1.3 Режимы работы насосной установки

Режимы работы насосной установки существенно зависят от изменения режимов водопотребления.

Режим водопотребления обычно характеризуется суточными, недельными и т.п. графиками водопотребления. На рисунке 1.2 представлен примерный суточный график водопотребления небольшого населенного пункта.

Q, м³/ч

t,час . QQQQQQQ QQ QQQ Q

Рисунок 1.2 - Суточный график водопотребления.

Графики водопотребления характеризуются коэффициентами неравномерности. Максимальный коэффициент неравномерности:

K_max=Q_max/Q_cp, (1.1)

где Q_max- максимальное водопотребление;

Q_cp- среднее значение водопотребления.

Минимальный коэффициент неравномерности:

K_min= Q_min/Q_cp, (1.2)

где Q_min-минимальное водопотребление.

Диапазон колебания водопотребления характеризуется отношением

= Q_min/ Q_max, (1.3)

которое может быть также выражено через коэффициенты максимальной и минимальной неравномерности

= К_min/ К_max (1.4)

В любой системе водоподачи имеются утечки и непроизводительные расходы, значения которых достигают во многих случаях 15-20% общей подачи. Следовательно, подача насосной установки должна быть больше водопотребления именно на это значение.

При стабильном водопотреблении установки работают с постоянными подачей и давлением или напором, которые между собой связаны соотношением:

P_пол = H*Q γ g, (1.5)

где Н-напор, м; Па;

Q-подача;

g- ускорение свободного падения, м/с².

С ростом водопотребления подачу приходится увеличивать. При этом потери давления в трубах увеличиваются. Чтобы компенсировать эти потери, следует увеличить давление, развиваемое насосной установкой. При уменьшении водопотребления подача и давление должны быть уменьшены.

1.4 Способы регулирования насосной установки

Регулирующие воздействия могут носить конструкторско-технологический характер или оперативно-эксплуатационный.

К конструкторско-технологическим воздействиям на характеристики системы насос-трубопровод следует отнести:

- выбор геометрических и технологических параметров самого трубопровода в соответствии с техническим заданием;

- подбор параметров насоса;

- обточка колеса насоса с целью изменения его характеристики;

- замена колеса насоса с той же целью.

Все эти мероприятия выполняются на стадии проекта, монтажа и наладки трубопровода, они не могут быть использованы оператором в процессе ежедневной эксплуатации трубопровода, поэтому мы рассматривать их далее не будем.

В настоящее время известны четыре метода оперативного регулирования режимов работы водопроводов:

- регулирование методом последовательного (параллельного) включения насосов;

- регулирование методом дросселирования трубопровода;

- регулирование методом перепуска части подачи насоса на его вход;

- регулирование изменением частоты вращения приводного электродвигателя.

На рисунке 1.3 приведены (в о.е.) зависимости потребляемой насосом мощности Р при нерегулируемом приводе и Р_Н при регулируемом приводе от подачи (разбора) воды. Кривая _Р, определяемая графической разностью, характеризует – мощность, сэкономленную в случае установки регулируемого привода. В зависимости от статического напора Н_С* экономия электроэнергии может составлять до 30% от установленной мощности двигателя.

1 - мощность потребляемая нерегулируемыми насосами; 2 - мощность потребляемая регулируемыми насосами; 3 - мощность, сэкономленная при установке регулируемого привода.

Рисунок 1.3 - Зависимости потребляемой насосом мощности