close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Дагестанский государственный институт народного хозяйства;pdf

код для вставкиСкачать
УДК 622.532
УСЛОВИЯ УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ ОБРАТНОГО КЛАПАНА В ПУСКОВОМ
РЕЖИМЕ ВОДООТЛИВНОЙ УСТАНОВКИ
Мистибиркина Э.В., студентка; Никулин Э.К., доц., к.т.н., с.н.с.
(ГВУЗ «Донецкий национальный технический университет», г. Донецк, Украина)
При пуске центробежного насоса водоотливной установки при полностью заполненном
водой нагнетательном трубопроводе весьма актуальными являются вопросы, связанные с
надежностью работы напорного обратного клапана.
Для того, чтобы в этом случае открылся обратный клапан, напор, развиваемый насосом
при нулевой подаче Н 0 , должен быть равен сумме геометрической высоты водоподъема Н Г и
потере напора на обратном клапане ΔН кл :
H 0 = H Г + ∆Н кл .
(1)
Как известно, потеря напора на обратном клапане,
расчетная схема которого приведена на рис. 1, при его
открытии определяется по следующей формуле:
p2
D
∆H кл =
d
p1
Рисунок 1 – Расчетная
схема обратного клапана
p1 − p2
,
ρg
(2)
где р 1 и р 2 – соответственно давления воды перед клапаном и
за клапаном, Па;
ρ – плотность воды, кг/м3;
g – ускорение силы тяжести, м/с2.
Для открытия обратного клапана без учета его веса
должно иметь место следующее условие:
p1 ⋅
πd 2
4
≥ p2 ⋅
πD 2
4
,
(3)
После преобразования соотношения (3) имеем
2
D
p1 ≥ p2   .
d
Используя выражения (2) и (4), а также считая, что приближенно
(4)
p2
≈ H Г , получим
ρg
2
∆H кл
D
p2  
2
  D  2 
p − p2
p  D 
d
= 1
=   = 2   − 1 =   − 1 H Г .
ρg
ρg
ρg  d 
  d 

(5)
Для обратных клапанов, которыми оборудуются водоотливные установки, обычно
D
принимают
≈ 1,05 . Тогда из (5) находим
d
∆H кл ≈ 0,1H Г .
Следовательно, движение воды в напорном трубопроводе начинается при напоре H 0' :
H 0' > H Г + ∆H кл > H Г + 0,1H Г > 1,1H Г .
После преобразований последнего выражения имеем:
H 0'
≥ 1,1 .
HГ
(6)
На основании проведенных исследований, устойчивость режима пуска и последующей
работы насосной установки возможна при выполнении следующего соотношения
nmin = n
НГ
,
Н 0'
(7)
где п – номинальная скорость вращения рабочего колеса насоса;
п min – минимально допустимая скорость вращения рабочего колеса насоса.
После подстановки значения H 0' из (6) в (7) и соответствующих преобразований
получаем
п
п~ = min ≈ 0,953 ,
п
(8)
где п~ – безразмерный комплекс, который отражает максимально возможную глубину
регулирования скорости вращения рабочего колеса насоса и определяет время достижения
минимальной скорости вращения п min при пуске насоса согласно формуле
(9)
t = п~ ⋅ 60 ,
где t – время, с.
Кроме того, комплекс п~ является расчетным параметром при расчете максимально
допустимой геометрической высоты водоподъема Н Г с использованием известного
соотношения для турбомашин вида
Н 0' ~ 2
=п .
Н0
(10)
Н 0' = п~ 2 ⋅ Н 0 .
(11)
Из соотношения (10) следует
Подставив Н 0' из (11) в неравенство (6), найдем
п~ 2
НГ ≤
⋅ Н0 ,
1,1
(12)
где Н 0 – паспортная величина, определяемая для конкретного типа насоса из справочной
литературы.
Из (12) получаем
Н Г ≤ 0,8256 Н 0 .
(13)
Полученное соотношение удовлетворяет общепринятому условию устойчивой работы
H
водоотливной установки, выражающимся известным неравенством: Г ≤ 0,95.
H0
Вывод
В результате проведенных исследований получены расчетные формулы и соотношения
для определения параметров п~ , Н Г и t, обеспечивающих устойчивую работу обратного
клапана в пусковом режиме водоотливной установки.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа