2.5.3. Совместная работа нескольких насосов на сеть

2.5.3.1. Параллельная работа насосов на сеть

При необеспеченности системы трубопроводов одним насосом используют совместную работу несколь­ких насосов. Различают:

а) параллельную работу одинаковых и разных насосов;

б) последовательную работу одинаковых и разных насосов.

Параллельная работа насосов на сеть применяется в тех случаях, когда один насос не обеспечивает необходи­мой подачи Q или имеются значительные изменения по­требления воды в системе водоснабжения.

рис. 25. Характеристика (а) и схема (б) параллельной

работы двух разных насосов на сеть

Основным условием параллельной работы несколь­ких насосов является равенство их напоров Н₁  Н₂.

Совместно могут работать одинаковые и разные на­сосы по их подаче Q. На примере двух разных (по подаче Q) насосов рассмотрим их совместную параллельную работу на сеть (рис. 25).

Расчет проводится в следующем порядке:

а) на основании расчетов наносится на график характеристика трубопровода ;

б) наносится напорная характеристика I насоса ;

в) наносится напорная характеристика II насоса ;

г) определяется общая напорная характеристика двух насосов , работающих параллельно, пу­тем геометрического сложения подач Q вдоль оси абс­цисс при постоянном напоре H. Например, складывают­ся отрезки а + b и получается точка А при напоре Н_А. Затем точки (их должно быть не менее четырех) соеди­няются плавной кривой и получается напорная характе­ристика совместной работы двух насосов .

Пересечение напорной характеристики совместной ра­боты насосов и характеристики трубопрово­да дает положение рабочей точки А совместной работы насосов на трубопровод.

Рабочие точки А₁ и А₂ при индивидуальной работе насосов дают значения Q₁ и Q₂ подач насосов.

Фактическая подача одновременно работающих насосов составляет Q₁₊₂. Следует заметить, что суммарная подача параллельно работающих насосов Q₁₊₂ меньше суммы по­дач Q_l + Q₂ при их индивидуальной работе. Это объясняется тем, что суммарная подача Q₁₊₂ больше подачи Q₁ или Q₂ одного из насосов, поэтому в трубопроводе нужно создать большие скорости движения воды - а отсюда возрастают гидравлические потери в напорном трубопроводе, которые пропорциональны квадрату скорости (расходу).

Расхождение между Q₁₊₂ и Q₁ + Q₂ будет тем меньше, чем более пологая будет характеристика трубопроводной сети .

Следовательно, наиболее выгодно подключать насо­сы для параллельной работы в случае достаточно боль­шого диаметра трубопроводной сети (т.е. при пологой характеристике), обеспечивающего малые гидравличес­кие сопротивления в ней.

При крутых характеристиках трубопроводов (соот­ветствующих их малому диаметру) подача параллельно работающих насосов практически не увеличивается.

2.5.3.2. Последовательная работа насосов на сеть

Насосы устанавливают последовательно для увеличения напора жидкости в трубопроводе. Это вызвано условиями подачи жидкости по трубам на большие расстояния или на большую высоту (рис. 26).

Основным условием последовательной работы насосов является равенство подач каждого насоса Q₁  Q₂ = Q.

Порядок построения характеристик такой же, как и при параллельном соединении, но в этом случае напоры насосов складываются вдоль оси ординат. Например, складываются отрезки а + b и получается точка С. За­тем точки соединяются плавной кривой и получается напорная характеристика совместной работы двух на­сосов .

рис. 26. Характеристика (а) и схема (б)

последовательной работы двух разных насосов на сеть:

I, II - насосы;

1, 2 - задвижки

Пересечение характеристики совместной работы насосов и характеристики трубопровода дает положение рабочей точки А совместной работы насосов на трубопровод.

Сначала включается насос I (рис. 26, б), после того как он создает напор, равный напору второго насоса II при закрытой задвижке, открывают задвижку 1 и вклю­чают насос II. Когда напор насоса достигает величины Н₁ + Н₂ открывают задвижку 2.

При последовательной работе насосов увеличивается не только напор, но и общая подача насосов на данный трубопровод.

Увеличение подачи последовательно работающих на­сосов объясняется тем, что при увеличении напора в сис­теме энергия жидкости возрастает и при сохранении ста­тистического напора прирост энергии расходуется на увеличение скорости жидкости.

Возрастание напора будет тем больше, чем круче ха­рактеристика трубопровода.

При пологих характеристиках трубопроводов после­довательное включение насосов мало эффективно.

Последовательное соединение насосов обычно эко­номически менее выгодно, чем применение одного насо­са с требуемым напором.