10/24/2018
Специфична честота на въртене ns
Под специфична честота на въртене /специфични обороти/ ns на дадена помпа се разбира честотата на въртене на еталонна моделна помпа,подобна на дадената,с дебит Qм = 0.075 m3/s (75 л/с) и напор Нм = 1 м,което съответствува на полезна мощност Рем = 0.736 kW при работа на еталонната помпа с вода –
ρм = 1000 кг/м3 (1 кг/л).
От уравненията за подобие и полагане на Qм = 0.075 m3/s и Нм = 1 м –
за ns се получава: ns = 3.65* , където Q - m3/s ; H - m; n - min-1.
Специфичната честота на въртене се определя с параметрите при оптималния режим на работа на помпата.
При едностъпална помпа с едностранно засмукващо работно колело /серия Е/
ns се определя с целия дебит и напор на помпата.
При многостъпална помпа с едностранно засмукващи работни колела /серия МТ,ПВ/ – с целия дебит и с напор,съответстващ на едно стъпало.
При едностъпална помпа с двустранно засмукващо работно колело /серия Д/ –
с половината дебит и целия напор.
За ПА,които използваме във ВиК Русе ns варира в следните граници:
Серия МТ 92 – 108;
Серия Е 44 – 130;
Серия Д 58 – 149;
Серия ПВ 92 – 145;
Серия ЭЦВ 12 – 99;
Pleuger 21 – 77.
В зависимост от ns турбопомпите се класифицират като:
Бавноходни центробежни Ns = 40 – 80;
Нормални центробежни Ns = 80 – 150;
Бързоходни центробежни ns = 150 – 300;
Диагонални центробежни Ns = 300 – 600;
Осови центробежни Ns = 600 – 1800;
Посочените граници са ориентировъчни.
Това означава,че нашите ПА са бавноходни или нормални центробежни помпи.
Специфичната честота на въртене характеризира формата на проточната част,съотношението на геометричните размери,както и формата на работните характеристики на турбопомпите.
Помпи с еднаква специфична честота на въртене са геометрично подобни,тъй като всяка от тях е подобна на еталонната моделна помпа с честота на въртене ns.
Такива помпи се означават като помпи от един и същ тип или един и същ типов ред.Всяка помпа от типовия ред представлява отделен типоразмер.
Въпреки,че ns е бездименсионна величина в различните държави се използват различни мерни единици за измерване на Q;H и от тук се получават различни стойности на ns.
ns = (N*Q0.5)/NPSH0.75 , където:
N – скорост на въртене,мин-1 ; Q – дебит в галон/минута ; NPSH във футове;
Стойностите на ns са съгласно американските мерни единици.
Ако NPSH се намали ns ще се увеличи и ще се подобрят условията на работа на помпата,но ако ns > 12000 това води до снижаване надеждността на П.
ns е по-малко за П с малък дебит,малка скорост на въртене и високо налягане.
ns е по-голямо за П с голям дебит,висока скорост на въртене и ниско налягане.
Данните са съгласно мерните единици приети в България /м3/с;м; мин-1/.
Преводното отношение на българския ns спрямo американския е 1 : 14,2 .
По нататък ще приемем стойностите за ns съгласно приетите в справочника по помпи на Випом Видин от 1988 год.
Пример за изчисление на преводните отношения за Ns са дадени в таблицата:
Изчисление на специфичната честота на въртене в зависимост от използваните мерни единици:
|
Q gpm
|
5000
|
USA
|
Q0,5
|
70,7
|
|
H ft
|
120
|
Ns = (N*Q0,5)/H0,75
|
H0,75
|
36,3
|
|
N rpm
|
1780
|
|
Ns
|
3472
|
|
Q m3/s
|
0,315
|
BULGARIA
|
Q0,5
|
0,6
|
|
H m
|
36,6
|
Ns = 3.65*
|
H0,75
|
14,9
|
|
N rpm
|
1780
|
|
Ns
|
245
|
|
Q m3/min
|
18,9
|
JAPAN
|
Q0,5
|
4,3
|
|
H m
|
36,6
|
Ns = (N*Q0,5)/H0,75
|
H0,75
|
14,9
|
|
N rpm
|
1780
|
|
Ns
|
520
|
|
|
BULGARIA
|
USA
|
Japan
|
|
|
|
1
|
14,2
|
2,1
|
|
|
BEP
|
Мин. 141,2
|
Мин. 2000,0
|
Мин. 299,7
|
Честота с максимално кпд
|
|
|
Макс. 353,1
|
Макс. 5000,0
|
Макс. 749,2
|
|
|
Максимално КПД на помпите се получава при Ns от 140 до 230.
Двойнозосмукващите П тип Д имат по-нисък необходим NPSH с около /25-30/ %,което позволява да се увеличи скоростта на П с около 40 %.
Може да се премине и към по-голяма П,която се върти с по-ниска скорост.
Използването на П с по-голям отвор на работното колело снижава също необходимия NPSH.
При възможност може да се монтира индусер /устройство на входа на П/,с което може да се снижи необходимия NPSH с около 50 %.
Ако NPSH се намали - Ns ще се увеличи и ще се подобрят условията на работа на помпата,но ако Ns > 850 това води до снижаване надеждността на П.
Ns е по-малко за П с малък дебит,малка скорост на въртене и високо налягане.
Ns е по-голямо за П с голям дебит,висока скорост на въртене и ниско налягане.
Ако необходимият дебит не може да се осигури от една П,се инсталират две и повече П,работещи в паралел.
Клиентите желаят помпи с нисък необходим NPSH – по устойчиви на кавитация.
Производителите не могат да отговорят на тези изисквания,защото гонят по-високи дебити и скорости и по-висок КПД.
Производителите гарантират необходимия NPSH при ВЕР /оптималната точка/.
Ако П работи в друга точка - необходимия NPSH се увеличава и това може да доведе до кавитация.
-
Ако има опасност от кавитация трябва да се премине към по-ниска скорост на въртене на П.
-
Допустимата смукателна височина не трябва да надхвърля 6 м.
-
При равни други условия вертикалните П са по-защитени от появата на кавитация.
Върху КПД на П влияят Q;H,но също така и качествата на флуида,формата на работното колело и скоростта на въртене.
П със сравнително ниско налягане и с много високо налягане губят от КПД поради неизбежните вторични хидравлични загуби.
Най-ефективни са П със среден напор.
С
0
2
4
8
16
70 140 210 280 350 420 Ns
Зависимост на корегиращия коефициент С
от специфичната скорост на въртене Ns
При Ns = 55 отчитаме С = 8 , докато при Ns = 175 - С = 0;
Коефициентът С се добавя към КПД на П,с цел да се изравнят условията при които се сравняват КПД на различните видове П.
Например ако Ns = 55 , то С = 8, следователно към КПД на П се прибавят 8 %.
С е корегиращ коефициент на Андерсън и се изчислява:
С = 29[log10(2650/Ns)]2
При ниски стойности на Ns – КПД също пада,затова се въвежда коефициента С.
Влияние на този коефициент има само за Ns < 140.
При Ns = 42 – С = 16.
При нарастване на напора С нараства,защото КПД пада поради повишени вътрешни загуби в П.
Диапазон на използване на помпите във ВиК Русе
Помпа тип
|
Диапазон
|
Дебит,л/с
|
Напор,м
|
Ns
|
кпд
|
Серия Д
|
От - До
|
42 - 416
|
15 - 140
|
58 - 149
|
0.74-0.83
|
Серия Е
|
От - До
|
8 - 111
|
10 - 80
|
44 - 130
|
0.45-0.73
|
Серия МТ
|
От - До
|
3 - 35
|
50 – 360
|
92 - 108
|
0.5-0.7
|
Серия ПВ
|
От - До
|
8 - 28
|
10 - 50
|
92 - 145
|
0.44-0.58
|
Тип Pleuger
|
От - До
|
11 - 75
|
80 – 200
|
21 - 77
|
0.65-0.74
|
Серия ЭЦВ
|
От - До
|
3 - 65
|
80 – 200
|
12 - 99
|
0.52-0.62
|
С най-високо кпд във ВиК Русе са помпите от серията Д – двуделни.
Те работят с Ns – 140 - близък до оптималния.
Сподели с приятели: |