Водоснабжение и канализация

Насосы. Насосные станции

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Сложный характер движения жидкости в насосах, невозможность выдержать одновременно все критерии подобия при моделировании кавитационных явлений, меняющиеся физические свойства и состояние перекачиваемой жидкости в значительной мере затрудняют пересчет результатов модельных испытаний и уменьшают его точность. В результате этого, а также вследствие возможных незначительных отклонений при изготовлении и монтаже отдельных элементов проточного тракта энергетические и кавита-ционные показатели различны не только у натурных и модельных насосов, но, в известных пределах, и у натурных насосов одной серии. Поэтому окончательный, технически обоснованный вывод об индивидуальных особенностях рассматриваемого насоса можно сделать лишь на основании его натурных испытаний. В процессе испытаний определяют оптимальные режимы эксплуатации и пределы бескавитацион-ной работы, а также накапливают данные для совершенствования конструкций    проектируемых    насосов.

Измерение подачи. Объемную подачу Q измеряют на выходе из насоса после мест отбора жидкости на собственные нужды насоса (охлаждение, промывку, смазку). Для измерения подачи небольших насосов в натурных условиях можно пользоваться различными стандартными расходомерами и устройствами (сопло, диафрагма). Если система, в состав которой входит испытываемый насос, не имеет постоянного расходомера, то он может быть установлен временно. Приемный резервуар любой правильной формы, который может быть отделен от водоисточников, уравнительный резервуар, бак водонапорной башни, отстойники и даже фильтры некоторых конструкций могут быть использованы в качестве емкости для замера подачи объемным способом. В большинстве случаев возможна временная установка тарированных емкостей.

Измерение подачи мощных центробежных и особенно осевых насосов в натурных условиях может оказаться весьма затруднительным. Точность устанавливаемых на насосных станциях эксплуатационных расходомеров бывает, как правило, недостаточной, особенно для кавитационных испытаний. Кроме того, предпочтительно не пользоваться этими расходомерами, так как в натурные испытания входит проверка правильности их тарировки и надежности работы. Высокие значения подачи насосов, большие размеры их проточной части и конструктивные особенности крупных насосных станций исключают возможность применения объемного или весового способов.

Основным способом определения подачи крупных насосов при натурных испытаниях в настоящее время является вертушечный, при котором расход   подсчитывается   по   полям скоростей, построенным с помощью гидрометрических вертушек. Поток воды в створе замера скоростей должен быть без завихрений и с возможно малой пульсацией. В мерном створе не должно быть обратных течений при всех испытываемых режимах работы насоса. Применительно к водопроводным насосным станциям лучшими створами для замера расхода вертушками являются внешние напорные трубопроводы, водовыпускные сооружения, отводящие каналы или лотки при обеспечении в них достаточной по величине и равномерной по сечению скорости.

Измерение напора. Напор насоса Н определяют по формуле, пользуясь показаниями манометра на выходном патрубке и вакуумметра (или манометра, если насос установлен с подпором) на входном патрубке.

Для измерения давлений (разрежений) при натурных испытаниях иасосов применяют жидкостные манометры, вакуумметры и мановаку-умметры класса точности не ниже 1. При измерении давления в трубопроводах   или   в   других   напорных водоводах давление замеряют в трех-четырех закольцованных точках, для чего измерительную аппаратуру присоединяют к трубопроводу с помощью коллектора.

Измерение мощности. Поскольку в рабочих условиях, как правило, нельзя отделить насос от привода, то мощность насоса N определяют путем измерения мощности, потребляемой приводным двигателем, с учетом его КПД, значения которого либо известны, либо могут быть установлены опытным путем непосредственно на месте.

При использовании в качестве привода электродвигателей трехфазного тока основными методами измерения потребляемой ими мощности, в зависимости от схемы присоединения нейтрали двигателя к сети или к заземлению, являются способы двух и трех ваттметров, при которых учитывается активная мощность независимо от равномерности нагрузки фаз.

Ввиду повышенных требований к точности электроизмерительных приборов, а также к точности их трансформаторов обычные контрольно-измерительные приборы, устанавливаемые на щитах управления, не применимы для натурных энергетических и кавитационных испытаний. Применяемые для этой цели ваттметры, счетчики и трансформаторы питания приборов должны иметь класс точности не ниже 0,2.

На основании полученных в процессе натурных испытаний данных подсчитывают остальные параметры, характеризующие работу насоса и его кавитационные качества.

В соответствии с требованиями ГОСТ 6134—71 при испытаниях на стенде каждая характеристика должна быть определена в интервале от нуля до подачи, по величине, не менее чем на 10% большей максимальной.

При натурных испытаниях допускается снимать характеристики в рабочем интервале подач при кавитационном запасе, определяемом условиями эксплуатации, но не меньшем допустимого кавитационного запаса. Число подач, при которых производятся замеры, должно быть не менее 16, причем подачи в соседних точках должны отличаться не более чем на 8% номинальной подачи.

Режим работы насоса регулируют с помощью задвижки или затвора, установленного на напорном трубопроводе.

При испытаниях центробежных насосов начинать снимать характеристики следует с нулевой подачи (при закрытой задвижке); насосов других типов (диагональных,осевых, вихревых, лабиринтных и т. п.) — с максимальной подачи.