Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Насосы.docx
Скачиваний:
221
Добавлен:
14.03.2016
Размер:
8.39 Mб
Скачать

4.4.Совместная работа нагнетателей

4.4.1.Понятие о совместной работе нагнетателей

Совместной работой нагнетателей называется одновременная работа двух и более нагнетателей на одну сеть. Различают параллельную (рис.4.11а) и последовательную работу нагнетателей (рис.4.11б).

Рис.4.11.Схема совместной работы нагнетателей

При параллельной работе происходит сложение расходов при одинаковых давлениях:

;

. (4.13)

При последовательной работе складываются давления, а протекающий через нагнетатель расход остается постоянным:

(4.14)

Кроме того, в практике встречаются случаи, когда в одной части сети нагнетатели работают параллельно, а в другой – последовательно (смешанная схема совместной работы). Пример такой схемы приведен на рис. 4.12.

Рис.4.12.Смешанная схема совместной работы нагнетателей

Совместная работа применяется в следующих случаях:

  1. одна машина (насос или вентилятор) не может обеспечить необходимой производительности или напора.

  2. по условиям работы группа установок должна объединиться в общую систему. Например несколько установок вытяжной вентиляции имеют общую систему пыле- (газо) очистки или общую выбросную трубу большой высоты. Группа приточных установок может иметь централизованный воздухозабор и т.д.

  3. для регулирования производительности (давления) системы.

Во всех случаях применения совместной работы должно производиться только на основе технико-экономического обоснования.

4.4.2.Параллельная работа нагнетателей

При параллельной работе различают участки раздельной работы (УРР) ас и bс и совместной работы (УСР) cd (рис.4.11а).

И здесь возможны три характерных случая:

1)потери давления на участке совместной работы ΔРуср существенно больше потерь на участках раздельной работы Рурр; Руср>>Рурр;

2)Рурр и Руср соизмеримы;

3)Рурр>>Руср. Для третьего случая влиянием совместной работы можно пренебречь.

Параллельная работа одинаковых нагнетателей.

Пусть параллельно работают два нагнетателя и Руср>>Рурр. Характеристика нагнетателя задана точками.

Р, Па

530

580

530

450

250

L, м3

4000

6000

7000

9000

12000

Для построения характеристики системы параллельно работающих нагнетателей необходимо сложить расходы при соответствующих давлениях (рис. 4.13).

Рис.4.13.Характеристика параллельной работы двух одинаковых нагнетателей

Точка 1. Р=530 Па, Lс=4000+4000=8000 м3/ч;

Точка 2. Р=580 Па, Lс=6000+6000=12000 м3/ч;

Точка 3. Р=530 Па, Lс=7000+7000=14000 м3/ч и т.д.

Нанесем теперь характеристику сети P=kL2. Точка 1 характеризует параметры системы: суммарный расход Lс=L1+L2 и давление Р12. Точка А, лежащая на пересечении линии P1=P2=const с характеристикой одного нагнетателя, определяет показатели одного нагнетателя при параллельной работе со вторым нагнетателем: L1=L2=0,5Lс. N1=N2. Суммарная потребляемая мощность Nс=N1+N2.

Пусть нагнетатель 2 выключен. Характеристика сети примет вид: Р=kL2. Рабочая точка 1’ будет лежать на пересечении этой кривой и характеристике нагнетателя. Параметры системы: L1; Р’1; N1; 0,5Lс < L'1 < Lс; Pl < Pl; N'1 > N1. Из анализа неравенств следует два вывода:

1. При включении параллельно второго такого же нагнетателя производительность увеличивается меньше чем в два раза.

2. При параллельной работе нагнетателей расчетными для выбора мощности электродвигателя является режим работы при выключенном втором нагнетателе.

При параллельной работе нескольких нагнетателей правила сложения остаются теми же: расходы складываются по зависимости (4.13). Рабочая точка лежит на пересечении суммарной характеристики P-L с характеристикой сети.

Пример 4.3.

Построить характеристику системы и найти ее параметры: давление, производительность, потребляемую мощность при параллельной работе двух вентиляторов, характеристики которых заданы точками:

P, Па

530

580

530

450

250

L, м3

4000

6000

7000

9000

12000

N, кВт

1,2

1,35

1,45

1,51

1,57

Характеристика сети Р=3·10-6L2.

Сначала нанесем характеристику одного вентилятора (рис. 4.14).

Рис.4.14.Пример анализа параллельной работы двух одинаковых нагнетателей

При параллельной работе складываются расходы при одинаковых давлениях, т.е. Р=530 Па, Lс=4000+4000=8000 м3/ч; Р=580 Па Lс=6000+6000=12000 м3/ч и т.д. В результате получим характеристику параллельной работы двух вентиляторов:

Р, Па

530

580

530

450

250

L, м3

8000

12000

14000

18000

24000

Характеристику сети построим по точкам:

L = 0, ΔP = 0; L = 10000 м3, ΔP = 300 Па; L = 12000 м3, ΔP = 432 Па; L = 14000 м3, ΔP = 588 Па; L = 15000 м3, ΔP = 675 Па.

Точка 1 характеризует параметры системы: Lс=13800 м3/ч, Р12=540 Па. Точка А характеризует параметры одного вентилятора при параллельной работе: L1 = L2 = 0,5Lс = 6900 м3/ч. N1=N2=1,42 кВт.

Суммарная мощность Nс= N1+N2=2,84 кВт.

Пример 4.4.

Для условий предыдущей задачи найти параметры системы, если второй вентилятор будет выключен. Характеристика сети Р=3,2·10-6L2. Построим новую характеристику сети (рис. 4.17). Точка 1' характеризует параметры системы: L'1=10500 м3/ч, N1'=1,53 кВт, Р1'=360 Па.

Сопоставление расчетов по этим примерам показывает, что в данном случае при включении второго вентилятора производительность системы возрастает на 31,4%, а потребляемая мощность – на 85,6%.

Учет влияния потерь давления на участке раздельной рабо­ты

Пусть Рурр и Руср соизмеримы. Правила сложения характеристик остаются теми же, что и для случая Руср>>ΔРурр. Но складываются не каталожные, а условные характеристики. Для получения условной характеристики Р-Lусл необходимо из давлений, создаваемых нагнетателем, вычесть потери давления на участке раздельной работы при соответствующих расходах (рис.4.15,а).

После сложения условных характеристик на них накладывается характеристика участка совместной работы, и точка 1 является рабочей, определяющей параметры системы (рис. 4.15, б).

Пример 4.5.

Характеристика нагнетателя задана точками

Номер точки

1

2

3

4

Р, Па

450

500

550

420

L, м3

0

1000

3000

5000

Характеристика участка раздельной работы Р=10-5L2.

Произведем расчеты:

Точка 1. L=0, Р=0, РР=450 Па, Русл=450 Па.

Точка 2. L=1000 м3, Р=10 Па, РР=490 Па, Русл=490 Па.

Точка 3. L=3000 м3, Р=90 Па, РР=460 Па, Русл=460 Па.

Точка 4. L=5000 м3, Р=250 Па, РР=170 Па, Русл=170 Па.

В результате получим условную характеристику:

Русл, Па

450

490

460

170

L, м3

0

1000

3000

5000

Рис.4.15. Учет гидравлического сопротивления

участка совместной работы

Параллельная работа разных нагнетателей

Пусть характеристики нагнетателей заданы точками

P, Па

530

580

530

450

250

L13

4000

6000

7000

8000

12000

L23

3000

5000

6000

7000

11000

Произведем сложение расходов.

Точка 1. Р=530 Па, Lc =4000+3000=7000 м3;

Точка 2. P=580 Па, Lс=6000+5000=11000 м3;

Точка 3. P=530 Па, Lс=7000+6000=13000 м3/ч и. т.д.

При анализе параллельной работы разных нагнетателей целесообразно использовать область отрицательных расходов (рис.4.16). Рассмотрим работу двух разных нагнетателей при сетях А,В,С. При сети A LСA=L1A+L2A, т.е. включение в сеть параллельно двух разных нагнетателей дает увеличение расхода.

Для сети В: LCB=LIIB. LIB=0.

Для сети С: LCC<LIIC, LIC<0.

Рис.4.16.Параллельная работа разных нагнетателей

Следовательно, для сетей В и С параллельная работа разных нагнетателей нецелесообразна. В последнем случае при включении в сеть нагнетателя №1 производительность системы уменьшится.

Пример 4.6.

Два разных нагнетателя работают параллельно на сеть.

Характеристика участка совместной работы имеет вид: ΔР= 2,22·10-5L2 (Рис. 4.17).

Рис. 4.17

Условные характеристики нагнетателей 1и 2 после учета потерь давления на участках ac и вc имеют вид

Нагнетатель 1

L, м3

1000

2000

2500

3000

3700

4000

P, Па

550

530

500

450

350

300

Нагнетатель 2

L, м3

750

1500

2300

2700

3000

P, Па

500

450

350

300

250

Сложение производится в области одинаковых давлений. В результате получим суммарную характеристику (рис. 4.18).

L1+2, м3

3250

4500

6000

6700

P, Па

500

450

350

300

Рис.4.18

Точка 3 является рабочей и определяет параметры системы: производительность Lc=L1+L2=4500 м3/ч, потери давления ΔPcd =450 Па. Точки 1и 2 определяют соответственно производительности нагнетателей: L1= 3000 м3/ч; L2= 1500 м3/ч. Зная эти расходы по характеристикам участков ac и вc можно найти потери давления на этих участках и давления нагнетателей 1 и 2.

P1= ΔPac+ ΔPcd , P2= ΔPвcPcd

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.