Центробежный насос Эффективность частоты вращения элетродвигателя

Рано центробежный насос дизайн находился под сильным влиянием турбины технологии в середине-конце 1800-х годов. Удельная скорость была впервые применена для центробежных насосов в последнем 1800-х годов и была модифицированная версия, разработанная для водяных турбин. Многие дизайнеры насос видеть конкретные скорости, наиболее важным фактором для центробежных насосов дизайн. Это позволяет использовать существующие разработки и тестирования данные для разработки аналогичных высших и низших насосов поток, потому что удельная скорость насоса не зависит от его размера.

Порядковый номерКак заявил Терри Хеншоу в "центробежный насос Конкретные Speed" (насосы и системы, сентябрь 2011), определение конкретных скорости может привести к путанице. Лучше всего думать о нем, как порядковый номер, который может предсказать некоторые характеристики насоса. С этой точки зрения, удельная скорость может быть полезна при выборе насоса для конкретного приложения и прогнозирование преждевременного выхода из строя из-за лучшей эффективности от точки (BEP) операции. 
На рисунке 1 показана взаимосвязь численное значение скорости конкретным геометрическим профилем крыльчатки.


Насос профиля сравнения
Более низкие значения (от 500 до 1500) на левой части рисунка описывается геометрией радиальным рабочим колесом лопасти, а более высокие значения (9000 и выше) на правой части рисунка приравнивают к истинным рабочими колесами потока (винты). Радиальные лопасти крыльчатки разрядов 100 процентов ее поток перпендикулярно его всасывания, как правило, с низким потоком в голову отношения. 

Осевой крыльчатки разрядов 100 процентов ее течения вдоль той же оси, как его всасывание с высоким потоком в голову отношения. Смешанные колеса поток (от 4000 до 8000) демонстрируют, как радиальные и осевые характеристики выполнения между радиальной и осевой углы с высоким потоком до умеренного головки отношения. 

Те, между радиальной и смешанного потока (1700 до 3500), известны как Фрэнсис колеса лопасти. Такая конструкция разрядов радиально, но переход от входа до выхода более постепенный и приводит к максимальной эффективности. Поперечное сечение в фотографии на рисунке 1, показывают, что, как и конкретные увеличивает скорость, вход рабочего колеса или увеличения диаметра глаза и в конечном итоге приближается или равна у лопасти розетки. Проточных и увеличиваться в размерах при соответствующей ставке.

Насос Design Хотя это хороший сравнения, насос дизайнеры могут поставить под вопрос его полезность. Уравнение (см. ниже), что связано определенной скоростью и соответствующей геометрии к реальным значениям применение голову, поток и скорость вращения была разработана.
 
Ns = п √ Q / H0.75
Где: 
Ns   = удельная скорость
N   = скорость вращения насоса (мин)
Q   = расход (галлонов в минуту)
H   = головой (ноги) 
 
Это уравнение может быть использовано для определения рабочего колеса дизайн наилучшим образом соответствует требованиям приложения.

Рабочее колесо геометрический рисунокРабочее колесо необходимо, что волей производит 900 литров в минуту (GPM) в 190 футов от головы. Если эти значения вводятся как Q и ​​Н в уравнение скорости вращения двигателя 3600 оборотов в минуту, конкретные скорости 2110. Геометрия бы быть похожими на лопасти рабочего колеса Фрэнсис (рис. 1 на 2000 точки). 

Если скорость двигателя снижается до 1800 оборотов в минуту, рабочее колесо с определенной скоростью 1055 будет на тот же поток и головы. Ее геометрия была бы похожа на лопасти рабочего колеса радиальные (под 1000 точки). В 1200 оборотов в минуту, удельная скорость составляет 703, а рабочее колесо будет выглядеть гибрид двух колес видно слева на рисунке 1. Удельная скорость прямо пропорциональна скорости вращения, когда голова и потока остаются неизменными. Тем не менее, удельная скорость единый дизайн крыльчатки не меняется при изменении скорости вращения. Она остается постоянной, потому что поток и глава изменения в соответствии с законодательством близость.

Производительность насосаНа рисунке 2 показано, каким образом конкретные скорости может дать прогнозы о производительности рабочего колеса дизайна. Опыт подсказывает, что эффективность насоса достигает своего максимума на определенных скоростях от 2000 до 3000, хотя благоприятные эффективность может произойти практически в любой конкретной скорости. Кроме того, территория вокруг НПД, как правило, плоские и широкие, как конкретные уменьшения скорости. 


Удельная скорость работы насоса и кривые
КПД насоса увеличивается с насосом скорость вращения, тем более высоких скоростях. Это увеличение не столь выраженным при 3600 оборотах в минуту и ​​ниже. Конкретные скорости также влияет на головной мощность формы кривой. Низкая удельная скорость (от 500 до 1500) производить плоские кривые. Высокая скорость (6000 и выше) производить крутых кривых. Промежуточные скорости производить кривые между крайностями. Форма кривой будет обсуждаться в другом столбце. 

Кривая мощностиКонкретные скорости обеспечивает еще одно предсказание, характеристики кривой мощности. При определенных скоростях ниже 4000, мощность падает, так как поток уменьшается и достигает своего минимума на отключение головы. Кривую мощности остается относительно плоская, по голове емкости кривой между 4000 и 4500 и поднимается на отключение на определенных скоростях 5000 и выше. На скоростях выше 9000, кривая мощности становится чрезвычайно крутым и почти параллельно голове емкости кривой.

Рабочее колесо РазмерыПосле геометрии выбрана для колеса, насос дизайнер может провести математический анализ, что позволит ему получить все рабочее колесо размеров и углов, необходимых для достижения расчетной точке. Это трудная задача. Для просмотра всеобъемлющий пример того, как это делается, см. стр. 2.23 - 2.31 второе издание справочника насоса (McGraw-Hill).

Заключение и другие ресурсыNs диапазонах приведенные в этой колонке не высечено на камне. Они могут быть уже или шире или меняться в зависимости от конструктивных характеристик насоса. Они, однако, хорошее правило.

Большая книга о центробежных насосов была написана Джоном Ричардсом, редактор San Francisco промышленности Журнал основан в 1894 году. Он был первым писателем отметить, что центробежные насосы не работают через центробежную силу, поскольку нет такой силы в природе. 

Их строительство и эксплуатацию, а также некоторые учетом их происхождения и развития в этой и другим странам доступна для свободного скачивания на Google Books. Некоторые знания о форме лопасти крыльчатки с 1850 является удивительным.