агрегат конденсатных насосов питательных систем энергоблоков

Формула изобретения

Агрегат конденсатных насосов, содержащий в едином жестком наружном корпусе с герметично изолированными камерами всасывания, подпорного и напорного давлений, конденсатные насосы первого и второго подъема конденсата, отличающийся тем, что наружный корпус и все заключенные в нем насосы, проточные полости, а также прочие узлы и элементы выполнены центрально-симметричными относительно фиксированной вертикальной оси, наружный корпус эллиптически подобной формы выполнен с разъемно и герметично установленной крышкой, камера всасывания, дно которой расположено на уровне дна конденсатора, имеет окна поступления конденсата, выполненные в ее боковых стенках, в камере подпорного давления расположены в четном количестве идентичные вертикальные низкооборотные и низконапорные осевые полирядные насосы первого подъема с односторонним поступлением конденсата из всасывающих патрубков, выполненных в донной части камеры всасывания и содержащих нижние осе-радиальные подшипники валов этих насосов, а также идентичные горизонтальные высокооборотные и высоконапорные осевые насосы второго подъема с двухсторонним поступлением конденсата из центрального полирядного двухстороннего радиально-осевого канального подвода и с выходом конденсата по торцевым полирядным односторонним осерадиальным канальным отводам в полукольцевые безлопаточные отводящие полости и затем в патрубки нагнетания камер напорного давления, изготовленных симметрично по обе боковые внутренние стороны наружного корпуса агрегата, в насосах первого и второго подъема рабочие колеса и направляющие аппараты в каждом их ряду выполнены мультипланными с числом решеток лопастей рабочих колес не менее двух, но не более пяти, и решеток лопаток направляющего аппарата не менее одной, но не более трех, при этом первые решетки лопастей рабочих колес спрофилированы в виде усеченных шнеков, активные части насосов первого и второго подъемов конденсата, содержащие мультипланные рабочие колеса и направляющие аппараты совместно со своими корпусами, выполнены в виде единых картриджей, разъемно и герметично встраиваемых в наружный корпус агрегата.

Описание изобретения к патенту

Список принятых в описании сокращений:

АКН - агрегат конденсатных насосов;

КН, КН1, КН2 - конденсатный(е) насос(ы), конденсатный(е) насос(ы) первого подъема, конденсатный(е) насос(ы) второго подъема соответственно;

КНД - конденсат;

МРК_l, МНА _l - мультипланные РК, НА насосов КН1 (l=1) и КН2 (l=2) соответственно;

ряды ступеней РО с вариантами числа рядов n=1, или n=1, либо n=3;

РК - рабочее колесо;

РЛА_ij и РЛк_ii-j-я (j=1, , р;р 1)и i-я (i=1, ,r;r 2)решетки лопаток МНА_l и лопастей МРК_l соответственно в КН1 (l=1) и в КН2 (l=2);

РО - рабочий(е) орган(ы): совокупности РК и НА;

НА - направляющий аппарат.

Изобретение относится к энергетическому гидромашиностроению и может быть использовано в питательных системах энергоблоков ТЭС, АЭС, судовых и других энергетических установках для перекачивания жидкостей, сходных с конденсатом (КНД) по вязкости, химической активности, и при условиях всасывания, подобных существующим в конденсаторе паровых турбин.

Известны конденсатные насосы (КН) для откачивания конденсата из конденсаторов пароэнергетических установок (см. Лопастные насосы. Справочник / В.А.Зимницкий, А.В.Коплун, А.Н.Папир, В.А.Умов. Под общ. ред. В.А.Зимницкого, В.А.Умова. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1986. - С.228-240).

Определяющими назначениями таких насосов являются:

- создание, в установленных тепловом режиме работы, диапазоне подач, давлении на границе раздела паровой и жидкой фаз, а также заглублении на входе в рабочее колесо(РК) первой ступени, конденсаторных насосов первого (КН1) и второго подъема (КН2) КНД, набора, обеспечивающего эффективную дегазацию конденсата, в основном - выделение из него кислорода, в деаэраторе при повышении давления в этом устройстве над давлением насыщенных паров не более чем на 5-7% и бескавитационную работу устанавливаемых за ним бустерных, либо непосредственно питательных насосов (в зависимости от структуры питательной системы парогенератора);

- выполнение аналогичного предъявляемому по отношению к бустерным и питательным насосам, требования к собственным предельно высоким всасывающим способностям при сохранении приемлемого КПД на уровне 75-80%.

Как известно (см. Ломакин А.А. Центробежные и осевые насосы. -М. -Л.: Машиностроение, 1966. - с.335-339), в зависимости от режима работы и типа энергоблока температура КНД может иметь значение из диапазона от 25°C до 160°C с соответствующим давлением насыщенных паров, выраженным в метрах водяного столба, от 0,34 м до 63 м. Избыточное давление Н _кl на границе раздела паровой и жидкой фаз, как правило, чрезвычайно мало и может превышать всего лишь на 3-6%. Геометрический подпор Н_sl, т.е. статическая глубина слоя КНД в конденсатном баке, также незначителен и в зависимости от строительных и компоновочных условий для конкретных энергоблоков обычно заключен в пределы от 0,5 м до 1,5 м.

Для достижения необходимого кавитационного запаса Н_кl, особо - для режимов наибольших подач, КН должны иметь пониженную частоту вращения ротора, практически: n=1000, 1500 об/мин, - с возможно наибольшим заглублением всасывающего патрубка и расширенным входом КНД в первую ступень РО, или с установкой предвключенного шнекового колеса.

Существующие АКН имеют следующие недостатки.

- Широко применяемая установка КН1 и КН2 на одном проходном валу не позволяет, из-за требования предельно высоких антикавитационных качеств КН1, повысить обороты ротора КН2, что приводит к увеличению массо-габаритных показателей агрегата. В случае двухвальной схемы АКН с применением в КН2 вращаемого направляющего аппарата НА, работающего в турбинном режиме, значительно усложняется конструкция АКН и его регулирование.

- Традиционное использование в агрегате одного вертикального КН1 с односторонним входом КНД (через размещаемый в нижней части наружного корпуса всасывающий патрубок) даже с предвключенным шнековым колесом не обеспечивается достижение желаемых предельно высоких антикавитационных показателей такого насоса в связи с тем, что через его первую ступень пропускается полная подача. В случае применения вертикального КН1 с двухсторонним входом первая ступень его верхней секции рабочих органов РО (т.е. совокупностей РК и НА), ориентированных встречно по отношению к соответствующим РО нижней секции, будет иметь пониженные всасывающие свойства в связи с уменьшенным заглублением - статическим подпором. Выбор в качестве КН1 горизонтального насоса также не дает возможности полного использования статического подпора.

- При выполнении подводящих и отводящих устройств в КН1 и КН2 со спиральными участками на нерасчетных режимах работы имеют место добавочные радиальные усилия гидродинамический природы, в наибольшей степени существенные при малых подачах.

- Следствием общепринятого применения в ступенях КН центробежных РК с расширенными в меридианной проекции входными участками РК первой ступени РО, в особой мере характерными для рабочих колес КН1, является возрастание в зоне перехода расходного течения КНД от осевого направления к радиальному пространственной неоднородности и крупномасштабной нестационарности потока.

Наиболее близким к заявляемому является техническое решение, предложенное фирмой Sulzer (см. Малюшенко В.В., Михайлов А.К. Энергетические насосы. Справочное пособие. - М.: Энергоиздат, 1981. - с.121), в котором в едином жестком наружном корпусе АКН с герметично разобщенными камерами всасывания, подпорного и напорного давлений установлены конденсатные насосы первого и второго подъема конденсата КН1 и КН2 соответственно. Данные насосы выполнены вертикальными, имеют общий проходной вал, снабжены однорядными ступенями с центробежными РК, насос КН1 выполнен с двухсторонним входом КНД, а КН2 - с односторонним.

Данный АКН в целом имеет отмеченные ранее недостатки.

В заявляемом изобретении предлагается агрегат конденсатных насосов, содержащий в едином жестком наружном корпусе с герметично изолированными камерами всасывания, подпорного и напорного давлений конденсатные насосы первого КН1 и второго КН2 подъема конденсата КНД, при этом: наружный корпус и все заключенные в нем насосы, проточные полости, а также прочие узлы и элементы выполнены центрально-симметричными относительно фиксированной вертикальной оси, наружный корпус, эллиптически подобной формы, снабжен разъемно и герметично установленной крышкой; камера всасывания, дно которой расположено на уровне дна конденсатора, имеет окна поступления КНД, выполненные в ее боковых стенках, в камере подпорного давления размещеныв четном количестве 2, идентичные вертикальные низкооборотные и низконапорные осевые полирядные насосы первого подъема КН1 с односторонним поступлением КНД из всасывающих патрубков, выполненных в донной части камеры всасывания и содержащих нижние осерадиальные подшипники валов этих насосов, а также идентичные горизонтальные высокооборотные и высоконапорные осевые полирядные насосы второго подъема КН2 с двухсторонним поступлением КНД из центрального полирядного двухстороннего радиально-осевого канального подвода и с выходом КНД по торцевым полирядным односторонним осе-радиальным канальным отводам в полукольцевые безлопаточные отводящие полости и затем - в патрубки нагнетания камер напорного давления, изготовленных симметрично по обе внутренние стороны наружного корпуса АКН, в КН1 и КН2 первого и второго подъема рабочие колеса МРК _l и направляющие аппараты МНА_l в каждом их ряде Р_к выполнены мультипланными, с числом решеток лопастей РЛК_li 2, но 5, и решеток лопаток РЛА_lj 1, но 3, для МНА_l, при этом первые решетки лопастей РЛК_l1 спрофилированы, в виде усеченных шнеков; МРК _l, МНА_l совместно со своими корпусами, выполнены в виде единых картриджей, разъемно и герметично встраиваемых в наружный корпус АКН.

Техническим результатом изобретения является повышение антикавитационных качеств, надежности и ресурса функционирования АКН.

Собственно АКН структурирован как единая компактно синтезированная гидроэнергетическая установка, жесткий наружный корпус которой и все входящие в него насосы, узлы, элементы и полости центрально симметричны относительно фиксированной вертикальной оси. В наружном корпусе агрегата, эллипсообразной в плане формы, с герметично установленной и также жесткой крышкой, выполнены три вида герметично изолированных друг от друга и внешней среды камер: нижняя - камера всасывания, непосредственно и герметично сообщающаяся с конденсатором при поступлении в нее КНД через окна в боковых стенках данной камеры; верхняя - камера подпорного давления; две боковые - камеры напорного давления с полукольцевым отводом КНД из АКН. В камере подпорного давления размещены: в четном количестве, предпочтительно равном двум, идентичные вертикальные низконапорные и низкооборотные осевые полирядные, рекомендательно трехрядные, насосы первого подъема КН1 с односторонним входом КНД через всасывающие патрубки, выполненные в донной части камеры всасывания и содержащие нижние осе-радиальные подшипники этих насосов; идентичные горизонтальные высоконапорные и высокооборотные осевые полирядные, рекомендательно трехрядные, насосы, по преимуществу - один, второго подъема КН2 с двухсторонним входом КНД через центральный, также двухсторонний и полирядный радиально-осевой канальный подвод, и выходом конденсата через торцевые односторонние и полирядные канальные отводы в полукольцевые отводящие полости и далее - в патрубки нагнетания, являющиеся наружными элементами боковых камер напорного давления. Дно камеры всасывания расположено ниже дна конденсатора.

Для создания требуемых напоров с учетом того, что коэффициент напора к_н осевых ступеней примерно вдвое меньше его значения в центробежных ступенях и требуется обеспечить показатель полезного действия данных гидромашин КН1 и КН2 на уровне лучших аналогов, РК и НА в каждом ряде Р_к рабочих органов РО выполнены мультипланными и обозначаемыми в дальнейшем МРК _l и МНА_l соответственно. Число решеток лопастей РЛК_li в МРК_l не менее двух, а в МНА _l не менее одной, причем первые (по направлению меридианного потока) решетки РЛК_l1 в целях достижения высоких антикавитационных свойств насосов спрофилированы в виде усеченных шнеков.

Предложенное техническое решение для АКН, исходя из теории лопастных насосов и имеющихся экспериментальных данных, позволяет при заданных диапазоне рабочих подач и температурном режиме получить напор, достаточный для эффективного функционирования деаэратора и бескавитационной работы установленного за ним бустерного (либо непосредственно питательного) насоса с предельно достижимыми наибольшими всасывающими свойствами КН1, КН2 и конкурентоспособным полезным действием агрегата в целом.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где исполнения АКН для наиболее предпочтительного случая применения двух КН1 и одного КН2 с трехрядными P₁ , P₂, Р₃ рабочими органами МРК_l и МНА_l, а также канальными подводом и отводами в КН2, поясняется фигурами 1-5. На фиг.1 изображены частично вид А на агрегат со стороны привода вала насоса КН2 и разрез I-I по насосу КН1 слева и справа от вертикальной оси симметрии соответственно. На фиг.2 представлен разрез II-II по фиг.1, а также показаны направление вида по А и место разреза I-I. На фиг.3 дан вид Б (см. фиг.1) на агрегат при частичном вырезе (на чертеже - слева) крышки наружного корпуса. Фиг.4 иллюстрирует в сечении III-III (см. фиг.3) конфигурацию одной из двух камер (на фиг.2 - левой) напорного давления, зеркально взаимно отображенных относительно плоскости OXY, ортогональной оси вращения КН2 (см. фиг.1). На фиг.5 в качестве примера профилирования мультипланных РО представлена развертка основных периодов решеток профилей РЛК_2i и РЛА_2j насоса КН2 для средней по радиусу( /2=0,194 м) цилиндрической поверхности внутреннего ряда P₁ и оптимизированный вид монотонного нарастания напора от входа в РЛК₂₁ (H=0) к выходу из РЛК₂₄ (Н=Н₂) с нулевыми начальными и конечным значениями производных

На фиг.5 - угловая координата в рад, обозначения V_u и V_m со стрелками отмечают направления окружной и меридианной скоростей потока в абсолютном движении. Здесь указаны также основные геометрические параметры и конфигурации профилей.

АКН содержит два насоса КН1, каждый из которых содержит картридж КН1, выполненный в виде трехрядных MPK₁ 1a и МНА₁ (совместно с секционным корпусом) 1б, всасывающий патрубок (с встроенным в него нижним осерадиальным подшипником) 2, корпус верхнего радиального подшипника 3, вал 4; один насос КН2, который содержит картридж КН2, выполненный в виде трехрядных МРК₂ 5а, МНА₂ (совместно с секционным корпусом) 5б, со своим внешним корпусом 6, центрального трехрядного и двухстороннего радиально-осевого канального подвода 7, центрального радиального подшипника 8 с каналом 9 его смазки и охлаждения, а также с каждой стороны - торцевых трехрядных односторонних осерадиальных канальных отводов 10; вал 11; камеру всасывания 12 с окнами 13 (например, круглыми)поступления КНД из конденсатора; камеру подпорного давления 14; с каждой стороны(на разрезе II-II фиг.2) - камеры напорного давления 15 с полукольцевыми безлопаточными отводящими полостями, образованными поверхностями 16,и патрубками нагнетания 17, торцевые уплотнения 18 и также торцевые осерадиальные подшипники 19; наружный корпус АКН 20 с полкой 21 и крышкой 22 корпуса 20 с местами 23 крепления силовой рамы приводных движителей КН1.

АКН функционирует следующим образом.

Насосы первого подъема КН1 работающие с пониженными частотами n₁ вращения MPK₁ 1a с приводом от вала 4, через патрубки 2 всасывают под напором Н₁₁ КНД, имеющий температуру t_k и соответствующее ей давление насыщенных паров Н_нп (здесь и далее давление выражается в метрах водяного столба). Из камеры всасывания 12 наружного корпуса 20 с окнами 13 конденсат поступает на входы в трехрядные MPK₁ 1a своих картриджей, т.е. в первые решетки РЛК₁₁ каждого ряда Р_к. Эти решетки действуют как усеченные шнеки, спрофилированные с максимально возможными антикавитационными качествами, т.е. при весьма малом нарастании напора на их входных участках.

Последующие решетки РЛК_1i (i>1) в МРК₁ 1а в своих рядах Р_к, функционирующих параллельно по подаче, развивают все более высокие напоры, доводя его на выходе из КН1, т.е. после восстановления статического давления при обтекании решеток РЛА_1j в МНА₁ 1б, до одинакового значения напора H₁ в каждом ряде РО и с обеспечением необходимой для данного режима работы КН1 суммарной подачи Q. Величина Н₁ создается такой, чтобы сумма Н₁+Н₁₁=Н₁₂ составляла значение напора на входе в KH2 H₂₁=H₁₂-H _s2-h_1-2, гарантирующее его бескавитационную работу во всем рабочем диапазоне подач Q [Q_i/2, Q_s/2]. Здесь Q_i/2 =0,5Q_i, и Q_s/2=0,5Q_s - наименьшая и наибольшая подачи каждого КН1. Далее: Н₁₁ - напор на входах в КН1, причем H₁₁=Н_к1-H_s1 , где обычно давление на границе раздела (см. фиг.1) паровой и жидкой фаз Н_к1=(1,03-1,06)Н _нп, H_s1 - геометрический подпор, составляющий, как правило, величину из диапазона от -0,5 м до -1,5 м (см. [1, с.228]), H_s2 - высота расположения продольной оси симметрии КН2 над уровнем жидкой фазы в конденсаторе, принимаемом нулевым, h_1-2 - гидропотери на участке от выхода КНД из КН1 до его входа в КН2.

Проточные части и лопасти первых РЛК₁₁ в каждом ряде Р_к проектируются с выполнением условия отсутствия развитых кавитационных явлений на их входных участках. Такое условие выражается неравенством Н_к1 [ Н_к1.inf], где Н_к1=H₁₁-Н_нп-Н_пк.1 , Н_пк.1= _к1Н₁. Здесь Н_к1 и [ Н_к1.inf] - кавитационный запас и его минимально допустимое значение. Н_пк.1 и _к1 - параметр и коэффициент кавитации РЛК ₁₁ соответственно.

Нижние осе-радиальные и верхние радиальные подшипники КН1, размещенные в устройствах 2 и 3 воспринимают поперечные и продольные усилия, действующие на валы 4, и замыкают их на корпус 20.

Из КН1 конденсат поступает в камеру подпорного давления 14 и под напором H₂₁ (см. фиг.2) направляется в центральный двухсторонний подвод 7 картриджа горизонтального насоса КН2 и далее в МРК ₂ 5а с трехрядными РЛК_2i. Данные мультипланные решетки лопастей рабочего колеса создают одинаковый в каждом ряде напор Н₂ на фиксированном по подаче Q режиме их параллельного функционирования. Напор Н₂ должен иметь такое значение, чтобы давление Н₂₂=Н₂₁ +Н₂ на выходе из КН2 (см. фиг.2), т.е. после протекания потоком решеток РЛА_2j мультипланных аппаратов МНА _l, восстанавливающих, совместно с торцовыми канальными отводами 10, гидростатическое давление, полостей камер напорного давления 15, образованных поверхностями 16 полукольцевого отвода, и патрубковнагнетания 17, обеспечивало, с учетом магистральных и локальных гидропотерь, нормальную работу устанавливаемых за ним деаэратора и далее - бустерного насоса без возникновения в нем кавитационных явлений. Благодаря наличию подпора Н ₁, создаваемого КН1 в камере 14, в два-три раза может быть повышена частота n₂ вращения ротора КН2, позволяющая создавать необходимый напор Н₂ при сохранении, либо даже уменьшении, радиальных габаритов картриджа КН2 и наличии кавитационного запаса Н_к2=(H₂₁-Н_нп-Н_пк.2 ) [ Н_к2.inf]. Здесь смысл обозначений аналогичен использованным в выражении для H_к1, но, очевидно, относящихся к КН2.

Предлагаемый агрегат решает поставленную техническую задачу. Покажем это, аргументируя достижимые для него функциональные параметры основными результатами конкретного проектно-расчетного примера разработки АКН питательной системы общей мощностью 50МВт для энергоблока ТЭС гигаватного класса.

Предлагаемая структура и композиция собственно АКН позволяет практически исчерпывающим образом использовать внешние факторы, способствующие повышению антикавитационных свойств данной установки. Действительно, АКН устанавливается на основание, доставляющее наибольшее заглубление H_s1 (отмечено на разрезе I-I, фиг.1), наиболее эффективно используемое в случае применения осевых вертикальных низконапорных и сравнительно низкооборотных насосов КН1. При этом их всасывающие патрубки 2 жестко сочленены с донной частью камерывсасывания 12 наружного корпуса 20. Выбор количества КН1, равного четному числу (здесь - двум), и их симметричное расположение по отношению к КН2 определяется условиями снижения в соответствующее число раз подачи каждой из этих гидромашин, - с одной стороны, и создания наиболее равномерного в окружном и радиальном направлениях поступления потока в подвод 7 насоса КН2 - с другой. В результате появляется наиболее эффективная в энергокавитационном отношении возможность применить в качестве насоса второго подъема горизонтальный КН2 с двухсторонним поступлением КНД. Подпор, создаваемый насосами первого подъема, позволяет в разы повысить частоту вращения ротора КН2 по сравнению с КН1 при обеспечении бескавитационной работы первых решеток РЛК₂₁ МРК₂ 5а (см. далее).

Введение, полирядных систем параллельно действующих РО вкупе с канальными устройствами 2, 7, 10, подводящими и отводящими КНД из активной части картриджей КН1, КН2, позволяет качественно снизить пространственную неравномерность и крупномасштабную нестационарность поступающего в рабочие колеса потока, проявляющихся в наибольшей мере при частичных, а также форсированных подачах и малых напорах. Это важно в задаче улучшения антикавитационных показателей насоса. Далее, снижается уровень потерь «гидравлического торможения» потока при работе АКН в левой части диапазона подач [Q_inf =0,3 м³ с^-1, Q_sup=1.3 м ³ с^-1] [2, с.147, 148], что является фактором, повышающим кпд и предотвращающим нежелательное западание напорно-расходной характеристики для подач, существенно меньших оптимальной. Кроме того, в случае полирядного, здесь - трехрядного Р_к , к= , варианта систем РО пространственная неоднородность течения оказывается, как правило, столь малой, что лопасти РК и лопатки НА могут быть выполнены цилиндрическими.

Применение мультипланных систем решеток РО, наиболее эффективно, в конструкторском отношении, реализуемых для осевых гидромашин, вызвано следующим. При обычном монопланном исполнении ступени РО, состоящей из одного РК и также одного НА, с быстроходностью в 1,5-2,0 раза большей значений этого параметра для соответствующих систем в рядах Р _к, сложно обеспечить требуемую, из условия снижения индуктивных потерь механической энергии потока, равномерность гидродинамической нагрузки по вылету лопастей РК и лопаток НА во всем рабочем диапазоне подач. Кроме того, мультипланный вариант исполнения РО позволяет повысить общий коэффициент напора К_Н данных осевых КН, а также снизить интенсивность возможных отрывных явлений в диффузорных проточных каналах РК и НА, благодаря их меньшей продольной протяженности. Отметим также, что первые решетки РЛК _1i и РЛК_2i в рядах Р_к насосов КН1, КН2 выполняют функции усеченных шнеков, а повышенные гидравлические потери в МНА₁ 1б и МНА₂ 5б, из-за увеличенных по модулю абсолютных скоростей, компенсируются пониженными значениями этого параметра в последних решетках MPK₁ 1a и МРК ₂ 5а в связи со сравнительной малостью в них модулей относительных скоростей (см. фиг.5).

Структурно-параметрический синтез АКН проведен для следующих значений надсистемных параметров: частота оборотов для KH1 n₁=1000 мин^-1, для КН2 n₂=3000 мин^-1; температура конденсата при введении обогрева ступеней цилиндра низкого давления турбины t_k=150°С, соответствующая давлению насыщенных паров 50 м; давление в конденсаторе на поверхности раздела паровой и жидкой фаз Н_к1=1,03, т.е. Н_к1=51,5 м; геометрический подпор от заглубления, т.е. расстояние от поверхности раздела фаз до среднего по высоте сечения всасывающих патрубков КН1, КН2 (см. фиг.1, разрез I-I), H_s1=-0,5 м, H_s2=0,55 м; отсюда напоры установок КН1, КН2, т.е. располагаемые удельные энергии КНД на всасывании этих насосов, имеют (без учета пренебрежимо малых потерь в подводах) расчетные значения H₁₁=52 м и H_2i=(51,45+H_i1 ) м, где H_i - напор, создаваемый КН1; гидравлические потери на участке гидросистемы от выхода из АКН до входа в бустерный насос - не более h_г=6 м; напор на входе в бустерный насос, необходимый для бескавитационной работы этого насоса, с учетом значений температуры в деаэраторе t =190°С и, соответственно, Н_нп =140 м, определен величиной H =144 м; полный рабочий диапазон подач 0,3-1,5[м] ³c^-1; диапазон подач гарантированно бескавитационной работы КН1, КН2, имеющей место в случае кавитационных запасов H_k.l>[ H_kl.inf]>0, и монотонно снижающейся характеристики H(Q), т.е. абсолютно устойчивого взаимодействия КН1, КН2 с сетью (dH/dQ<0), составляет интервал от Q_i=0,85 м ³ с^-1 до Q_s=1,3 м³ с ^-1.

По результатам расчетно-проектных разработок, значение [ Н_к1.inf] для КН1 составил 0,8 м во всех Р _к. Существенно большим и равным 6,5 м оказался кавитационный запас [ Н_к2.inf] для КН2.

На базе данного структурно-параметрического синтеза путем многовариантных расчетов определены, либо прогнозно оценены и другие определяющие геометрические, кинематические и динамические параметры КН1, КН2. Так, для КН1 установлено: среднеэксплуатационный гидравлический кпд =0,75; наибольший диаметр проточной части (по периферийному Р₂ ряду РО) D_s1=0,6 м; количество РО в MPK₁ 1a для систем РЛК_1i принято r=4 для P₁, r=3 для P₂, r=2 для Р₂, а в MHA₁ 1б для систем РЛА_1j задано р=2 для всех трех рядов; напор при подаче и при . Здесь Q_i=0,85 м³с^-1 и соответственно, а Q₅=1,3 м³ с^-1 и Q_i/2=0,65 м³ с^-1.

Для КН2 определено: диаметр D_s2=0,406 м; числа РО в МРК₂ 5а и МНА₂ 5б для всех рядов P _k приняты такими же, как и в КН1; при =0,8 напоры, для Q_s/2 и H₂=(132±1,5)м для Q_i/2.

Таким образом, полный расчетный напор на выходе из АКН с учетом значений , (см. ранее) составит при подаче Q_s и м при Q_i.

Для рассмотренного примера расчетно-проектной разработки на фиг.1-3 приведены определяющие геометрические параметры агрегата.

Осевые гидродинамические силы в КН2 компенсированы благодаря реализации двухсторонней схемы подвода и отвода КНД. Радиальные усилия на нерасчетных режимах работы АКН снижены в связи с отсутствием в КН1 и КН2 спиральных элементов в подводящих и отводящих поток частях. Осевые нагрузки в КН1 значительно снижены, поскольку напор каждого из этих насосов более чем в пять раз меньше напора КН2, что повышает надежность и ресурс работы АКН.

Использование изобретения обеспечивает повышение антикавитационных качеств, надежность и долговечность функционирования агрегата конденсатных насосов.