4.6.2. Регулирование нагнетателей при совместной работе
Методы регулирования для случая совместной работы те же, что и при одиночной работе нагнетателя на сеть. Однако выбирая метод регулирования, следует учитывать следующие обстоятельства.
Необходимо проверить соблюдение равенства давлений в точке слияния потоков после регулирования.
Требуемая степень регулирования достигается не мгновенно, а через некоторый промежуток времени (переходный режим), когда возможно кратковременное нарушение баланса давлений. Поэтому при параллельной работе, во избежание гидравлических ударов или перетекания жидкости в обратном направлении, после нагнетателя следует обязательно устанавливать обратный клапан.
Необходима проверка на отсутствие помпажа, вероятность которого особенно велика при глубоком регулировании методом дросселирования.
Следовательно, при совместной работе нагнетателей необходим анализ не только расчетного режима, но и режима регулирования.
Регулирование при параллельной работе.
Регулирование дросселированием.
Рассмотрим следующий случай. Два одинаковых нагнетателя с характеристикой P-L1,2 работают параллельно на сеть с характеристикой ∆P-L(рис.4.48). Сопротивление участков раздельной работы примем пренебрежимо малым. Рабочая точка системы: 1, точка 2 характеризует параметры одного нагнетателя при параллельной работе. С помощью дросселирования производительность первого нагнетателя уменьшена до величины L1'. С учетом потерь давления в дросселе условная характеристика нагнетателя станет P-L1у, а системы двух нагнетателей- P-L1у+2.
Рабочими точками соответственно станут: для первого нагнетателя 5, для второго 4, для системы 3. Производительность второго нагнетателя возрастает до величины L2', что приведет к увеличению нагрузки на электродвигатель и перерасходу электроэнергии.
Рис.4.48.Регулирование дросселированием при параллельной работе
Следовательно, для уменьшения производительности второго нагнетателя необходимо не только произвести его дросселирование, но и увеличить степень дросселирования первого нагнетателя. И требуемые расходы установятся в случае, если условная характеристика первого нагнетателя пройдет через точку 8, второго 7, суммарная 6. В итоге установится расход LC'' = L1'+L2.
В случае регулирования обоих нагнетателей (одинаковых или разных) необходимая степень регулирования может быть достигнута, при условии выполнения изложенных в начале данного раздела требований.
Регулирование частотой вращения.
Рассмотрим частотный способ регулирования описанной в предыдущем разделе системы (рис. 4.49). Пусть требуемая производительность нагнетателя 1 L1' получена путем уменьшения частоты вращения. Характеристика этого нагнетателя станет P-1', суммарная характеристика системы P-L'1+2. Рабочими точками станут: для первого нагнетателя 5, для второго 4, для системы 3.
Производительность второго нагнетателя возрастает до величины L2'. Для уменьшения его производительности до первоначальной необходимо уменьшить частоту вращения обоих нагнетателей таким образом, чтобы новые характеристики нагнетателей прошли через точки: первого через точку 8, второго 7, суммарная 6.
Достижение этих расходов возможно лишь при наличии плавных частотных регуляторов.
Рис.4.49. Частотное регулирование при параллельной работе
Для случая ступенчатых регуляторов, а также при неравномерной степени изменения производительности нагнетателей следует применять комбинированное регулирование во избежание нарушения баланса давлений в точке слияния потоков. Справедливость данного положения проиллюстрируем на следующем примере.
Давление нагнетателя 1 P1=2000 Па, потери давления на участке раздельной работы ∆P1=1000 Па, на участке совместной работы ∆P=1000 Па. Давление нагнетателя 2 P2=1500 Па, потери давления на участке раздельной работы ∆P2=500 Па. Давление в точке слияния потоков, создаваемое первым нагнетателем P1т.с.=2000-1000=1000 Па. Второй нагнетатель создает давление в этой точке P2т.с.=1500-500=1000 Па.
Пусть производительность первого нагнетателя уменьшена в 2 раза, соответственно частота вращения также уменьшится в 2 раза, а давление и потери давления - в 4 раза.
Тогда Р1' =2000·0,25=500 Па, ∆Р1' =1000·0,25=250 Па. Давление в точке слияния потоков Р1'т.с.=500-250=250 Па. Требуемая производительность второго нагнетателя 0,3 от первоначальной. Давление в и потери давления уменьшатся в 0,09 раз. Давление нагнетателя Р2' =1500·0,09=135 Па. Потери давления ∆Р2' =500·0,09=45 Па. Давление в точке слияния потоков Р2'т.с.=135-45=90 Па.
Р1'т.с.> Р2'т.с. Баланс давлений нарушен. Сказанное относится и к случаю регулирования нескольких параллельно работающих нагнетателей.