ПОДРЕЗКА РАБОЧЕГО КОЛЕСА НАСОСА.
Подрезка рабочего колеса насоса. Изменение характеристик насоса путем подрезки рабочего колеса.
ТЕМЫ РАЗДЕЛА
  • В каких случая необходима подрезка РК.
  • Как виляет подрезка РК на характеристики насоса.
  • Формулы расчета диаметра подрезки рабочего колеса.
  • Как виляет подрезка РК на экономию электроэнергии.
  • Примеры расчет подрезки рабочего колеса.
КОГДА НЕОБХОДИМО ДЕЛАТЬ ПОДРЕЗКУ РАБОЧЕГО КОЛЕСА
Насос переразмерен. Насос имеет напор больше чем требуется для системы.
Основные признаки переразмеривания насосов:
  1. Применяется регулирование задвижкой.
  2. Электродвигатель насоса перегружается.
  3. Срабатывает станция защиты по превышению тока электродвигателя.
  4. Повышенная вибрация насоса.
  5. Частые поломки наоса.
  6. Кавитация в насосе.
В КАКИХ СЛУЧАЯХ ПОДРЕЗКА РАБОЧЕГО КОЛЕСА ДАЕТ МАКСИМАЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ
Если характеристика системы не меняется во времени. Если меняется то необходимо целесообразно выбрать применение частотного регулирования.

Сколько энергии можно сэкономить при подрезке рабочего колеса?
До 20 %
ЗАВИСИМОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК НАСОСА ОТ ДИАМЕТРА РАБОЧЕГО КОЛЕСА
Зависимость характеристик насоса от диаметра рабочего колеса описывается формулами подобия.
По аналогии с формулами для частотного регулирования.
Подач прямо пропорциональна диаметру.
Напор пропорционален диаметру в квадрате.
Мощность пропорциональная диаметру рабочего колеса в третьей степени.

D1 - диаметр неподрезанного колеса.
D2 - диаметр подрезанного колеса.
Q1 - подача неподрезанного колеса.
Q2 - подача подрезанного колеса.
H1 - напор неподрезанного колеса.
Н2 - напор подрезанного колеса.
Р1 - мощность неподрезанного колеса.
Р2 - мощность подрезанного колеса.
ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ РАБОЧЕГО КОЛЕСА НА ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСОСА
Рабочее колесо
Подача – 720 м3/ч
Напор – 135 м
Диаметр – 655 мм
ns = 42

Рабочее колесо
Подача – 720 м3/ч
Напор – 38 м
Диаметр – 338 мм
ns= 109
Как меняется напорная характеристика насоса при подрезке рабочего колеса?
Как меняется напорная характеристика при подрезке рабочего колеса можно наглядно посмотреть в каталогах производителей насосов. Как правило, для каждого типоразмера производители предоставляют характеристики для нескольких диаметров. Как уже говорилось это делается для того чтобы закрыть больший диапазон параметров.
Как меняется кавитационная характеристика насоса при подрезке рабочего колеса.
При подрезке рабочего колеса кавитационный запас насоса увеличиваться как показано на рисунке. 
НА ЧТО НЕОБХОДИМО ОБРАЩАТЬ ВНИМАНИЕ ПРИ ПОДРЕЗКЕ РАБОЧЕГО КОЛЕСА
ВАЖНО: подрезанное РК имеет меньший КПД.
Максимальный КПД смещается в зону меньших подач.
ВАЖНО: подрезать РК до бесконечности нельзя. Минимальный диаметр РК ограничен. Минимальный диаметр РК не менее 80 % от максимального диаметра РК.
ВАЖНО: у подрезанного рабочего колеса кавитационный запас (NPSH) увеличивается в области больших подач.

КАК РАССЧИТАТЬ ДИАМЕТР ПОДРЕЗКИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА?
Что нужно знать перед подрезкой рабочего колеса?
1. Какие параметры должен иметь насос после подрезки рабочего колеса?
2. Какой диаметр рабочего колеса имеет установленный насос?
3. Меняется ли во времени характеристика системы? Есть ли максимальный и минимальный режим работы. Все режимы должны быть обеспечены после подрезки. Для расчета подрезки нужно исходить из условия обеспечения работы при максимальном режиме.
4. Учесть разницу в частоте вращения характеристик в каталоге и на объекте эксплуатации.
5. Насос при эксплуатации будет изнашиваться и его напорная характеристика снижаться.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДРЕЗКИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА.
1. Рассчитать диаметр воспользовавшись формулами подобия.
2. Воспользоваться каталогом, в котором приведены характеристики с разными
диаметрами рабочего колеса.
3. Запросить производителя подрезанное на требуемые параметры рабочее колесо, а установленное сохранить на будущее. Его можно установить при увеличении сопротивления системы вследствие коррозии отложений и т. п.
4. Воспользоваться программой подбора насосов, которые размещены на сайтах.
Какие параметры должен иметь насос после подрезки рабочего колеса?
Необходимо определить действительную характеристику системы.
Провести испытания на объекте.
Если насос регулируется задвижкой, то желательно измерить давление до и после
задвижки. Давление после задвижки это то давление, которое необходимо получить после подрезки рабочего колеса. При определении напора насоса необходимо учесть давление на входе в насос.
Конечная цель исключить или минимизировать регулирование при помощи задвижки.
Необходимо назначить запас по напору около 5-10% по напору для того чтобы компенсировать износ и снижение напора.
ЧТО ДАЕТ ПОДРЕЗКА РАБОЧЕГО КОЛЕСА?
Если выбран насос с диаметром РК 510 мм, то его рабочая точка будет на пересечении характеристики H-Q с характеристикой системы при этом подача насоса 1540 м3/ч и напоре 62 м, но требуемая подача 1000 м3/ч.
Рабочая точка находится за пределами рабочего диапазона. Мощность насоса превышает мощность двигателя. Для того чтобы исправить ситуацию применяется регулирование задвижкой. Рабочая точка смещается до подачи 1000 м3/ч.
При этом теряется значительное количество мощности красный прямоугольник.
Если установить колесо с диаметром 410 мм, рабочая точка будет на пересечении характеристики насоса и системы при подаче 1000 м3/ч и напоре 42 м.
Диаметр, мм      Мощность, кВт
510                     325
510 с задвиж.    240
410                    120


Методика расчета диаметра рабочего колеса под требуемую точку.
Если диаметр рабочего колеса или лопасти D изменяется незначительно не более 10 %, то для подачи Q и напора H с достаточной точностью работают следующие соотношения:





Диаметр Dподрпри обычной линейной сетке координат характеристики H, Q может быть определен следующим образом.
Через точку Q = 0, H = 0 и нужную рабочую точку Qподр, Hподр проводят прямую
линию (луч отвода) , которая пересекает кривую Q (H) полного рабочего колеса в точке «S». С помощью значений H и Q этой точки вычисляют диаметр Dподр
Пример расчета подрезки
Требуемые параметры:
Q= 500 м3/ч, Н=50 м.

Но по факту был подобран насос с запасом по параметрам и рабочим колесом 490 мм. Он имеет параметры Q=720 м3/ч Н=82 м.

Решение:
Для того чтобы снизить напорную характеристику необходимо выполнить подрезку рабочего колеса. Необходимо определить диаметр рабочего колеса.
1. Проводим луч отвода из нулевой точки через требуемую точку с параметрами Q= 500 м3/ч
Н=50 м. до пересечения с характеристикой насоса с диаметром РК 490 мм. «Точка подобия», которая имеет координаты Q=780 м3/ч Н=78 м.
Пример расчета подрезки
Эти данные (Q=780 м3/ч Н=78 м) подставляем в формулы для вычисления диаметра подрезки:
Пример расчета подрезки №2
Для технологического процесса требуется подача 600 м3 /ч воды.
При проектировании была получена расчетная характеристика системы «Расчетная характеристика» в соответствии с которой необходим напор 87 м.
В соответствии с этими данными был подобран насос с диаметром рабочего колеса 490 мм.
В действительности система имеет меньшее сопротивление и ее характеристика имеет форму «Реальная характеристика системы».
Рабочая точка насоса смещается в положение Q=820 м3/ч H=76 м.
Эту точку вы определяете путем измерения параметров насоса на объекте эксплуатации.
Можно решить задачу при помощи дросселирования (задвижки) т.е. искусственно увеличивая сопротивление системы мы сместим рабочую точку в требуемое положение с подачей 600 м3/ч.
Но дросселирование - это энергозатратный способ. Также при этом идет интенсивный износ задвижки.
Можно решить задачу при помощи подрезки рабочего колеса.
Как определить диаметр подрезки рабочего колеса так чтобы характеристика насоса пересекалась с реальной характеристикой системы при подаче 600 м3/ч.
Проводим линию из начала координат через требуемую рабочую точку до пересечения с характеристикой насоса с исходным рабочим колесом. Получаем точку с координатами 925 м3/ч 75 м.
Используя формулы получаем диаметры рабочих колес после подрезки.

Приминаем диаметр подрезки 395 мм.
Другие темы курса "Регулирование насосов".
ДРУГИЕ КУРСЫ О НАСОСАХ.
Курсы по насосному оборудованию
  • Регулирование насосов.
    Частотное регулирование. Параллельная работа насосов, Дроссельное регулирование (регулирование задвижкой). Подрезка рабочего колеса. Комбинированные способы регулирования насосов. Воздух в насосе.
    Перейти
  • Кавитация.
    Кавитационный запас насоса. Виды кавитационных запасов (критический, допускаемый). Располагаемый кавитационный запас системы. Условие работы насоса без кавитации. Способы устранения кавитации.
    Перейти
  • Эксплуатация насосов.
    Монтаж насоса. Фундаменты. Всасывающие и нагнетательные трубопроводы. Монтаж трубопроводов. Усилия от трубопроводов на патрубки насосов. Пуск и останов насосов. Фильтры на входе в насос.
    Перейти
  • Типы насосов. Насосы по API 610.
    Основные типы насосов по конструкции. Типы насосов по API 610. Требования стандарта API 610.
    Перейти
  • Уплотнения в насосах. Уплотнения по API 682.
    Сальникове уплотнения. Торцовые уплотнения. Одинарные уплотнения. Двойные уплотнения. Выбор уплотнения.
    Перейти
  • Надежность насосов.
    Причины поломок насосов. Причины выхода из строя подшипников, уплотнений. Обслуживание и ремонт. Обеспечение надежной работы насосов. Как сократить количество ремонтов насосов.
    Перейти
  • Подшипники в насосах.
    Подшипники качения. Подшипники скольжения. Способы смазки. Причины выхода из строя.
    Перейти
  • Аудит насосных систем.
    Обследование насосных систем. Измерение параметров насосов на объекте (подача, напор, мощность). Способы увеличения эффективности насосной системы.
    Перейти
Made on
Tilda