Способ регулирования подачи лопастного насоса и устройство для его осуществления

(51) 04 15/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ(57) Использование в гидротехнике при строительстве и эксплуатации насосных станций. Сущность полезной модели способ регулирования подачи лопастного насоса включает изменение расстояния между всасывающим патрубком и основанием полого конуса спиральной всасывающей трубы с помощью задания необходимого давления в камере полого конуса. При этом подводящее устройство насоса выполнено в виде всасывающей трубы спирального типа с цилиндром, на который насажен полый подвижный конусный обтекатель с цилиндрической камерой давления, соединенной с помощью трубопроводов с задвижками, с напорным трубопроводом и спиральной камерой всасывающей трубы.(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Таразский государственный университет им. М.Х.Дулати Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Рычагов В.В., Третьяков А.А., Флоринский М.М., Проектирование насосных станций и испытание насосных установок - М. 1971, с. 52, рис.(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ЛОПАСТНОГО НАСОСА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Полезная модель относится к гидромашиностроению, а именно к способам регулирования режимов работы лопастных насосов,может быть использовано при эксплуатации насосов и насосных станций. В условиях эксплуатации часто оказывается необходимо иметь возможность подавать в напорную линию меньший от расчетного, или больший от расчетного расход, т.е. изменять,регулировать подачу насоса в довольно широких пределах. Известен способ регулирования подачи насоса с помощью задвижки, установленной на напорной линии насоса. Состоит он в том, что,уменьшая открытие задвижки, установленной на напорной линии,создают дополнительное сопротивление и за счет этого изменяют характеристику сети и положение режимной точки на напорной характеристике насоса. Регулирование подачи насоса задвижкой - чрезвычайно просто. Недостатком этого способа является то, что при этом повышаются затраты энергии, в основном на преодоление дополнительного сопротивления создаваемого задвижкой(Кривченко Г.И. Гидравлические машины. Турбины и насосы. Учебник для вузов. М.Энергия, 1987 -стр. 253 - 254),Наиболее близким к настоящему изобретению является способ регулирования режима работы лопастного насоса с помощью обточки рабочего колеса (В.В. Рычагов, А.А. Третьяков, М.М. Флоринский. Проектирование насосных станций и испытание насосных установок. Изд-во Колос, М. 1971 г. стр. 52, рис.- 10). Регулируют подачу насоса с помощью обточки внешнего обода рабочего колеса, увеличивая тем самым зазор между колесом и камерой насоса. Основным недостатком данного способа является то, что этим способом можно только уменьшить подачу. Несмотря на то, что в процессе эксплуатации насосов возникает необходимость в уменьшении или увеличении подачи насоса. Технический результат полезной модели разработать способ регулирования режима работы насоса, обеспечивающий сохранение оптимальных режимов при изменении подачи. Это достигается тем, что при способе регулирования работы лопастного насоса,включающем подачу воды в кольцевую камеру основания полого конуса,обеспечивающей вертикальное перемещение конуса и сброс воды с помощью двух трубопроводов, предварительно снимают напорную характеристику насоса и зависимости коэффициента полезного действия от расхода воды подаваемого в кольцевую камеру изменяя при этом высоту 0- расстояние от всасывающего патрубка до основания подвижного конуса, а для изменения подачи насоса изменяют давление в кольцевой камере конуса, причем для уменьшения подачи насоса давление в камере увеличивают, величину необходимого давления в камере конуса определяют по полученным зависимостям. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена рабочая характеристика насоса с различным высотным положением подвижного конуса, на фиг.2 - показан насос (продольный разрез) обеспечивающий осуществление предлагаемого способа. Поток воды из нижнего бьефа 1 по подводящему водоводу 2 поступает в спиральную камеру 3, а из нее по вертикальному патрубку 4 к рабочему колесу насоса 5 и далее по напорному трубопроводу 6 к потребителю. В центре спиральной камеры 3 установлен вертикальный цилиндр 7 на который одет подвижный конус 8, образующий между дном спиральной камеры и своим основанием кольцевую камеру высокого давления 9. Для регулирования давления в камере высокого давления 9, она с помощью трубопроводов 10 и 11 с задвижками 12 и 13 соединена с напорным трубопроводом 6 и спиральной камерой 3 (фиг.2). Способ осуществляют следующим образом. Пусть исходная зависимость напора (Н) от расходанасоса, т.е напорная характеристика насоса при отсутствии давления в кольцевой камере 9, определяется кривой 01, фиг.1, а напорная характеристика сети- кривой Т. Снимают зависимость напора от расхода при различных значениях давлений в кольцевой камере 9. Таким образом получаем зависимости-и -пи различных значениях давления в кольцевой камере. Например, при создании давления воды в кольцевой камере 9 подвижный конус 8 поднимается вверх, уменьшая этим вертикальное расстояние между дном подвижного конуса 8 и всасывающим патрубком 4 -0. Совместная работа насоса и напорного трубопровода определяется режимной точкой 1 с требуемым расходом 1 тр(фиг.1). При уменьшении расхода в сети (2 тр 1 тр) Для его поддержания открывают задвижку 12 трубопровода 10 и подвижный конус перемещается на некоторую высоту, уменьшая при этом высоту 0. Для возврата режима работы насоса в исходное положение (т. 1) закрывают задвижку 12 и открывают задвижку 13 трубопровода 11, вода из кольцевой камеры 9 поступает в спиральную камеру, а подвижный конус 8 опускается в исходное положение, увеличивая при этом высоту 0. Предлагаемый способ позволяет расширить диапазон регулирования напора и расхода воды за счет изменения положения вертикального конуса,свободно насаженного на цилиндр спиральной всасывающей трубы и как следствие изменится режим работы насосной станции, что положительно скажется на эффективности работы насосной станции. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Способ регулирования подачи лопастного насоса, отличающийся тем, что изменяют расстояние между всасывающем патрубком насоса и основанием подвижного полого конуса, 1608 влияющего на энергетические характеристики насоса, при этом предварительно снимают напорную характеристику насоса и коэффициент полезного действия от подачи при разных значениях 0, зависящих от давления воды подаваемой в кольцевую камеру полого конуса, а величину необходимого давления в камере определяют по полученным зависимостям. 2. Устройство для осуществления регулирования подачи лопастного насоса,содержащее всасывающую трубу спирального типа, в которой по оси рабочего колеса насоса установлен цилиндр,на который насажен полый конус, снабженный внизу камерой высокого давления, соединенной трубопроводом с задвижками, с напорным трубопроводом насосной станции спиральной камерой всасывающей трубы.