Гидравлическая характеристика насосных агрегатов.
Гидравлическая характеристика насоса (насосов) – это зависимость между расходом (подачей насоса) и предельным давлением, которое может развить данный насосный агрегат.
Насосный агрегат может быть представлен одним, двумя и большим числом насосов (буровых, цементировочных и т.п.). Каждый насос или группа насосов имеет конкретную мощность привода (дизели, электродвигатели).
Буровые насосы обычно поршневые. При фиксированном числе двойных ходов подача насосов может меняться только заменой диаметра поршней. Такая ситуация характерна для электропривода с асинхронными или синхронными электродвигателями.
На рис. 12.3. показана гидравлическая характеристика одного и двух буровых насосов У8-6М. В координатах "рдоп – Q" строго в масштабе нанесены гидравлические характеристики насосных агрегатов по их теоретической подаче (при коэффициенте наполнения bн, равном 1), а на них выделены точки (и линии), соответствующие разным диаметрам втулок (от 190 до 130 мм) расходы и предельно допустимые давления. Например, насосный агрегат из одного насоса на втулках (поршне) диаметром 170 мм обеспечивает подачу в количестве 35,6 дм3/с при предельно допустимом давлении 14,3 МПа.
При использовании двух насосов, естественно, подача удваивается, но в обоих случаях насосный агрегат при указанных поршнях (втулках) не может развить давление более 14,3 МПа. Предел давления обусловлен установленной мощностью и механической прочностью поршневой группы и трансмиссии. Легко доказать, что произведение подачи на соответствующее предельно допустимое давление есть величина постоянная и по физическому смыслу равно установленной мощности (без учета размерностей):
|
|
|
N =рдопQ, (12.1)
рдоп=N / Q . (12.2)
Зависимость (12.2) – это гипербола. Если бы было бесконечное число стандартных размеров цилиндрических втулок у поршневых насосов, то их гидравлическая характеристика представляла бы собой гиперболу. В реальной практике число стандартных размеров втулок ограничено (например, у насоса У8-6М их семь). Это означает, что при жестком электроприводе один насос может подавать 7 фиксированных расходов (от 19,7 до 46 дм3/с). Иначе говоря, гидравлическая характеристика насоса У6-6М, представляет собой совокупность 7 точек, лежащих на гиперболической кривой, отражающей предельные возможности данного насосного агрегата.
Рис. 12.3. Гидравлическая характеристика бурового насоса (насосов).
"Мягкий" привод (дизельный или электропривод от двигателей постоянного тока, а также от электродвигателей переменного тока с частотным регулированием) позволяет регулировать подачу путем уменьшения числа ходов поршня в минуту (от предельно допустимого, номинального, числа). На рис. 12.3 приведена гидравлическая характеристика насоса (насосов) У8-6М, которая представляет собой набор уже не точек, а горизонтальных отрезков прямых, "упирающихся" справа на соответствующую гиперболу. Дело в том, что дизельный привод позволяет (без существенного уменьшения выходного момента на валу дизеля) уменьшать подачу до 30…33%. Подача с уменьшением скорости вращения двигателя будет уменьшаться пропорционально этой скорости, но предельно допустимое давление останется без изменения (нельзя же превысить допустимую силу на поршень со стороны жидкости). Например, при втулках диаметром 170 мм один насос при "мягком" дизельном приводе может качать от 23,6 до 35,6 дм3/с, а при двух насосах – два раза больше при одном и том же предельном давлении 14,3 МПа. Любопытно посмотреть, каким образом при дизельном приводе, например, обеспечить подачу Q=30 дм3/с. Оказывается, что таких вариантов пять (см. рис.10.3):
|
|
|
- один насос с втулками 180 мм;
- один насос с втулками 170 мм;
- один насос с втулками 160 мм;
- два насоса с втулками 140 мм;
- два насоса с втулками 130 мм;
Все пять вариантов отличаются разными предельно допустимыми давлениями.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 763; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!