„„ЯЦ „, 1710848 А1

hb 11444488111155, кл. F 04 0 29/40, 1988. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЛОПАСТНОГО НАСОСА (57) Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при строительстве и эксплуатации насосов и насосных станций. Цель изобретения — повышение КПД и расширение зоны оптимальной работы путем изменения дав ления в камере закручивающего устройства насоса. Для этого предварительно снимают зависимости КПД насоса от расходов при различных значениях давления в закручивающем устройстве, измеряют расход насоса, а требуемую величину давления определяют по указанным зависимостям из условия получения максимального значения КПД при измеренном значении расхода. 2 ил. вающего изменение циркуляции потока перед рабочим колесом (5). Подводящее устройство содержит всасывающую трубу и охватываюЩую ее камеру, сообщенную с всасывающей трубой посредством винтовой прорези и зонрй нагнетания насоса посредством трубопровода, оснащенного регулирующим вентилем. При открытии регулирующего вентиля определенный объем перекачиваемой жидкости высокого давления поступает в камеру закручивакццего устройства и через винтовую прорезь вытекает во всасывающую трубу, осуществляя закрутку потока. Направление закрутки потока может осуществляться как в направлении вращения рабочего колеса, так и в обратную сторону, в зависимости от направления винтовой прорези. Для изменения ин1710848 тенсивности закрутки потока используется регулирующий вентиль.

Изменение циркуляции потока переа рабочим колесом таким способом обеспечивает повышение всасывающей способности насоса и улучшение его гидравлических и кавитационных характеристик.

Основным недостатком этого способа регулирования является то, что показана только возможность изменения циркуляции потока, но не показано в какой последова-, тельности и какие операции необходимо выполнять, чтобы добиться повышения КПД и расширения зоны оптимальной работы насоса в тех или иных режимах работы, Цель изобретения — повышение КПД и расширение зоны оптимальной работы насоса путем изменения давления в закручи вающем устройстве.

Способ регулирования заключается в том, что предварительно снимают зависимости КПД насоса от расхода при различных значениях давления в камере закручивающего устройства, измеряют расход насоса, а требуемую величину давления определяют по указанным зависимостям из условия получения максимального КПД при измеренном значении расхода.

Известные технические решения, по зволяющие регулировать работу насоса изменением циркуляции потока перед рабочим колесом с помощью направляющего аппарат, имеют ограничение по диапазону изменения расхода и оптимальной зоне работы насоса (2). Изменение циркуляции потока формой подводящей части (3) не дает возможности регулировать степень закрутки потока и, кроме того, применяется совместно с изменением частоты вращения.

В наиболее близком к предлагаемому способу техническом решении (5) показана только возможность изменения циркуляции потока, но не приведена последовательность действия и операции для достижения положительного эффекта в определенных режимах работы насоса. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 приведена схема лопастного насоса с закручивающим устройством, реализующим предлагаемый способ; на фиг. 2 — зависимости КПД от расхода; снятые при различном давлении в камере закручивающего устройства.

Лопастной насос 1 содержит всасывающую трубу 2 и охватывающую ее камеру 3, сообщенную с внутренней полостью трубы

2 посредством винтовой прорези 4 и с зоной нагнетания насоса посредством трубопровода 5 с установленным на нем регулирующим вентилем 6, Способ осуществляют следующим обра5 зом.

Пусть исходная зависимость КПД насоса от расхода, т.е. при отсутствии давления в камере закручивающего устройства определяется кривой А на фиг. 2, Снимают зави10 симости КПД от расхода при различных значениях давления, например, кривая Б представляет зависимость при значении давления в камере Ps=0,25 МПа, а кривая B — при Рз=0,2 МПа. Измеряют расход насоса, 15 пусть значение его выходит за пределы зоны .оптимальной работы насоса 0 =450 м /ч, где КПД составляет rp68, а рекомендуемая область использования допускает снижение КПД против максимального

20 значения до 73 g . Насос попадает в зону работы с низким КПД, По зависимостям, приведеннйм на фиг. 2, определяют, что для измеренного расхода 0 =450 м /ч, требуез мое значение давления в камере закручива25 ющего устройства составляет Pa=0,25 МПа— кривая Б, при этом КПД увеличивается до значения 73,. Допустим, при следующем измерении расход принял значение

Qz=710 м/ч, насос работает в зоне с КПД, 30 равным 66, т,е. опять режим работы насоса выходит за пределы рекомендуемой области использования. По зависимостям на фиг. 2 определяют, что при давлении

Рз=0,2 МПа — кривая В КПД в этой зоне

35 увеличивается до значения rp73 . Зона оптимальной работы насоса находилась в пределах расходов от 500 до 680 м /ч, а з изменением давления в закручивающем устройстве зона расширяется и находится в

40 пределах от 450 до 710 м /ч.

Преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что обеспечивается эффективность работы насоса как в области малых расходов, так и s случаях, когда воз45 никает необходимость увеличения . расхода насоса до значений, выходящих за пределы рекомендуемой области использования насоса.

50 Формула изобретения

Способ регулирования лопастного насоса, заключающийся в изменении циркуляции потока перед рабочим колесом путем изменения давления в камере закручиваю55 щего устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и расширения зоны оптимальной работы насоса, предварительно снимают зависимости КПД насоса от расхода при различных значениях давле. 1710848

ЗО

ЖЮ gw /

600

700 РОГ. 2!

Составитель Л. Анисимова

Редактор С. Кулакова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т. Палий

Заказ 325 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ния в камере закручивающего устройства, измеряют расход насоса, а требуемую вели чину давления определяют по указанным зависимостям из условия получения максимального КПД при измекренном значении расхода. !