Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Системи автоматизації насосних установок





Помощь в написании учебных работ
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

Перш ніж розглядати питання, пов'язані з роботою насосних установок, зупинимося на деяких загальних термінах.

Насос (Н) - гідравлічна машина, яка забезпечує необхідне пе­реміщення речовини (рідини).

Насос + ЕП - насосний агрегат (НА).

Насосна установка (НУ) - комплекс НА (одного або кількох) + трубопроводи + запірна та регулювальна (керуюча) апаратура.

Насосна станція (НС) - один або кілька НУ + допоміжна систе­ма + будівля.

Схему насосної установки наведено на рис. 3.2. На схемі позначено: Н - насос з електроприводом; ВС - всмоктувальний трубопровід; НГ - нагнітальний трубопровід.

 

Рис. 3.2

 

Крім того, на схемі зображено такі фізичні величини: Q - по­дача насоса (об'єм рідини, який перекачує насос в одиницю часу); Н - напір (тиск) (різниця питомих енергій рідини в напірному та всмоктувальному трубопроводі, необхідна для підйому рідини на задану висоту та подолання сил тертя в трубопроводі).

(11)

де Нвс - висота всмоктування, м; Ниг - висота нагнітання, м; АН - втрати напору в магістралі, що визначаються її опором транспорту­ванню рідини, м.

Також слід зазначити, що Нвс+ Ниг становлять геодезичну висоту.

Рис. 3.3

Режим роботи насосних установок залежить від їх функціональ­ного призначення і зазвичай змінюється протягом доби від Qmax до Qmin, то визначається відповідними графіками (характеристики Q-Н). На рис. 6 також позначено: H01, H03 — початкові (фіктивні) напори.

Залежність ККД насоса η = f(Q) в межах робочої зони насоса (а-б) відповідно до характеристики насоса 3 наведено на рис. 3.3.

При зростанні водоспоживання збільшуються подача насоса та втрати тиску в мережі. Для компенсації втрат тиску збільшують тиск насосної установки.

Вид характеристик Q-Н залежить від конструктивних особли­востей насоса (1 - пологі характеристики; 2 - крутоспадаючі; 3 - з наростаючими та спадаючими частинами) та його швидкості ω (1 - характеристики при ω = ωном; 1` - при ω < ωн).

Значення величини Н при Q = 0 називають фіктивним та позна­чають Нф. У межах рекомендованих подач Q існує залежність



(12)

де Sф — фіктивний гідравлічний опір насоса.

Цей опір можна знайти за заводською (або експериментальною) характеристикою Q-Н: за двома її точками (наприклад, А та В з відповідними значеннями напору НА та НB і продуктивності QА, QB характеристики 1):

 

При цьому фіктивний напір

(13)

Відношення фіктивного значення Нф до номінального Нфном = Н`ф визначає крутість напірної характеристики насоса.

Для більшості відцентрових насосів Н`ф 1,25 (для чистої води) і Н`ф 1,45 (для стічної води).

Для осьових насосів (крутість характеристик найбільша) Н`ф 2,0. Для них характеристики Q-H мають точки перегину (характерис­тика 3).

Залежність між подаванням рідини через трубопровід і напором (тиском), який потрібно мати для забезпечення необхідної подачі, називають характеристикою трубопроводу. Рівняння цієї характе­ристики таке:

(14)

де Н0 - напір на початку трубопроводу; Нст - статичний напір, який зумовлюється геодезичними параметрами; S - гідравлічний опір трубопроводу.

Перетин характеристик Q-Н насоса та трубопроводу визначає робочу точку насоса (рис. 3.4).

При характеристиці трубопроводу T1, робочою точкою насосно­го агрегата є Р1.

Па рис. 3.4 позначено: Hст1, Нст2, Н02 - початкові (фіктивні) на­пори відповідних характеристик трубопроводів Т1, Т2 і насоса.

 

Рис. 3.4

 

Найекономічнішим є режим роботи насоса, коли подача і напір у робочій точці характеристики відповідають максимальному зна­ченню ККД (ηmах). Практично припустимим також є вибір робочої точки в межах деякої зони, що відповідає незначним відхиленням ККД від ηmах. На характеристиці Q-Н вона обмежена вертикальни­ми штриховими рисками.

Вихід за межі даної зони призводить не тільки до різкого змен­шення ККД, а й до можливості виникнення неприпустимих ре­жимів - кавітації та помпажу.

Кавітація полягає в порушенні суцільності потоку рідини, появі «пухирів», заповнених парами рідини, газів або їх сумішшю, що спричинює додаткові витрати електричної енергії і може при­звести до механічних пошкоджень лопаток робочого колеса і корпуса насоса.

Помпаж виникає за наявності в характеристиці насоса Q-Н зростаючої і спадної частин. Так, за характеристики трубопроводу T2 маємо дві точки перетину А і В з характеристикою насоса.

У разі помпажу режим роботи насоса зі змінними параметрами, які відповідають переходу з точки А в точку В або у зворотному на­прямі, буде нестійким.

На практиці може виникати потреба в зменшенні або збіль­шенні продуктивності насоса залежно від витрат. Керування про­дуктивністю зумовлює відповідну зміну напору (рис. 3.5). На цьому рисунку позначено: 1 - характеристика Q-Н насоса; 2 - початко­ва характеристика трубопроводу; 3 - характеристика трубопроводу при зменшенні його перерізу засувкою; 4 - проміжна характерис­тика Q-Н насоса.

Керування насосом можна виконати двома основними шляхами:

• зміною ступеня відкриття засувки в напірній лінії, що веде до зміни її опору та характеристики і відповідної зміни режиму роботи насоса (перехід з робочої точки А1 у точку А2 при зрос­танні величини напору від H1, до Н2);

• зміною частоти обертання робочого колеса насоса. Наприк­лад, якщо зменшити відповідно частоту обертання насоса, то можна одержати його характеристику Q-Н у вигляді харак­теристики 4. При цьому робоча точка А4, що визначається ха­рактеристикою 2, дасть змогу одержати необхідну продук­тивність насоса Q2 при значно меншій величині напору (H4).

 

Рис. 3.5

 

Враховуючи те, що потужність двигуна насоса і відповідні вит­рати електричної енергії пропорційні добутку продуктивності й на­пору, при керуванні режиму роботи насоса за допомогою засувок у трубопроводі величина необхідної потужності буде пропорційною площі прямокутника 0-Q222. При керуванні частотою обер­тання насоса необхідна потужність буде істотно меншою і визнача­тиметься величиною, пропорційною площі прямокутника 0-Q2-A4-H4.

Отже, керування продуктивності насоса за допомогою зміни частоти обертання приводного двигуна є економічним, тому саме йому надається перевага на практиці. Крім того, режим роботи відцентрових насосів може керуватися напрямними апаратами, які встановлюють на вході в насос, та за допомогою інших способів.

Осьові насоси керують за допомогою зміни кута нахилу робочих лопаток. Для окремих типів установок є технічні рішення, які да­ють змогу виконувати керування продуктивністю за допомогою зміни кута нахилу робочих лопаток під час роботи відповідної установки.





Дата добавления: 2013-12-13; Просмотров: 500; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.031 сек.