3.1.2. Рабочая характеристика

сети трубопроводов

Графическая зависимость потребного напора в сети трубопроводов от расхода при постоянном положении регулирующих органов называется характеристикой сети трубопроводов.

Потребный напор определяется суммой потерь напора

Н_с = Н_пр + Н_г + Н_тр + Н_м + Н_q

где Н_пр – напор противодавления, имеется когда в системе есть

резервуар, находящийся под давлением;

Н_г - геометрический напор, определяется столбом жидкости,

преодолеваемым насосом со стороны всасывания Н_нас и со

стороны нагнетания Н_п.

НГ = ННАС + НП или НГ = НП - ННАС

Н_тр -потери напора на трение в трубопроводе;

Н_м - потери напора на местные сопротивления, обусловленные

наличием в трубопроводе различной арматуры;

Н_q - дополнительный потери напора, обусловленные скоростью потока жидкости или газа.

Сумма первых двух составляющих представляет собой статический напор Н_со, т.е. постоянную составляющую потери напора в сети

Н_со = Н_пр + Н_г

Остальные три составляющие потерь пропорциональны квадрату скорости потока, а, следовательно, и подаче. Они являются динамической оставляющей сопротивления трубопровода, т.о.

Н_е = Н_со + Н_дин =

где К_с – коэффициент сопротивления системы.

3.1.3. Работа насоса на сеть трубопроводов

Имея характеристику насоса и трубопровода, присоединенного к насосу, нетрудно определить режим, который установился в системе насос-трубопровод, т.е. подачу и напор, развиваемые насосом при работе на этот трубопровод.

	Точка А пересечения этих характеристик и будет точкой, в которой возможности насоса и потребности трубопровода совпадают. Эта точка называется рабочей точкой системы насос - трубопровод. Насос необходимо выбирать такой, чтобы в точке А он имел наибольшее значение КПД.

Во многих случаях, в соответствие с эксплуатационными режимами элементов судовой силовой установки, а также, например, изменением потребления воды в бытовых системах, необходимо регулирование подачи насоса, в частности в сторону ее уменьшения.

Изменение подачи может быть достигнуто:

1. дросселированием;

2. перепуском;

3. изменением частоты вращения;

При первом и втором способах изменяется характеристика системы,

в третьем - насоса.

Дросселирование - осуществляется изменением положения

задвижки, установленной вблизи него, на напорном трубопроводе. При частичном закрытии задвижки из рабочей (.)А перешли в (.)В. При этом режиме напор Нв будет складываться из напора Нв’, который расходовался бы в сети при полностью открытой задвижке и потерь напора Н3 в задвижке,

следовательно, к.п.д. установки снижается.

Регулирование перепуском осуществляется задвижкой, установленной параллельно насосу.

. Требуемая подача жидкости достигается перепуском ее из напорного трубопровода во всасывающий или сливом в приемный резервуар.

Поскольку во всем диапазоне регулирования подача насоса будет больше подачи Q_A при закрытой задвижке, регулирование перепуском более экономично, чем дросселированием для насосов, у которых с увеличением подачи мощность падает.

Регулирование перепуском, а также дросселированием часто применяют во избежание перегрузки приводного двигателя.

Регулирование изменением частоты вращения

приводит к изменению характеристики насоса. Он самый экономичный, но в целом привод дороже, сложнее и менее надежен в эксплуатации. Применяют при необходимости для насосов большой мощности.

Совместная работа насосов на общую систему

Способы регулирования насосов, которые рассмотрены выше, позволяют уменьшить подачу или напор по сравнению с теми, которые обеспечивает насос при работе на номинальной частоте вращения. Однако в процессе эксплуатации возникает необходимость увеличения напора или подачи в системе. Это возможно при последовательном или параллельном включении насосов.

При последовательном включении подача насосов одинакова, а общий напор при каждом значении подачи почти равен сумме напоров отдельных насосов. Следовательно, суммарная характеристика насосов получается сложением ординат кривых напора при одинаковой подаче.

При этом могут применяться насосы с разным напором, но желательно при одинаковой расчетной подаче, в противном случае к.п.д. установки будет низким.

Параллельная работа насосов на общую систему применяется для увеличения подачи. Насосы, работающие по этой схеме, обычно размещают вблизи друг друга, тогда сопротивлениями между ними можно пренебречь. При одинаковых потерях в трубопроводах обоих насосов напор их также одинаков.

Суммарную характеристику можно представить как характеристику одного насоса, подача которого при данном напоре равна примерно сумме подач обоих насосов. Q_A =Q_В + Q_С

В связи с тем, что с увеличением подачи потери напора в трубопроводе системы возрастают, Q_А < Q₁ + Q_2.

Увеличение подачи будет тем существеннее, чем положе характеристика системы. Для параллельной работы наиболее подходящими являются насосы с близким значением напора при нулевой подаче.