Расчет удельной скорости всасывания фекальных насосов для сточных вод

В феврале 2010 вопрос о насосы и системы, я написал статью о моем Excel на основе определенной скорости всасывания и калькуляторы всасывания энергии и как они могут быть использованы для предсказания начала всасывания рециркуляции. В прошлом году, я получил несколько запросов к рассмотрению этой темы и ее применение в сточные воды насосами.


Очистить Рабочие колеса воды
Очистить воду колеса, как правило, предназначены для высокой эффективности, но они также могут быть рассчитаны на низкие NPSHR. Увеличение диаметра глаза уменьшается входной скорости и, следовательно, снижает NPSH, необходимых для поддержания равномерного потока. Именно это снижение скорости на входе, который вызывает NPSHR отказаться как поток движется слева от типичного H / Q кривой и, когда скорость вращения одного насоса снижается.


Эти конструкции рабочего колеса может хорошо работать, пока поток остается на или рядом с наилучшей эффективностью точка (BEP). Если поток движется слишком далеко слева от BEP, увеличение окружной скорости большие глаза искажают поток на входе и направляет часть потока обратно из рабочего колеса (всасывание рециркуляция). Во время рециркуляции, интенсивные вихри возникают и вызывают областях низкого давления, что приведет к кавитации и тяжелой пульсаций давления. Эффект от диаметра рабочего колеса на глаза потенциальным рециркуляции всасывания можно оценить с помощью всасывания определенной скорости (S или NSS).


Скорость всасывания конкретных
Игорь Карасик и двух его соратников, GF Wislicenus и Р. Уотсон, разработанных определенной скоростью всасывания (S) в 1937 году во время их пребывания в насос Уортингтон. Это безразмерное число, которое описывает условия всасывания, которые происходят из-за отношения скорости вращения, расхода и NPSHR. Его развитие преодолел ограничения Тома-Муди постоянной, которые пытались описать всасывания условий, касающихся голову NPSHR.

S может колебаться от 5000 до более чем 20000 и вычисляется по уравнению

Где:
N является скорость вращения
Q является НПД поток
NPSHR является NPSHR в НПД

Несколько организаций, в том числе насоса гидравлического института (HI) и Американского института нефти (API), рекомендуем к югу по 10000 поддерживать приемлемый диапазон потоков без возможности всасывания рециркуляции.


Сточные воды Рабочие колеса
Рабочие колеса насосов сточные воды не намеренно, рассчитанном на низкие NPSHR, но относительно большой глаз должны пройти твердых часто снизить NPSHR и увеличение стоимости S. H / Q кривые для некоторых высших насосов поток сточных вод показывают непрерывный рост как NPSHR поток движется слева от BEP. Это как раз обратное NPSHR против потока ясно насосы с нормальным диаметром глаза. В случае сточных вод насосы рециркуляции разряда на лопасть выходит также может увеличить возможность всасывания рециркуляции. Это связано с отсутствием лопасти перекрытия на большинстве рабочих колес сточных вод, что приводит к началу разряда рециркуляции при более высоких потоков, чем ожидалось. Для получения дополнительной информации на всасывающей и нагнетательной рециркуляции, вижу три Игорь Карасик является частью серии "Центробежные насосы операции в нерасчетных условиях. Она доступна на "Другой насоса темы" страница www.PumpEd101.com .

На рисунке 1 показана S расчета 8-дюймовый, 1780 оборотов в минуту насосы для грязной воды с расходом НПД и головы в 3000 галлонов в минуту на 135 футов и определенной скорости (Ns) 2450. BEP эффективности и NPSHR 82 процентов и 10 футов. Расчетное значение S является 17337.

На рисунке 2 показан минимальный непрерывный стабильный поток (MCSF) для насосов с данной Ns и С. MCSF это поток, на котором начала всасывания рециркуляции может начаться. Ось Y является S и осью Х процентов BEP потока. Три кривые представляют различные Ns насоса. Обратите внимание, что MCSF зависит как Ns и С.


Например, в этом столбце Ns 2450, так что верхняя кривая будет использоваться. Красные горизонтальные линии Y = 17337 пересекает кривую в X = 80 процентов. Таким образом, этот насос может потенциально начать всасывание рециркуляцией, когда поток снижается до всего 80 процентов BEP потока. Если коэффициент всасывания энергии (насосы и системы, февраль 2010 г.) этот насос рассматривается, NPSHa в NPSHR маржа 4.0 может потребоваться обеспечить стабильную работу при температуре не ниже 80 процентов BEP потока.

Многие высшие поток насосы с относительно низкими значениями S может все еще наблюдается увеличение NPSHR как поток уменьшается. Например, производительность кривой 18-дюймовые 16-дюймовые насосы для грязной воды (Ns = 2735) с НПД поток 16000 галлонов в минуту на 200 футов показывает NPSHR на 31 метров. Расчетное значение S является 11072, который предсказывает MCSF около 50 процентов. Тем не менее, на 13 000 галлонов в минуту (снижение потока всего 19 процентов), NPSHR, как показано на кривой, увеличивается до 44 метров.


Погружные насосы сточных вод
Погружные насосы сточных вод может быть особенно проблематичным. Хотя некоторые проходят всестороннее тестирование NPSHR, многие из них не проверяются вообще. Другие испытания на BEP только и NPSHR значения рассчитываются в других точках потока. Часто предполагается, что дополнительные давление на входе предоставляемые погружение обеспечит адекватное NPSH.

На самом деле, погружение не дает NPSH преимущество, так как насос установлен в сухом ямы имеют такой же уровень погружения в связи с уровнем воды в мокрый хорошо. Подводные же есть одно преимущество, и это ниже входе потери из-за отсутствия трубы входа и фитинги. Это, конечно, уходит, когда они установлены в сухом применение погружных яму.

Если производитель не обеспечивает NPSHR данных, как конечным пользователям идентифицировать потенциально проблемные погружные насосы? Существует не идеальный способ, но что я делаю, это сравнение непроверенных насосы с аналогичными от других производителей, которые были протестированы в нескольких точках потока. Чтобы получить хорошее сравнение, конечные пользователи должны вычислить Ns из непроверенных насоса и сравнить его испытания насосов с таких же или аналогичных Ns, скорость вращения, гидравлические эффективности, соотношение диаметр глаза, расхода и головы.

Вот некоторые правила большого пальца. S прямо пропорциональна скорости вращения, а квадратный корень из потока. Таким образом, высокую скорость и более насосов поток будет более вероятно, имеют более высокие значения S. Я обнаружил, что наиболее 1750 оборотов насосов с 4-дюймовым разряды и потоки до 800 галлонов в минуту будет иметь S в 10000 и 1750 оборотов насосов с 6-дюймовым разрядов и потоков в 1750 галлонов в минуту имеют близкие значения С. Однако, как отношение диаметра глаза либо подходы 0.6, S может превышать 13000. Если пользователь планирует запустить насосы для грязной воды с левой стороны НПД и NPSHR не является частью теста кривой, то он должен получить производитель подписывать приложения.