ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.06.2019
Просмотров: 11556
Скачиваний: 241
симметричном включении будут одинаковы, так как в общей точке в месте
подсоединения водовода может быть в данный момент только одно значе-
ние напора.
Рис. 1.27. Характеристики параллельной работы
двух центробежных насосов на одну сеть:
а – насосы с одинаковыми характеристиками;
б – насосы с разными характеристиками
Для того чтобы построить суммарную характеристику этих двух насо-
сов при параллельной работе, необходимо удвоить абсциссы (подачи) кри-
вой Q – H одного насоса при одинаковых ординатах (напорах). Например,
для нахождения точки В суммарной характеристики Q – H необходимо уд-
воить отрезок АБ. Таким образом, отрезок АВ = 2АБ. Так же находят и
другие точки суммарной характеристики (Q – H)
I+II
. Такое построение
можно сделать для насосной установки, если потерями напора в коллекто-
ре до общего водовода можно пренебречь.
Для определения режима совместной работы насосов характеристику
Р – Е системы нужно построить так же, как при работе одного насоса. Ра-
бочая точка 2 в этом случае будет находиться на пересечении суммарной
характеристики насосов с характеристикой сети. Общая подача двух насо-
сов характеризуется абсциссой точки 2 и равна Q
I+II
, напор соответствует
ординате точки 2, равной H
I,II
. Чтобы установить, в каком режиме работает
каждый из двух насосов, необходимо провести из точки 2 линию, парал-
лельную оси абсцисс. Абсцисса, соответствующая точке пересечения этой
линии с кривой QH насоса (точка 1), определит подачу Q, а ордината –
напор H каждого из параллельно работающих насосов. Если бы в данную
а
б
H, N, η
(Q – H)
А
Р
0
Q
1
Q
0
Q
I+II
Q
Q – η
Q – N
H
г
Q – H
I+II
В
1
5
2
Е
7
6
4
3
H
I+I
I
I
II
H
(Q – H)
P
0
Q'
II
Б
Q′
I
Q
I
Q
I+II
Q
(Q – η)
II
6
5
4
3
1
2′
2
А Е
С
(Q – η)
I
(Q – N)
II
(Q – N)
I
(Q – H)
II
I
(Q – H)
I+II
1′
Н
т
61
сеть жидкость подавал только один насос, то режим его работы характе-
ризовался бы напором и подачей в точке 5. Как видно из рис. 1.27, а, его по-
дача Q
0
была бы больше, чем в случае параллельной работы со вторым на-
сосом. Таким образом, суммарная подача насосов, работающих параллельно
на одну общую сеть или систему, меньше, чем сумма подачи этих же насо-
сов при их раздельной работе. Это происходит из-за того, что при увели-
чении общего расхода жидкости, подаваемой в систему, возрастают потери
напора, а следовательно, увеличивается и напор, необходимый для подачи
данного расхода, что влечёт за собой уменьшение подачи каждого насоса.
КПД каждого из параллельно работающих насосов характеризуется точкой
4 на пересечении кривой Q –
η с перпендикуляром, опущенным из точки 1.
Как видно из рис. 1.27, а, КПД каждого из параллельно работающих насо-
сов отличается от КПД насоса при раздельной работе, который характери-
зуется КПД в точке 3 на кривой Q –
η. Мощность каждого из параллельно
работающих насосов характеризуется мощностью в точке 7 на кривой
Q – N, тогда как мощность отдельно работающего насоса определяется
мощностью в точке 6 на рис. 1.27, а.
При построении суммарной характеристики некоторого числа m па-
раллельно работающих насосов необходимо в m раз увеличить абсциссы Q
характеристики каждого насоса при постоянных ординатах (Н). При уве-
личении числа параллельно работающих насосов или при увеличении со-
противления системы, например, при выключении одного из участков па-
раллельно работающих водоводов при аварии, подача каждого насоса в
отдельности уменьшается.
Параллельная работа одинаковых насосов на одну систему (водоводы,
сеть и т. д.) эффективна при пологой характеристике Р – Е системы. При
крутой характеристике Р – Е, например, при малом диаметре напорных
трубопроводов, параллельная работа может оказаться неэффективной, так
как при подключении к одному насосу второго или третьего насоса подача
возрастёт незначительно. Одинаковые насосы при параллельной работе
следует подбирать по каталогам так, чтобы оптимальная точка рабочей
характеристики каждого из насосов соответствовала напору, вычисленно-
му для подачи всего расхода в систему, и подаче, равной общему расходу,
делённому на число одинаковых насосов.
1.13.2. Параллельная работа центробежных насосов
с разными характеристиками
Насосы с разными характеристиками могут параллельно работать
только при определённых условиях в зависимости от соотношения харак-
теристик этих насосов.
62
Проанализировать возможность и целесообразность параллельной
работы насосов с разными характеристиками можно, совмещая характе-
ристики насосов и системы. На рис. 1.27, б показаны характеристики на-
сосов I и II. Как видно из рисунка, насос II развивает меньший напор, чем
насос I. Поэтому насос II может работать параллельно с насосом I только
начиная с точки, где развиваемые ими напоры равны (точка С на рис. 1.27, б).
Характеристика совместной работы насосов (суммарная характеристика)
строится, начиная с точки С, путём сложения абсцисс (подач) характери-
стик насосов I и II при одинаковых ординатах (напорах).
Для определения суммарной подачи необходимо построить характе-
ристику системы (кривая Р – Е на рис. 1.27, б). Затем через рабочую точку
А – точку пересечения характеристики системы с суммарной характери-
стикой совместной работы насосов I и II – следует провести линию, парал-
лельную оси ординат, которая отсечёт на оси абсцисс отрезок, соответст-
вующий расходу Q
I+II
, подаваемому в систему обоими насосами. Подачу
каждого из совместно работающих насосов можно найти, проведя из точки
А прямую, параллельную оси абсцисс. Пересечение этой прямой с характе-
ристикой насосов I и II даёт соответствующие точкам 1' и 2' значения по-
дач Q'
I
и Q' .
II
При работе только I насоса на эту же систему его режим определится
рабочей точкой 1, а только II – рабочей точкой 2.
Как и в случае параллельной работы двух насосов с одинаковыми ха-
рактеристиками, суммарная подача двух насосов на данную сеть меньше
суммы подач каждого из насосов в отдельности Q
< Q
I+II
I
+ Q
II
. Мощ-
ность, потребляемая I насосом при совместной работе на систему с харак-
теристикой Р – Е, определяется точкой 3, а II – точкой 4 (рис. 1.27, б). КПД
I насоса для этих условий определяется точкой 5, а II – точкой 6. Принцип
построения характеристики параллельной работы разных насосов приме-
няют для построения такой же характеристики нескольких одинаковых на-
сосов, работающих с разными числами оборотов рабочего колеса.
1.13.3. Параллельная работа центробежных насосов,
расположенных на значительном расстоянии друг от друга
В практике работы водопроводных систем встречаются случаи, когда в па-
раллельную работу вступают насосы, расположенные на значительном расстоя-
нии друг от друга и включённые не симметрично. Например, при подаче воды к
лафетному стволу насосами, забирающими воду из разных водоисточников.
Рассмотрим параллельную работу насосов, подключенных к напорно-
му трубопроводу так, как показано на рис. 1.28. Для того чтобы правильно
оценить параллельную работу насосов в этом случае, необходимо привес-
ти их характеристики к одной точке B (на рис. 1.28 справа).
63
Н
Р
0
Q
1
Q
2
Q
1+
2
Q
А
(Q – Н)
1а + 2
(Q – Н)
2
(Q – Н)
1В
(Q – Н)
1
В
а
А
2
B
1
Рис. 1.28. Характеристика параллельной работы в один
трубопровод двух насосов, установленных
на значительном расстоянии один от другого
Для приведения характеристики насоса 1 к точке B необходимо по-
строить его приведённую характеристику путём вычитания из ординат (на-
поров) заводской характеристики насоса потерь напора на участке от насо-
са 1 до точки B. Для этого задаются рядом значений Q в диапазоне подачи
насоса 1 и для этих Q вычисляют потери напора h на участке от насоса 1 до
точки B. При этих же Q определяют напор насоса H по его заводской ха-
рактеристике. Напор в точке B будет равен H – h и по этим значениям и
соответствующим величинам подачи строят приведённую характеристику
(Q – H) на рис. 1.28.
1
В
Для второго насоса следует поступить таким же образом. В простей-
шем случае при непосредственном включении насоса 2 в точку В потеря-
ми напора на участке от насоса 2 до точки B можно пренебречь.
При построении характеристики насосов 1 и 2 (кривая (Q – H)
1
a+2
) не-
обходимо суммировать абсциссы (подачи) кривых (Q – H)
1
В
и (Q – H)
2
при
одинаковых ординатах (напорах), т. е. сложить характеристики насосов,
приведённые к одной точке B. При этом характеристика системы (кривая
Р – А) строится для участка a – B.
64
По такому же принципу можно построить характеристики трех и более
насосов, расположенных на значительных расстояниях один от другого и по-
дающих жидкость в один общий напорный трубопровод или в водосборник.
Методикой построения приведенных характеристик насосов следует
пользоваться не только при определении режима параллельной работы на-
сосов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, но и при
построении характеристик параллельно работающих насосов в одной на-
сосной станции со сложными коммуникациями трубопроводов. В этом
случае характеристику каждого из насосов следует приводить к одной точ-
ке, например, к выходу напорного трубопровода из здания станции, учи-
тывая при этом все потери на местные сопротивления и по длине труб
внутри насосной станции (потери в клапанах, задвижках, при поворотах по-
тока и т. д.). Таким образом, при построении характеристики параллельной
работы насосов будут суммироваться приведенные характеристики каждого
из числа работающих насосов, а не их паспортные характеристики.
Если в точках 1 и 2 (см. рис. 1.28) расположены не отдельные насосы, а
насосные станции с несколькими насосами, то характеристика совместной
работы этих насосных станций строится таким же способом, только вместо
характеристик Q – H насоса принимают характеристики параллельно рабо-
тающих насосов соответственно в точках 1 и 2. Таким образом, можно по-
лучить характеристику совместной работы двух и более насосных станций,
работающих в одной системе.
Задача
1.33. Два одинаковых насоса работают параллельно и подают воду в
открытый резервуар из колодца на геодезическую высоту Н по трубопро-
воду диаметром d, длиной l, с коэффициентом гидравлического трения
λ = 0,03 и суммарным коэффициентом местных потерь ζ = 30. Определить
рабочую точку (Q, H) при совместной работе насосов на сеть (данные для
построения характеристики насоса Q – H те же, что и в задаче 1.32). Вари-
анты задачи приведены в таблице к задаче 1.33.
Таблица к зад. 1.33
Номер варианта
Величины
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
24
30
45
40
60
30
25
40
50
60
Н
г
, м
310
185
480
180
200
170
130
170
190
250
d, мм
320
190
185
190
210
175
125
175
200
260
l, м
0,05
0,06
0,07 0,065
0,10
0,05 0,025
0,06
0,08
0,15
Q
0
, м
3
/с
80
100
150
130
200
100
80
140
160,
200
H
0
, м
65