работе на данный трубопровод. Фактическая подача Qф может быть установлена только совмещением двух характеристик: насоса Н - Q и сети - Q, причем рабочий режим определится точкой их пересечения (рис. 13-2). Этот режим позволит найти фактический напор Яф, к. п. д., Я^° и требуемую мощность. Отсюда совершенно очевидно, что изменение характеристики сети, например, за счет изменения длины трубопровода или Н„ будет приводить к изменению фактической подачи Qф, а при чрезмерном увеличении Яс подача может упасть и до нуля (Я^ > Hqq).

Когда известны требуемая подача Q и статический напор Н„, а также определены потери в трубопроводах Лпо а следовательно, и Я( та основная задача подбора насоса состоит в том, чтобы рабочий его режим находился ближе к оптимальному и во всяком случае лежал в пределах рекомендуемой области использования. насоса (см. рис. 12-1). Поскольку число выпускаемых типов насосов ограничено, то не всегда удается удовлетворить этому требованию. В таких случаях идут на некоторые изменения исходных условий либо на установку нескольких насосов.

13-2. НОМЕНКЛАТУРЫ ЛОПАСТНЫХ НАСОСОВ

Чтобы удовлетворить всем встречающимся в практике комбинациям требуемых расходов и напоров (Q и Н^), нужно было бы выпускать огромное количество различных типов и размеров насосов. Хотя это и позволило бы для всех случаев подобрать насос для работы в области оптимального, т. е. наиболее выгодного режима, но привело бы к значительному удорожанию производства и повышению стоимости самих насосов. Таким образом, при решении вопросов о выпускаемых типоразмерах - номенклатуре насосов приходится считаться со стоимостью эксплуатации (включая затраты на энергию) и стоимостью производства.

С целью получения наиболее выгодного решения стремятся расширить возможность использования каждого выпускаемого типоразмера насоса. Это достигается несколькими путями.

1. Расширение области использования по Q, т. е. допущение больших отклонений от оптимального режима в некоторых пределах целесообразно, но при слишком больших отклонениях падение к. п. д. становится столь значительным, что стоимость избыточно расходуемой энергии уже начинает превышать получаемую экономию в стоимости производства. При увеличении Q снижается

Яв° , а это приводит к сокращению допустимой высоты всасывания Я5, что часто вызывает удорожание насосной установки.

2. Изменение угла установки лопастей рабочего колеса осевых и диагональных насосов позволяет использовать каждый типоразмер для довольно широкого диапазона расходов и напоров. Так, насос ОП2-110 (см. рис. 12-2) с углами установки лопастей

от -f2 до -8° может быть эффективно использован при подаче от 4,0 до 6,0 mVc и для напоров от 10 до 16 м при одной частоте вращения.

3. В центробежных насосах типов К, Д, В (см. рис. 11-1, 11-5, 11-10) для дополнительного смещения характеристики в основном по напору применяется обточка рабочего колеса

9S0 /К^/ч

Рис. 13-3. Характеристики насоса с обточкой рабочего колеса.

по диаметру вместе с лопастями, что приводит к уменьшению D. Установлено, что если при этом диаметр уменьшается не более чем на 15-20%, это не приводит к значительному снижению к. п. д.

(в пределах 1-2%).

Поскольку согласно (10-47) напор пропорционален квадрату окружной скорости, то можно принять следующую зависимость для определения Я^бт-

(13-2)

Подача при обточке колеса невысокой быстроходности снижается примерно в соответствии с отношением диаметров

га м

1во гоо ztOn/c

Следует иметь в виду, что обточка колеса осуществляется на заводе и указывается на характеристиках и в номенклатурах соответствующих типоразмеров насосов. Например, характеристика центробежного насоса типа 12Д-9 с обточкой колеса (типов 12Д-9а и 12Д-96) показана на рис. 13-3. Здесь нормальное колесо имеет выходной диаметр 432 мм, обточка (12Д-а)-395 мми (12Д-6)-355мм. Соответственно довольно сильно снижается напор Я и мощность N. Смещения по к. п. д. и подаче невелики. Значение допускаемой вакуумметрической высоты всасывания Яв° при той же подаче

не изменяется. Это объясняется тем, что условия входа на рабочее колесо при обточке сохраняются.

С учетом обточки рабочего колеса каждый типоразмер насоса имеет несколько (две или три) смещенных по высоте напорно-расходных характеристик. Если брать только их рекомендуемые области использования, то можно считать, что каждый типоразмер насоса в поле Q - Я покрывает некоторую область, ограниченную криволинейным четырехугольником, который для насоса 12Д-9 (рис. 13-3) показан на рис. 13-4. Аналогичную форму имеют области использования осевых и диагональных насосов с учетом диапазона изменения угла лопастей рабочего колеса ф (см. рис. 12-2).

Маркировка насосов не имеет единой системы, но в большинстве случаев используемые марки лопастных насосов включают следующие показатели:

1. Вид насоса, обозначается буквами: К - консольный, КМ - консольный моноблочный, Д или НД - двустороннего входа, В - вертикальный, О-осевой с жестким закреплением лопастей рабочего колеса, ОП-осевой поворотно-лопастный. В марке многоступенчатых насосов обычно указывается число ступеней.

2. Размер насоса. В большинстве случаев в качестве определяющего размера берется диаметр входного патрубка (для более старых типов - напорного), причем указывается величина в миллиметрах, деленная на 25. Размер ставится перед обозначением вида. Например 12Д - насос двустороннего входа с диаметром входного патрубка 12 X 25 = 300 мм. Для осевых насосов в качестве определяющего размера принимается диаметр камеры рабо чего колеса, который указывается в сантиметрах. Так, например, ОП10-185, тип № 10, диаметр камеры рабочего колеса 185 см.

3. Расчетный коэффициент быстроходности рабочего колеса (10-28), примерно соответствующий

Рис. 13-4. Область применения насоса данного типа.

оптимальному режиму, причем в марку вписывается величина nJlO. Например, для насоса 12Д-9 = 90 (нужно помнить, что при вычислении в насосах двустороннего входа берется 0,5Q, а в многоступенчатых - напор на одну ступень, обычно первую).

Величины, приводимые в марке, используются следующим образом. Поскольку у насосов расчетная скорость во всасывающем патрубке отклоняется ненамного (составляет 2,8-3,2 м/с), то диа-

1 1,5 2 д Ч- 5 В 8 ID 15 2D 30 fO 50 ВО л/с Рис. 13-5. Номенклатура насосов типов К и КМ.

метр всасывающего патрубка, т. е. размер насоса, характеризует расчетную подачу. Коэффициент быстроходности при данных п и Q характеризует напор рабочего колеса: чем меньше п^, тем развиваемый колесом напор больше. Например у насосов 6К-8 и 6К-18 размеры одинаковы, следовательно, эти насосы рассчитаны примерно на одну и ту же подачу, но напор второго насоса е = = 180 будет меньше, чем у первого, имеющего п^ = 80.

В более старых насосах двустороннего входа НД, которые еще выпускаются и эксплуатируются, вместо п^ в марке ставится буквенный индекс, показывающий напор. Имеются насосы НДн, ндс, НДв - низконапорный, средненапорный и высоконапорный.

Новая структура марок насос о,в, которая сейчас вводится, отличается тем, что она включает расчетные значения подачи в mVc и напора в м. Например, Д800-57 - насос двустороннего входа с расчетной подачей 800 м^/ч и напором 57 м.

Номенклатуры насосов в форме поля Q - Я, на котором показаны области всех выпускаемых типоразмеров данного вида, приводятся в соответствующих каталогах, где имеются и полные характеристики и основные размеры. Эти данные используются при подборе насосов и проектировании насосных установок и станций. Номенклатуры насосов даются и в ГОСТ. Ниже приводятся номенклатуры некоторых наиболее широко используемых лопастных насосов (дополнительно - см. [49]).

w 50 ео т so т т гоо зоо т sm soo воо юоо isoo гооо л/с Рис. 13-6. Номенклатура насосов двустороннего входа.

Номенклатура консольных насосов на рис. 13-5 (ГОСТ 8337-57) показываает, что насосы данного вида могут применяться для диапазона подач от 1,5 до 100 л/с и напоров до 35-60 м (только насос 4К-6 до напора 90 м). Там, где в одном поле вписаны марки К и КМ, имеются насосы двух исполнений. Пунктирные линии дают приблизительную величину мощности двигателя, который для насосов этого вида изменяется от 0,3 до 40 кВт.

Номенклатура вы пускаем ыхнасосов двустороннего входа (рис. 13-6) показывает, что эти насосы применяются для диапазона подач от 40 до 1800 л/с и напоров от 15 до 100 м. Только самый большой насос 48Д-22 (диаметр вход-гого патрубка 1,2 м) имеет подачу до 3500 л/с и напор до 28м. Мощности двигателя этих насосов составляют от 15 до 2000 кВт.

На рис. 13-7 приведена номенклатура насосов типа Д по ГОСТ 10272-73. Она отличается более равномерным покрытием поля Q - Я, без просветов , что улучшает условия подбора. Однако пока еще выпускаются не все типоразмеры, предусмотренные ГОСТ.

1666 2222 2777 м/с

Рис. 13-7. Номенклатура насосов типа Д.

0,В 10 12 1 761в Z 3 5 6 7 8 3 10 12 /4 1618 мЗ/с

Рис. 13-8. Номенклатура вертикальных центробежных насосов.