Многоступенчатый центробежный насос: недостаточный расход при заданном давлении
Thread Content
В компании имеется многоступенчатый центробежный насос объемом 150 м³ с высотой подъема воды 300 метров; он обеспечивает подачу воды к водяным стенкам котла, после чего вода возвращается обратно в резервуар через теплообменник. Для поддержания давления в трубах водяного охлаждения на обратном трубопроводе между выходом из теплообменника и резервуаром установлен клапан сброса давления, или, как его ещё называют, клапан поддержания давления. Он позволяет поддерживать давление перед клапаном на уровне примерно 3 МПа, а давление после клапана может снижаться до 2–3 кг/см². Однако здесь есть одна проблема: хотя благодаря клапану сброса давления удается сохранить давление перед ним, из-за необходимости сдерживания давления расход жидкости значительно снижается. При работе на частоте 45 Гц насос нагревается, и расход жидкости не достигает полной мощности. Если же снизить давление перед клапаном до примерно 2 МПа, расход жидкости становится достаточным, а насос больше не нагревается. Хотел бы узнать: если мы хотим поддерживать давление перед клапаном на уровне 3 МПа, как следует регулировать расход, чтобы он оставался на уровне 150 кубических метров в час? Во всей системе нет обходных путей.
Высота подъема насоса составляет 300 м, плотность считается равной 1000, а создаваемое насосом давление — 3 МПа. Точка работы насоса также определяется кривой характеристик устройства. Каково давление на входе насоса? 3 МПа перед клапаном, плюс потери в трубопроводе. Разница давлений при номинальной работе насоса ещё меньше Mpa. Один — для высокого давления на входе, другой — для повышения напора.
Почему необходимо контролировать давление перед клапаном на уровне 3 МПа? Не можно ли снизить давление?
Чтобы обеспечить давление 3 МПа, необходим объем потока насоса в 150 кубических метров в час. Эту информацию можно узнать, изучив кривую характеристик насоса при его выпуске с завода. Рекомендуется установить манометры на трубопроводах у входа и выхода (на входе давление будет равно атмосферному; также можно установить манометр только на выходе). Когда разница давления между входом и выходом составляет 3 МПа, можно считать, что объем потока насоса составляет 150 кубических метров в час (при номинальной скорости вращения). Однако если при этом насос все еще нагревается или проявляются какие-либо аномалии, это свидетельствует о проблемах с надежностью насоса, а не с его характеристиками
Номинальный расход и давление насоса составляют 150 кубических метров и 3 МПа соответственно. Проблема заключается в том, что наличие клапана обратного давления препятствует накоплению давления, в результате чего расход жидкости у выхода из насоса оказывается недостаточным. При давлении 3 МПа расход жидкости практически отсутствует — происходит лишь незначительный поток. Если убрать клапан обратного давления, все становится нормальным, но без него давление не может накапливаться.
Теперь у нас есть проблема: необходимо иметь клапан для сброса давления, способный поддерживать давление во всей системе на уровне 3 МПа, но в то же время необходимо обеспечить надлежащий расход потока. Кажется, эти два требования противоречат друг другу, не знаю, как их решить
Там тоже сказано, что вы можете увеличить высоту подъема насоса
Высота подъема составляет 300 метров. Как её увеличить? Разве нам не нужно заменить двигатель?
Увеличивается скорость вращения двигателя? Если только нельзя изменить частоту до 60 герц. При давлении, требуемом системой, плюс потери на трубопроводах, у нас вообще не остается расхода у насоса
Сначала купили насос, а потом добавили регулятор давления? Если решать проблему исключительно с помощью насоса, то, как уже говорилось выше, необходимо заново рассчитать высоту подъема жидкости при использовании дополнительного клапана, а также заменить насос на насос с более высокой мощностью. Или посмотрите кривые насоса, найдите компромисс между напором и расходом, чтобы это подошло
Разве давление в обратном клапане не может регулироваться? Нельзя сделать меньше?
Не является ли это следствием недостаточного давления? В таком случае вода в водяных стенках может испаряться, что снижает эффективность теплообмена
Повышение мощности двигателя или увеличение давления на входе водяного насоса
Нагрев корпуса насоса тоже вызван избыточным давлением, верно?