Сравнение способов повышения КПД насоса в неоптимальных режимах работы

Авторы: Бейзман А.М.
Опубликовано в выпуске: #4(21)/2018
DOI: 10.18698/2541-8009-2018-4-297
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты
Ключевые слова: центробежный насос, рабочее колесо, сменный ротор, лопаточный диффузор, коэффициент полезного действия, модернизация, вычислительная гидродинамика, оптимизация проточной части
Опубликовано: 23.04.2018

Рассмотрены основные способы повышения КПД насоса, работающего на пониженной подаче, а также выполнено сравнение этих способов. В первом случае рабочее колесо ротора насоса заменяют колесом, рассчитанным на меньшую подачу. Во втором помимо замены рабочего колеса в конструкцию насоса добавляют лопаточный диффузор. Показан способ моделирования диффузора методом генерации псевдослучайных чисел (метод Соболя). Приведен расчет экономической выгоды рассматриваемых способов модернизации. Полученные результаты показывают эффективность замены ротора насоса с целью повышения его КПД для работы на пониженной подаче.

Литература

[1] Петров А.И., Трошин Г.А. Методы модификации проточной части нефтяных магистральных насосов типа НМ. Инженерный вестник, 2014, № 11. URL: http://engsi.ru/doc/744967.html.

[2] Артемов А.В., Петров А.И. Современные тенденции развития конструкций стендов для испытаний лопастных насосов. Инженерный вестник, 2012, № 11. URL: http://engsi.ru/doc/500480.html.

[3] Петров А.И. Системы поддержания теплового баланса в современных стендах для испытаний лопастных насосов. Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация 2015, № 5. URL: http://maplants.elpub.ru/jour/article/view/24.

[4] Петров А.И., Арувелли С.В. Современные тенденции развития насосов для систем жидкостного охлаждения бортового и наземного радиоэлектронного оборудования. Инженерный вестник, 2015, № 11. URL: http://ainjournal.ru/doc/820059.html.

[5] Гуськов А.М., Ломакин В.О., Банин Е.П., Кулешова М.С. Минимизация гемолиза и повышение гидродинамической эффективности насоса крови путем оптимизации формы проточной части. Медицинская техника, 2017, № 4(304), с. 1–4.

[6] Гуськов А.М., Ломакин В.О., Банин Е.П., Кулешова М.С. Оценка гемолиза в осевом насосе вспомогательного кровообращения. Медицинская техника, 2016, № 4, с. 12–15.

[7] Черемушкин В.А., Ломакин В.О. Влияние неравномерности эпюр скоростей на напор центробежного насоса. Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация, 2017, № 1. URL: http://maplants.elpub.ru/jour/article/view/54.

[8] Ломакин В.О., Бибик О.Ю. Влияние эмпирических коэффициентов в модели Релея-Плесетта на расчетные кавитационные характеристики центробежного насоса. Гидравлика, 2017, № 3. URL: http://hydrojournal.ru/item/53-vliyanie-empiricheskikh-koeffitsientov-v-modeli-releya-plesetta-na-raschetnye-kavitatsionnye-kharakteristiki-tsentrobezhnogo-nasosa.

[9] Ломакин В.О., Кукушкин П.А., Крылов В.И. Модернизация вспомогательного контура охлаждения магнитной муфты. Территория НЕФТЕГАЗ, 2017, № 7-8, с. 84–91.

[10] Петров А.И. Методика непрерывного получения характеристик лопастного насоса для переменной температуры и вязкости рабочей жидкости при испытаниях в термобарокамере. Инженерный вестник, 2016, № 10. URL: http://engsi.ru/doc/850931.html.

[11] Ломакин В.О., Кулешова М.С., Чабурко П.С., Баулин М.Н. Комплексная оптимизация проточной части герметичного насоса методом ЛП-ТАУ поиска. Насосы. Турбины. Системы, 2016, № 1, с. 55–61.

[12] Алексенский В.А., Жарковский А.А., Пугачев П.В. Исследование структуры потока и прогнозирование характеристик секционного центробежного насоса низкой быстроходности. Известия Самарского научного центра РАН, 2011, т. 13, № 1(2), с. 407–410.

[13] Петров А.И., Исаев Н.Ю. Гидродинамическое моделирование работы центробежного насоса в зоне отрицательных подач. Гидравлика, 2017, № 3. URL: http://hydrojournal.ru/item/60-gidrodinamicheskoe-modelirovanie-raboty-tsentrobezhnogo-nasosa-v-zone-otritsatelnykh-podach.

[14] Петров А.И., Исаев Н.Ю. Исследование работы лопастного насоса в зоне отрицательных подач методами гидродинамического моделирования. Научное обозрение: теория и практика, 2017, № 13, с. 74–78.

[15] Алексенский В.А., Жарковский А.А., Першаков Н.Г. Модернизация консольно-моноблочных центробежных насосов с использованием методов CFD. Известия Самарского научного центра РАН, 2012, т. 14, № 1(2), с. 328–331.

[16] Петров А.И., Валиев Т.З. Расчет процесса пуска центробежного насоса методами гидродинамического моделирования. Гидравлика, 2017, № 4. URL: http://hydrojournal.ru/item/59-raschet-protsessa-puska-tsentrobezhnogo-nasosa-metodami-gidrodinamicheskogo-modelirovaniya.

[17] Ломакин В.О., Черемушкин В.А. Влияние формы лопастей рабочего колеса на напор центробежного насоса. Инженерный вестник, 2016, № 1. URL: http://ainjournal.ru/doc/832881.html.

[18] Ломакин В.О., Калмыков П. В. Методика исследования влияния покрытий трубопроводов на потери давления. Гидравлика, 2017, № 3. URL: http://hydrojournal.ru/item/61-metodika-issledovaniya-vliyaniya-pokrytij-truboprovodov-na-poteri-davleniya.

[19] Козлов С.Н., Петров А.И. Расчет и проектирование отводящих устройств центробежных насосов. Ч. 2. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007, 44 с.