Файл: Фонарев, А. Л. Гидромеханизация и гидротранспорт рыбы.pdf

где а — коэффициент;

Q•— подача рыбонасоса, м3/сек\

т— коэффициент (/?г>1);

итогда в окончательном виде

ный напор рыбонасоса па гидросмеси имеет следующий вид:

[ ц ^ г - О - в ”- <IV-'2°)

где Н0 — действительный напор рыбонасоса на воде, м. Таким образом, для одного и того же режима рабо­ ты {п — const, Q= const) действительный напор рыбо­ насоса иа воде всегда больше, чем на гидросмеси. Вли­ яние концентрации гидросмеси па величину Я усилива­ ется при увеличении производительности рыбонасоса и

концентрации гидросмеси и подачи рыбонасоса разность между г|20 и т]2 возрастает.

Есть основания полагать, что объемные и механиче­ ские (в подшипниках и сальниках) потери рыбонасоса па воде и гидросмеси имеют одну и ту же величину.

У рефулерной помпы, судя по абразивному износу ра­ бочего колеса и корпуса [27], [41], значительно возраста­ ют дисковые потери. .Вероятно, поэтому ее механический к.п.д. на гидросмеси несколько меньше, чем на воде. Че­ рез существующие зазоры между корпусом и рабочим колесом [8] рыба лишена возможности проникнуть в пе-

85

редшою и заднюю полости рыбонасоса, поэтому его ди­ сковые потери на .воде и гидросмеси одинаковы. В то же время за счет трения рьгбы об обод рабочего колеса и возможных ударов лопаток но рыбе (особенно при боль­ ших концентрациях) механические потери рыбонасоса на гидросмеси выше, чем на воде. Это приводит к пониже­ нию его механического коэффициента 'полезного дейст­ вия. Предположим, что

И, наконец, находим общий к.п.д. рыбонасоса на гид­ росмеси. Он равен:

(IV-23)

где т), г|0 — общий к.п.д. рыбонасоса на гидросмеси и во­ де.

Как и следовало ожидать, общий к.п.д. рыбонасоса на гидросмеси меньше, чем на воде. Увеличение объемной концентрации гидросмеси, подачи рыбонасоса и уменьше­ ние его действительного напора способствуют дальней­ шему уменьшению р.

Для одного и того же режима работы

Q— Qa,

где Q, Qo — производительность рыбонасоса на гидро­ смеси и воде.

Наряду с этим равны и теоретические напоры (IV. 15):

Н _ На

~*Й20

Поэтому для затраченной мощности рыбонасоса на гид­ росмеси следует:

где Na — мощность на валу рыбонасоса при перемеще­ нии однофазной жидкости.

86

Мы видим, что для одного и того же режима работы мощность рыбонасоса на гидросмеси должна быть боль­ ше, чем па воде. При увеличении механических потерь, весомости твердого компонента и концентрации гидро­ смеси величина N возрастает. Таи как механические по­ тери рыбонасоса зависят от его конструктивных особен­ ностей, формы и размера твердого компонента, то, оче­ видно, 'со всеми этими факторами связана и затраченная

•мощность.

■При эксплуатационных параметрах гидротранспорта рыбы [20] величина гидравлических потерь на трение возрастает не более, чем на (20— 30) % по сравнению с аналогичными потерями однофазной жидкости. В этой связи можно считать, что высота всасывания рыбонасо­ са на гидросмеси и воде практически одинакова.

Результаты испытания центробежного насоса 4НФ на водобумажной массе [37], рыбонасосов РБ-100 [38] и РБ-150 [38] на водорыбных смесях с качественной сторо­ ны подтверждают полностью уравнения (IV.20), (IV.23)

и (IV.24).

Результаты испытания на водорыбных смесях

Испытание рыбонасосов РБ-100 и РБ-150 на водорыб­ ных смесях производилось следующим образом.

Для каждого режима работы рыбонасоса при посто­ янном числе оборотов и концентрации гидросмеси экспе­ риментальным путем находились его основные парамет­ ры Q, Н, N, /г. Режим работы рыбонасоса изменялся, как на это указывалось выше, путем изменения характери­ стики (гидравлического сопротивления) сети. Так, при испытании рыбонасоса РБ-100 на первом режиме диа­ метр нагнетательного трубопровода составил 100 мм, а ига втором режиме — 52,5 мм.

На основании этих испытаний впервые были получе­ ны рабочие характеристики рыбонасосов иа водокилеч­ ных смесях H(Q,k), N(Q,k), r\(Q, k) при (5 0 0 ^ и ^ =S7700) об/мин для РБ-100 и при (250^/г^450) об/мин

для РБ-150.

Рабочая характеристика РБ-100 Н (Q, /г) при п = = 600 об/мин приведена на рис. 23. Мы видим, что на качественную сторону этой характеристики концентрация гидравлической смеси влияния не оказывает. 'Вместе с

87

0.,л/сек

о - к=0,000

<э-К~0.200

• -К- 0,400

Рис. 23. Экспериментальная зависимость H(Q,k) для рыбонасоса РБ-100

при п= 600 об/мин

тем от величины k зависят основные параметры рыбона­ соса. Так как увеличение концентрации гидросмеси вы­ зывает дополнительные гидравлические сопротивления (по сравнению с однофазной жидкостью) у рыбонасоса, его производительность и напор уменьшаются. Как и сле­ довало ожидать, наиболее сильное влияние концентра­ ции гидросмеси наблюдается при малых значениях п. Об этом свидетельствуют данные табл. 11.

В табл. 11 Q, Н, г), N — производительность, напор, к.1п.д. и затраченная мощность рыбонасоса РБ-100 на гидросмеси в долях его производительности, напора, к.п.д. и затраченной мощности на воде при « — const.

Из этой таблицы видно, что при 500 об/мин и расход­ ной объемной концентрации 0,4 производительность ры­ бонасоса на водорыбной смеси практически вдвое мень­ ше, чем на воде, а напор — на 20%. В то же время при эксплуатационных числах оборотов («= 7 0 0 об/мин) от­ носительные производительность и напор рыбонасоса со­ ставляют 0,89 и 0,865 (6 = 0 ,4).

Всреднем при (600 =?(«=£:700) об/мин и (0 ,2 ^ 6 ^ 0 ,4 )

производительность рыбонасоса РБ-100 на гидросмеси по сравнению с однофазной жидкостью уменьшается до

15%, а напор — до 20%.

Всвязи с этим естественно, что и полезная мощность рыбонасоса на водокилечной смеси меньше, чем на воде. Причем наиболее сильное влияние второй фазы на Мп наблюдается при малых числах оборотов и больших зна­ чениях концентр ации.

Аналогично влияние второй фазы и на значение ко­ эффициента полезного действия (рис. 24). Как видно, р

89

О-К* MOO

®-К~0,200

Рис. 24. Экспериментальная зависимость ri(Q, k) для рыбонасоса РБ-100

при п=600 об/мин

Н.кВт

0.,л/сек

о - К=0,000

©- К-0.200

• -K-0A00

Рис. 25. Экспериментальная зависимость N{Q,k) для рыбонасоса РБ-100

при п=&00 об/мин