13.2. Параллельное соединение насосов в сложных системах.

Имеется гидравлическая система, приведенная на рис.13.2, образованная двумя параллельно соединенными насосами и трубопроводной сетью с известной суммарной характеристикой ее 3.

Требуется определить режим работы системы и отдельных насосов через рабочую точку системы и каждого насоса. По аналогии с предыдущим случаем найдем сначала Н-Q характеристику насосов.

Поскольку насосы соединены параллельно, то, очевидно, напоры у них одинаковы. В противном случае насос с меньшим напором будет "задавлен" насосом с большим напором и в гидравлическом отношении насосом являться уже не будет.

И тоговая производительность параллельно соединенных насосов, также очевидно, составит сумму подач каждого насоса. Данное положение будет соблюдаться при любых режимах работы насосов, то есть при любых развиваемых ими напорах, что следует из закона сохранения вещества.

Все это позволяет отметить, что суммарная характеристика параллельно соединенных насосов (1+2) будет находится графическим сложением исходных характеристик насосов (1+2) Q при одинаковых Н (рис.13.2). Рабочей точкой системы в этом случае будет точка М. Ее координаты показывают режим работы системы, которая имеет производительность Q* и действующий в ней напор Н*.

Найдем теперь режим работы каждого насоса. Для этого также как в предшествующем случае, рассмотрим систему укрупнения, как состоящую из НС и трубопроводной сети 3. Данные элементы системы находятся в гидродинамическом единстве, о чем свидетельствуют общность их характеристик рабочей точки М. Поэтому напор, развиваемый НС равен потерям напора в сети, которая соответствует Н*.

Насосная станция состоит из параллельно соединенных насосов с одинаковыми напорами. И эти напоры естественно равны Н*.

Насос 1, согласно его характеристикам при напоре Н* создает подачу Q₁, а насос 2, согласно его характеристике – подачу Q₁. Таким образом, режимы работы насосов определены, установлены и рабочие точки насосов. Это точки М₁ и М₂.

И в рассмотренном случае рабочие точки насосов не совпадают друг с другом и с рабочей точкой системы.

При правильном подборе насосов и при эксплуатации насосных агрегатов (Q₁ и Q₂ соответственно) должны лежать в рабочей зоне данных гидравлических машин и соответствовать наиболее высоким значениям к.п.д. перекачиваемых агрегатов.

13.3.Смешанное последовательно-параллельное соединение насосов в сложных системах.

Наиболее сложные системой является технологическое образование, включающее в себя насосы со смешанной последовательно-параллельной

схемой соединения.

Допустим, имеем такую схему (рис.13.3), где 5 – трубопроводная сеть с соответствующей ее характеристикой, а 1,2,3,4 – насосы.

Необходимо определить режим работы или рабочие точки системы в целом и каждого насоса в отдельности.

Первоначально найдем суммарные характеристики двух групп насосов, одна из которых состоит из насосов 1 и 2, вторая – из насосов 3 и 4.

В выделенных группах насосы соединены последовательно. Поэтому суммарные характеристики групп будут находиться путем сложения исходных характеристик насосов, входящие в группы по напорам H при одинаковых производительностях Q.

В итоге выполненных сложений получим характеристики (1+2) и (3+4).

Группы насосов между собой соединены параллельно. Это диктует другое правило сложения характеристик групп для нахождения общей суммарной характеристики всех насосов или характеристики НС. Исходя из параллельного соединения групп характеристики (1+2) и (3+4) для достижения поставленной цели и необходимо графически суммировать по Q при одинаковых напорах Н. В результате получим суммарную характеристику всех насосов системы или H-Q характеристику НС, обозначенную на рис.13.3 с помощью символа суммы.

Рабочей точкой системы будет точка М. В соответствии с ее координатами система работает с производительностью Q* и напора Н*. По аналогии с изложенным в разделе 13.2 найдем рабочие точки групп насосов. Для группы, образованной насосами 3 и 4, ею будет точка М'', для группы, состоящей из насосов 1 и 2 – точка М'.

В группах насосы имеют последовательную схему соединения. Поэтому, привлекая материал раздела 13.1 найдем рабочие точки и отдельных насосов. Они с соответствующей индексацией приведены на рис.13.3.

Для самой сложной системы в соответствии с рис.13.3 можно сделать такие же выводы, как и для двух предшествующих случаев – рабочие точки системы и отдельных ее элементов не совпадают, экономичная и надежная работа насосов НС достигается при производительности насосов, находящейся в рабочей зоне перекачивающих агрегатов и соответствующей наиболее высоким значениям к.п.д. насосов.