9.13.2. Параллельная работа центробежных насосов с разными характеристиками
Насосы с разными характеристиками могут параллельно работать только при определённых условиях в зависимости от соотношения характеристик этих насосов.
Проанализировать возможность и целесообразность параллельной работы насосов с разными характеристиками можно, совмещая характеристики насосов и системы. На рис. 9.27, б, показаны характеристики насосов 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. 9.27, б). Характеристика совместной работы насосов (суммарная характеристика) строится начиная с точки С путём сложения абсцисс (подач) характеристик насосов I и II при одинаковых ординатах (напорах).
Для определения суммарной подачи необходимо построить характеристику системы (кривая Р - Е на рис. 9.27. б). Затем через рабочую точку А - точку пересечения характеристики системы с суммарной характеристикой совместной работы насосов I и II - следует провести линию, параллельную оси ординат, которая отсечёт на оси абсцисс отрезок, соответствующих 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 характеристикой насосов I и II даёт соответствующие точкам 1´ и 2´ значения подач 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 характеристиками, суммарная подача двух насосов на данную сеть меньше суммы подач каждого из насосов в отдельности QI+II < QI + QII. Мощность, потребляемая I насосом при совместной работе на систему с характеристикой Р-Е, определяется точкой 3, а II - точкой 4 (рис. 9.27. б). КПД I насоса для этих условий определяется точкой 5, а II - точкой 6. Принцип построения характеристики параллельной работы разных насосов применяют для построения характеристики параллельной работы нескольких одинаковых насосов, работающих с разными числами оборотов рабочего колеса.
9.13.3. Параллельная работа центробежных насосов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга
В практике работы водопроводных систем встречаются случаи, когда в параллельную работу вступают насосы, расположенные на значительном расстоянии 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 напорному трубопроводу так, как показано на рис. 9.28. Для того чтобы правильно оценить параллельную работу насосов в этом случае, необходимо привести их характеристики к одной точке B (на рис. 9.28 справа).
Б
В
Рис. 9.28. Характеристика параллельной работы в один трубопровод двух насосов, установленных на значительном расстоянии один от другого
Для приведения характеристики насоса 1 к точке B необходимо построить его приведённую характеристику путём вычитания из ординат (напоров) заводской характеристики насоса потерь напора на участке от насоса 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 завод-ской характеристике. Напор в точке B будет равен H - h и по этим значениям и соответствующим величинам подачи строят приведённую характеристику (Q - H)1A на рис. 9.28.
Для второго насоса следует поступить таким же образом. В простейшем случае при непосредственном включении насоса 2 в точку А потерями напора на участке от насоса 2 до точки B можно пренебречь.
При построении характеристики насосов 1 и 2 (кривая (Q-H)1A+2) необходимо суммировать абсциссы (подачи) кривых (Q-H)1А 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 B-Б.
По такому же принципу можно построить характеристики трех и более насосов, расположенных на значительных расстояниях один от другого и подающих жидкость в один общий напорный трубопровод или в водосборник.
Методикой построения приведенных характеристик насосов следует пользоваться не только при определении режима параллельной работы насосов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, но и при построении характеристик параллельно работающих насосов в одной насосной станции со сложными коммуникациями трубопроводов. В этом случае характеристику каждого из насосов следует приводить к одной точке, например к выходу напорного трубопровода из здания станции, учитывая при этом все потери на местные сопротивления и по длине труб внутри насосной станции (потери в клапанах, задвижках, при поворотах потока 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. 9.28) 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 работающих насосов соответственно в точках 1 и 2. Таким образом можно получить характеристику совместной работы двух и более насосных станций, работающих в одной системе.