Подвижные лопастные системы центробежных насосов низкой быстроходности

Аннотация

Одним из наиболее распространенных типов насосных агрегатов, применяемых в промышленности, являются центробежные насосы. В свою очередь среди центробежных насосов имеется своя классификация по конструктивным особенностям. Так называемые тихоходные насосы рассчитаны на небольшие подачи и высокие напоры. Такой тип насосов является весьма востребованным в химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности в связи с условиями их эксплуатации, подразумевающими преодоление сопротивлений длинных технологических линий. При этом тихоходным насосам свойственна низкая энергоэффективность, обусловленная гидродинамическими и другими потерями движущегося потока рабочей среды внутри проточной части. С целью повышения энергетической эффективности тихоходных насосов предложен новый подход к проектированию основного рабочего органа центробежных насосов. Новизна подхода заключается в использовании подвижной лопастной решетки в центробежных рабочих колесах низкой быстроходности. Свойственная только тихоходным рабочим колесам, геометрия их меридианной проекции была адаптирована под возможность поворота каждой отдельно взятой лопасти относительно своей оси вращения. Подвижность лопастей позволит влиять на гидродинамику не только в рабочем колесе за счет изменения диффузорности межлопастного канала и углов лопасти на входе и выходе, но и, как следствие, в спиральном отводе, что приведет к большей согласованности их режимов течения. Проведенные на конкретном примере численные расчеты показали, что предложенный подход способен изменить характеристику центробежного насоса, уменьшив его потребляемую мощность во всем рабочем интервале, что можно рассматривать как увеличение энергетической эффективности насосного агрегата.