Обточка рабочего колеса

Назад

Рис. 39. Схемы подрезки рабочего колеса
а) центробежного насоса
б) осевого насоса

Рис. 40. Характеристики насоса
и сети при подрезке рабочего колеса

Рис. 41. Допустимая обрезка рабочего колеса в зависимости от коэффициента быстроходности

Рис. 42. Схема подрезки рабочего колеса по ширине

Рис. 43. Схема подрезки рабочего колеса по лопаткам

Обточка рабочего колеса. В процессе эксплуатации приходится приспосабливать характеристики насосов к конкретным условиям. Для этого наиболее часто уменьшают наружный диаметр рабочего колеса D₂ путем подрезки (рис. 39) [8, 12-14, 36].
Изменение параметров насоса при подрезке рабочих колес для центробежных насосов приближенно можно определить по уравнениям подобия:

где Q, H, N, D₂ — номинальные подача, напор, мощность и наружный диаметр рабочего колеса (до обрезки);
Q’, H’, N’, D’₂ — то же, после обрезки.
Изменение характеристик насоса при обточке рабочего колеса показано на рис. 40. Как видно, обрезка существенно расширяет область подач и напоров, перекрываемых насосом данного типа.
Для насосов с n_s = 60…120 уменьшение диаметра на 10…15 % от первоначального практически не сказывается на КПД. При более высоких n_s снижение КПД становится заметным (рис. 41) [35].
Для осевых насосов изменение параметров при подрезке рабочего колеса можно определить по зависимостям [36]:

где Q, H, D₂, d — номинальные подача, напор, наружный диаметр рабочего колеса и диаметр втулки (до обрезки);
Q’, H’, D’₂ — то же, после обрезки.
Уменьшить подачу осевого насоса можно также путем замены рабочего колеса другим колесом с теми же лопатками и увеличенным диаметром втулки. Пересчет напорной характеристики насоса в этом случае производится по формулам [36]:

где d’ — увеличенный диаметр втулки. Обрезку рабочего колеса центробежных насосов также можно производить по ширине [36] (рис. 42). В этом случае напор также сохраняется постоянным, а подача снижается пропорционально уменьшению ширины лопатки.
В работе [39] предложена обрезка выходных кромок лопаток рабочего колеса по перпендикуляру, опущенному из концевой точки рабочей стороны лопатки на тыльную сторону. Практическая целесообразность такой обрезки заключается в том, что появляется возможность без изменения проточной части насоса повысить его напор на 5-8 % при почти неизменном КПД.
В работах [12, 13] предложен еще один вид обрезки рабочего колеса насоса — только по лопаткам. Выходная кромка рабочего колеса стачивается по длине, тем самым увеличивается выходная площадь каналов рабочего колеса по периферии (рис. 43). Проведенные эксперименты показали, что увеличение площади выхода на 11,7 % позволило при наивысшем значении КПД увеличить подачу на 16,7 % при сохранении неизменными мощности и напора [13].