УСЛОВИЯ РАБОТЫ НАСОСОВ В СЕТЬ
Работа насосной установки определяется как насосом, так и сетью, на которую он работает. Энергия насоса расходуется для подъёма жидкости на высоту Иг, преодоления гидравлических сопротивлений hn и создания давления в конце сети рс. При установившемсярежиме работы насосной установки подача насоса равна расходу сети, т. е. Q = QC Для обеспечения этой подачи напор насоса Н = НС. Можно также написать
Используя (9-35) и (9-36), напор сети выразим
Зависимость (9-37) называется характеристикой сети и графически (рис. 9-32) изображается параболой с вершиной в точке Q = 0 и #с = #ст.
Если на график характеристики сети нанесем характеристику насоса Н—Q, то точка их пересечения А, называемая рабочей точкой насоса, характеризует равенство развиваемого и требуемого напоров.
При изменении характеристики сети рабочая точка А одного итого же насоса будет перемещаться по характеристике насоса Н — Q. Максимально возможная теоретическая подача (точка В) Qmах при Нс = НсТ, т. е. когда hn = 0. При работе данного насоса в сеть его напор и подача определяются характеристикой сети.
Необходимо обеспечить устойчивую работу системы насосной установки во всех ее эксплуатационных режимах. После случайных малых возмущений, вызываемых различными причинами, режим должен возвращаться к исходному. Однако для этого необходимо соблюсти определенные условия.
Пусть насос, имеющий характеристику (рис. 9-33) с перегибом, подает воду в верхний бассейн, из которого к потребителю поступает постоянный расход Qj> При работе насоса с подачей (точка 0 характеристики) уровень воды в бассейне V О. Пусть подача насоса за счет внешнего возмущения увеличилась на AQ. Это вызовет повышение уровня воды в бассейне и подъем характеристики сети до Нс. Вследствие этого расход насоса еще увеличится и повысится уровень в бассейне. При достижении точки 1 характеристика сети Нс отрывается от характеристики насоса и режим насоса перескакивает в точку. 2. Так как Q2
Помпаж не должен допускаться при эксплуатации. Необходимым условием устойчивой работы насоса в сети является
Работа насоса на нисходящей ветви характеристики всегда будет устойчивой. Восходящую ветвь характеристики называют неустойчивой, так как при работе на ней возможно появление помпажа. Если условие (9-38) выполняется во всех точках характеристики, то и на восходящей ветви насос будет работать устойчиво.
Подачу насоса, работающего в сеть, можно регулировать. Рассмотрим основные способы регулирования подачи.
Дроссельное регулирование, или регулирование задвижкой, установленной на напорной линии сети, является наиболее простым и распространенным способом. Однако при дросселировании часть напора Д/ig теряется в задвижке, что приводит к снижению КПД насосной установки гн.у по сравнению с КПД насоса р для исходной характеристики системы Hoff с Не
Регулирование изменением частоты вращения насоса не вызывает существенной потери энергии. Однако требует применения двигателей с регулируемой частотой вращения, либо специальных гидравлических или регулируемых электромагнитных муфт.
Регулирование перепуском воды из напорного трубопровода во всасывающий применяется редко, как правило, только при пусках быстроходных насосов.
Подачу осевого и диагонального насоса можно регулировать поворотом лопастей рабочего колеса, если их лопасти по воротные. Уменьшение угла установки лопастей часто используют для облегчения пуска насоса.
Регулирование подвижным направляющим (выправляющим) аппаратом позволит увеличить у осевых насосов зону подач с высоким КПД в 1,8 раза. Для регулирования напора специальных конструкций многоступенчатых насосов изменяют число работающих ступеней.
Одним из возможных методов регулирования является совместная работа нескольких насосов на общукх сеть.
Параллельная работа насосов применяется для регулирования подачи. Наиболее целесообразными для параллельной работы являются насосы с одинаковыми напорными характеристиками или примерно равным развиваемым напором. Но могут параллельно работать также насосы различных типов с различными характеристиками. Суммарная характеристика совместной, работы нескольких насосов строится путем сложения подач всех насосов при одинаковых на-, порах (рис. 9-34-). Например, задаваясь значением напора Hi, определим подачу 1-го насоса № 1 (точка 1) —QM, подачу 2-го насоса (точка 2) — Q2i. Точка 3 характеризует суммарную подачу насосов при напоре Hi. Аналогично получаем все точки характеристики параллельной работы насосов. Точка А+2 пересечения суммарной характеристики с характеристикой сети Нс определяет подачу параллельно работающих насосов. При раздельной работе на сеть насос № 1 может обеспечить подачу QT (точка Аг), а насос № 2 — подачу Q2 (точка Л2).
Суммарная подача параллельноработающих насосов меньше суммы подач каждого насоса при раздельной работе на ту же сеть
Параллельное соединение насосов наиболее эффективно при пологой характеристике сети. КПД группы, состоящей из т параллельно работающих насосов, равен
Откуда следует, что насосы большой подачи должны работать с максимальным КПД, а регулирование целесообразно осуществлять насосом малой подачи.
Последовательная работа насосов используется для увеличения напора в сети при незначительном изменении подачи»
Суммарная напорная характеристика (рис. 9-35) получается суммированием ординат характеристик отдельных насосов при Qi = const. При пересечении суммарной характеристики с характеристикой сети определяется рабочая точка А, характеризуемая подачу Q и суммарный напор - КПД группы, состоящей из т—последовательно работающих насосов равен
Возможны две основные схемы последовательно работающих насосов: 1) насосы расположены в непосредственной близости один от другого; 2) насосы удалены на значительные расстояния. В первой схеме второй насос воспринимает полное давление первого насоса, а трубопровод находится под суммарным напором. Во второй схеме каждый насос и участок трубопровода находятся под напором, создаваемым преимущественно одним насосом. Однако такое расположение насосов требует строительства нескольких насосных станций но линии водопо- д.ачи.