Параллельная работа насосов

Параллельной работой насосов называется одновременная подача перекачиваемой жидкости несколькими насосами в общий напорный коллектор.

Необходимость в параллельной работе нескольких одинаковых или разных насосов возникает в тех случаях, когда невозможно обеспечить требуемый расход воды подачей одного насоса.

В населенных пунктах, где водопотребление является неравномерным как по часам суток, так и по сезонам года подачу насосной станции можно регулировать числом одновременно работающих насосов.

Для параллельной работы следует подбирать насосы однотипные с равными или незначительно отличающимися напорами и подачами.

Если один из насосов имеет напор меньше, чем другие, то он может быть подключен на параллельную работу только в поле рекомендуемой работы.

При параллельной работе насосов в сеть возможны следующие варианты компоновки системы «насосы – сеть»:

- в системе работают несколько насосов с одинаковыми характеристиками;

- в системе работают несколько насосов с разными характеристиками;

- насосы подключены к общему трубопроводу на близком расстоянии друг от друга, т. е. потери напора от насоса до напорного водовода считают равными для всех установленных насосов;

- насосы подключены к общему трубопроводу на достаточно большом расстоянии друг от друга, т. е. разности потерь напора от насоса до присоединения к общему напорному трубопроводу необходимо учитывать.

Расчет режима работы по таким схемам можно производить аналитическим или графическим способом. В практике проектирования насосных станций наибольшее распространение получил графический способ.

Параллельная работа нескольких насосов с одинаковыми характеристиками

При построении характеристики нескольких параллельно работающих насосов на общий напорный трубопровод суммируют подачи насосов при равных напорах.

Рассмотрим построение графической характеристики трех параллельно работающих насосов типа Д 800 – 57 на два одинаковых трубопровода.

В координатах Q, H, N, h и Dh наносим паспортные энергетические характеристики насоса Д 800 – 57. Так как насосы одинаковые, то характеристики совпадают и их обозначают Q – H_{I, II, III} (cм. рисунок):

Для построения суммарной характеристики Q – H_I+II+III произвольно выбираем напоры Н_А, Н_Б, и Н_В в пределах рекомендуемой части характеристики Q – H_{I, II, III} и складываем подачи Q_A, Q_Б и Q_В.

Для двух параллельно работающих насосов А^| = 2 Q_A, Б^| = 2 Q_Б и В^| =2 Q_B.

Для трех параллельно работающих насосов А^{| |} = 3 Q_A, Б^{| |} = 3 Q_Б, В^{| |} =3 Q_B.

По полученным точкам А^|, Б^| и B^| строим суммарную характеристику Q – H_I+II двух параллельно работающих насосов.

По полученным точкам А^{| |}, Б^{| |} и B^{| |} строим суммарную характеристику Q – H_I+II+Ш трех параллельно работающих насосов.

Аналогичным построением находим характеристику Q – H _{ТР 1+2} параллельной работы двух напорных трубопроводов.

Суммарную фактическую подачу двух насосов на два водовода определяют по координатам Q_I+II и Н_Б точки Б^|, т. е. точки пересечения характеристик Q – H_I+II и Q – H _{ТР 1+2}.

Суммарную фактическую подачу трех насосов на два водовода определяют по координатам Q_I+II+III и Н_А точки А^||, т. е. точки пересечения характеристик Q – H_{I, II, III} и Q – H _{ТР 1+2}.

Для определения подачи одного насоса при их совместной работе следует провести из точки А^|| линию, параллельную оси абсцисс до пересечения с характеристикой Q – H_{I, II, III} в точке А.

Координаты точки А определяют подачу Q_I+II+III /3 и напор Н_А каждого насоса при их одновременной работе на систему с характеристикой Q – H _{ТР 1+2}.

Для нахождения КПД насоса из точки А восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с кривой Q – η_{I, II, III} в точке 1. Координаты этой точки определяют КПД насоса при параллельной работе трех насосов.

Для определения потребляемой мощности и допускаемого кавитационного запаса опускаем перпендикуляр до пересечения с кривыми Q – N_{I, II, III} и Q – ∆h_{I, II, III} в точках 2 и 3. Координаты этих точек соответственно определяют потребляемую мощность и допустимый кавитационный запас насоса при совместной их работе.

Из рисунка следует, что подача каждого насоса при параллельной работе равна 1/3 их суммарной подачи, т. е. .

При параллельной работе двух из рассматриваемых насосов их подача. Напор, потребляемая мощность, КПД и вакуумметрическая высота всасывания определяются по режимной точке Б^|.

При работе одного из рассматриваемых насосов режим его работы определяется режимной точкой В.

Из рисунка видно, что суммарная подача трех и двух параллельно работающих насосов меньше суммарной подачи этих же насосов при раздельной их работе на данную систему напорных трубопроводов, т. е. Q_I+II+III < 3 Q₁ и Q_I+II < 2 Q₁.

Снижение суммарной подачи объясняется тем, что при увеличении подачи возрастает напор в трубопроводе (Н_А > Н_В и Н_Б > Н_В), что ведет к уменьшению подачи каждого насоса при их совместной работе по сравнению с подачей при одиночной работе насоса на данную систему.

Уменьшение подачи зависит:

- от увеличения напора в трубопроводе;

- от крутизны характеристики насоса.

Поэтому параллельная работа насосов может быть достаточно эффективной при пологих характеристиках трубопроводов.

Параллельная работа нескольких насосов с разными

характеристиками

Параллельная работа насосов с различными характеристиками возможна в том случае, когда напоры, развиваемые насосами, будут равны.

Представим на рисунке характеристики насоса Д 800 – 57 с n = 980 мин^-1 (Q – H_I) и насоса Д 800 – 57 с n = 1450 мин^-1 (Q – H_II). Второй насос развивает больший напор.

Первый насос может начать работу параллельно со вторым лишь после того, как напор второго насоса уменьшится в связи с увеличением подачи до максимального напора Н_А, развиваемого первым насосом при закрытой задвижке.

От точки А и должно быть начато построение суммарной характеристики Q – H_I+II путем сложения абсцисс обеих характеристик, соответствующих точкам с равными напорами.

Точка Б, полученная пересечением кривой Q – H_I+II с характеристикой трубопровода Q – H _{ТР 1+2}, является режимной точкойсовместно работающих насосов.

Если характеристики насоса и трубопровода пересекутся выше точки А, то их совместная работа станет невозможной.

Режим работы каждого насоса при их совместной работе определяется следующим образом:

- из точки Б проводим линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с характеристиками Q – H_II и Q – H_I в точках 1 и 2;

- через точки 1 и 2 проводим вертикальные линии, точки пересечения которых с кривыми Q – η и Q – N определяют КПД мощность каждого насоса при их совместной работе;

- точки 3 и 4 пересечения характеристик Q – H_I и Q – H_II насосов с характеристикой Q – H _{ТР 1+2} трубопровода определяют режим работы каждого насоса при одиночной работе.

Для устойчивой параллельной работы насосов необходимо, чтобы их характеристики были плавно снижающимися.

При параллельной работе насосов, имеющих возрастающие характеристики Q – H, работа насосов будет устойчивой только в том случае, если режимная точка работы системы «насосы – сеть» расположена на одной линии или ниже точки А, т. е. при напоре равном или меньше напора, развиваемого насосом при закрытой задвижке.

Параллельная работа насосов, расположенных на разных насосных станциях

Для расчета системы необходимо определить характеристику параллельной работы насосов, установленных на каждой насосной станции.

Этот расчет производится так же, как и для параллельно работающих насосов, установленных на близком расстоянии друг от друга.

Затем строятся приведенные характеристики к точке выхода напорных водоводов из насосной станции.

Дата добавления: 2014-12-27