Д. Хельманн
На прикладі живильного насоса теплової електричної станції конструкція потужної відцентровою гідромашини підрозділяється на кілька функціональних груп, що відповідають за обмін, перетворення енергії і орієнтованих на передачу потоку рідини приводний потужності. Аналізом кожної функціональної групи формулюються положення оптимального проектування відцентрових насосів з високими ККД і показниками надійності. Вперше матеріали дослідження були представлені на конференції в м. Дрезден в 2003 році.
Введення
Розвиток відцентрових насосів для потужних енергоблоків визначається вимогами, які формулюються при проектуванні електричних станцій. Основними з них є: створення доступних за ціною насосів, що мають досить високу надійність та / або створення оптимальних за ККД насосів з високою надійністю.
Реалізація цих вимог передбачає точне знання закономірностей енергообміну в проточній частині гідромашини та допустимих навантажень на її конструктивні елементи або групи елементів. Висока надійність агрегату знижує поточні витрати його експлуатації, витрати з технічного обслуговування і ремонту устаткування електростанції. Разом з тим, не можна забувати, що вимоги як до основного так і допоміжного обладнання електричної станції можуть змінюватися порівняно швидко в залежності від запитів ринку, наприклад, вимоги до ККД потужних насосів, оптимізованих за ціною і мають високу надійність.
Функціональні групи в конструкціях відцентрових насосів
Незалежно від того чи йде мова про конденсатних, циркуляційних, бустерних або поживних насосах, потужність гідромашини може служити основним чинником, що визначає її конструкцію. При цьому конструкція в цілому може бути підрозділена або розбита на певні функціональні групи, відповідальні за обмін, перетворення енергії і орієнтовані на передачу приводний потужності. На рис. 1 наведені основні функціональні групи на прикладі живильного насоса теплової електричної станції. При цьому конструкція приводу насоса не розглядається в рамках цієї роботи, хоча вона, конструкція, для вирішення загальної задачі транспорту і нагнітання живильної води повинна бути врахована.
Функція: «Генерація моменту кількості руху»
Прирощення моменту кількості руху у потоку рідини в робочому колесі визначається його геометрією і числом оборотів. Тут сконцентрована вся енергія, що передається ротором перекачується рідини і обумовлена ??тим чи іншим розподілом тиску вздовж лопатей робочого колеса. Межі передачі енергії, що залежать, зокрема, й від геометрії приєднаного направляючого апарату, визначаються досягнутим ККД, стабільністю напірної характеристики, механічним вантаженням, акустичними випромінюваннями і розміром конструкції.
При цьому момент кількості руху і тиск на виході робочого колеса, а також так звані потоки в «дросельних щілинах» безпосередньо впливають на досяжний рівень ККД, динаміку ротора і надійність насоса (рис.2).
Для багатоступеневих живильних насосів вводиться поняття - натиск щаблі, який є важливим параметром, що визначає загальний напір і подачу насоса. Для насосів теплових електричних станцій оптимальне число ступенів визначається, крім того, наявністю поперечних зв'язків.
