Аффинные законы насоса и обточка рабочего колеса

Результат помогает оусловияить новую рабочую точку, нагрузку на привод и экономию энергии до проверки по заводским характеристикам. Без такого пересчёта нельзя понять, как изменение скорости изменит напор и мощность.

Цифра показывает, что уменьшение оборотов насоса обычно снижает не только расход, но и напор с потреблением электричества, поэтому систему можно настроить тише и экономичнее.

Аффинные законы связывают параметры геометрически подобных условиятробежных насосов при изменении частоты вращения. Для близких рабочих режимов одного насоса используют отношение r = n₂/n₁: расход меняется пропорционально r, напор — пропорционально r², а мощность — пропорционально r³. Поэтому небольшое снижение скорости может заметно уменьшить потребление, но одновременно уменьшает доступный напор. Калькулятор применяет эти зависимости к введённой исходной точке и не строит новую характеристику всей системы. При частотном регулировании насос фактически перемещается по семейству характеристик, а рабочая точка определяется пересечением характеристики насоса с кривой сопротивления сети.

Если сопротивление системы в основном пропорционально квадрату расхода, изменение скорости можно оусловияить особенно наглядно. Статический напор, регулирующие клапаны, минимальный расход и параллельные ветви нарушают идеальную картину, поэтому результат нужно сопоставить с фактической схемой. Для обточки рабочего колеса отношение диаметров применяют как предварительную оусловияку при сохранении частоты и близком геометрическом подобии. Реальное колесо после снятия металла меняет форму лопаток, зазоры и КПД; зависимость мощности может отличаться от идеальной. Производитель часто ограничивает минимальный диаметр, а на малых расходах возрастает риск рециркуляции, перегрева и вибрации.

Мощность в формуле следует отличать от электрической мощности двигателя. Гидравлическая мощность зависит от ρgQH, валовая учитывает КПД насоса, а потребление из сети дополнительно включает КПД двигателя и преобразователя частоты. При уменьшении оборотов КПД не обязан оставаться постоянным. Поэтому пересчитанную мощность используют для оусловияки, а защиту двигателя, минимальную частоту, охлаждение, кавитационный запас и рабочую точку проверяют по каталогу и измерениям. Дополнительно различают рабочую, номинальную и максимальную точки.

Если пересчитанная точка выходит за допустимый диапазон, формула подобия не исправит отрыв потока или кавитацию. Для многон насосных установок каждый агрегат пересчитывают в согласованном режиме, затем рассматривают совместную кривую. При частотном приводе измеряют фактические обороты, поскольку заданная частота преобразователя не всегда равна скорости вала. Такой контроль позволяет сопоставить расчёт с электроэнергией и фактическим расходом.

При сравнении вариантов фиксируют исходную точку, единицы и направление изменения. Тогда результат можно воспроизвести после наладки.