Коэффициент быстроходности насоса: кавитация, формулы расчета, обозначения

Центробежные насосы выполняют множество важных как в быту, так и на производстве функций. Главная их задача – распределять и обеспечивать механизмы теплоснабжения и водоснабжения. Для оптимальной и высокопродуктивной работы устройства необходимо вычислить коэффициент быстроходности центробежного насоса, ознакомиться с типами и режимами работы насосов, учитывая все их характеристики: номинальный и оптимальный порядок эксплуатации.

Коэффициент быстроходности насоса - это максимальная частота оборотов колеса, размер которого будет равен возможности подачи 75 л/с жидкости при том, что напор составляет 1м.

Данное значение задействуется для типизации рабочих колес, сравнения эффективности эксплуатации при выборе насоса, определения напора и количества оборотов минуту для достижения наибольшего коэффициента полезного действия.

Чтобы получить корректные вычисления, нужно заглянуть в паспортные данные устройства. Но так как указанные там характеристики часто бывают не точными, лучше сделать замер диметра колеса.

Коэффициент быстроходности – физическая величина, которая обозначается как Ns.

Купить насос и необходимые для него комплектующие можно в нашем интернет-магазине.

Обозначения:

1. n – частота оборотов рабочего колеса в минуту (об/мин).
2. Q – впуск жидкости в месте оптимального коэффициента полезного действия при максимально возможном диаметре колеса (м3/с).
3. H – напор рабочего колеса в месте оптимального коэффициента полезного действия (м). Если рабочее колесо (РК) имеет два входа, то значение Q следует поделить на два.

Число 3,65 не имеет особого значения, потому его и не применяют в США и Европе.

Определить коэффициент быстроходности насоса (Ns) можно по одному рабочему колесу с учётом количества впуска жидкости относительно одностороннего входа. Центробежные насосы с величиной быстроходности порядка 90–300 отличаются наибольшим коэффициентом полезного действия. Но преимущество насосов с Ns 700-1200 заключается в их компактности и лёгком весе.

Именно поэтому, производители стараются совместить этих два параметра и задействовать рабочие колеса с большей быстроходностью для разных типов насосов как с малой, так и с большой эффективностью производительности. Такие действия помогают уменьшить их габариты и увеличить качество функционирования.

Центробежные насосы в зависимости от коэффициента быстроходности разделяют на следующие типы:

• Тихоходные. У них сильные напоры, но подачи жидкости минимальные. Ns = 50<Ns<80. Слабая подача жидкости происходит из-за того, что ширина и диаметр колеса небольшие. Следовательно, чтобы увеличить напор, нужно расширить входной диаметр РК. При его увеличении получим значительную утерю дисковых параметров. Но если чересчур сократить выходной проём, то страдает уже гидравлическое давление. Поэтому сейчас и не изготавливают насосы с коэффициентом меньше 50.

• Нормальные. Ns=80<Ns<150. При повышении коэффициента быстроходности рабочее колесо уменьшается в диаметре, но при этом его ширина и входной диаметр растёт. То есть, напор идёт в убыток, но при этом подача воды оказывается в плюсе.
• Быстроходные. Ns = 150< Ns<300. Рабочее колесо создает разную среду пребывания для жидкости в наружном и внутреннем ободе РК. Для нормального функционирования центробежного агрегата требуется уравнять все потоки жидкости, сделав их напор одинаковым. То есть входы и выходы углов лопатки сильно различаются, что и делает форму лопатки весьма своеобразной.

Кавитация – разрушение сплочённости жидкости, то есть появление пузырьков в воде. Если кавитация превысит своё значение, рабочее колесо может выйти из строя.

Кавитационный коэффициент аналогичен коэффициенту быстроходности и также не имеет физической величины, но он зависим от Ns турбины. Чем больше Ns турбины, тем выше и кавитационность. Так происходит, потому что, чем больше быстроходность, тем быстрее вода двигается по трубам и в отсасывающей трубе.

Кавитационный коэффициент быстроходности – физическое явление, которое обозначается – С.

Оно рассказывает о функции всасывания трубопровода рабочего колеса. Точно его рассчитать могут только в лаборатории, используя стенд кавитации. Данные вычисления необходимы для определения приемлемой высоты всасывания турбины и предупреждения кавитации. С нарастанием числа (С) насос способен на работу с довольно низким кавитационным объёмом и пониженном давлении при всасывании жидкости.

Для того чтобы составить нужный рабочий режим прибора, подробно составляют его характеристику, а именно: КПД, мощность, напор, приемлемую высоту всасывания, также зависимость от объёма подачи води при измеренной частоте вращение рабочего колеса.

Можно самостоятельно составить теоретическую характеристику, но её результат неточен и размыт, потому запись свойств центробежного насоса ведется лабораторно. В процессе задействуются специальная техника и технологии, проводится заводское исследование насоса. Например, испытание режима работы с учётом перекрытой задвижки на патрубке. Обычно функционировать агрегат в таком режиме может порядка нескольких минут без негативных последствий.

Совокупность всех характеристик, что определяют режим работы с наивысшим значением коэффициента полезного действия, обрисовывает оптимальным режим и его тонкости. И всё же при выборе насоса нужно понимать, что часто уже настроенный режим работы не соответствует оптимальной работе.

Стоит обращать внимание на фундаментальные характеристики – напор, мощность, кавитационный запас, КПД – чтобы покупка была экономически и функционально выгодной.

В видео подробнее об основных требованиях к центробежным насосам

Коэффициент быстроходности насоса и кавитационный коэффициент используются для получения характеристики устройства. Это позволяет определить коэффициент полезного действия и составить щадящие условия и настройки для оптимальной работы приобретенной модели. Зная быстроходность насосов, можно выделить несколько типов оборудования: тихоходные, нормальные и быстроходные. Кавитационную величину высчитывают для нужной высоты всасывания и предотвращения явлений кавитации.