Регулирование при последовательной работе нагнетателей.

Так как при последовательной работе соблюдается равенство расходов всех нагнетателей, то при изменении характеристики одного нагнетателя, путем уменьшения частоты вращения, соответственно уменьшится производительность и другого нагнетателя. Следовательно, при любом способе регулирования при последовательной работе, увеличение нагрузки на электродвигатель не произойдет. Однако при частотном регулировании только некоторых из работающих нагнетателей может оказаться, что работа, по крайней мере, одного из регулируемых нагнетателей, окажется нецелесообразной: создаваемое им давление будет существенно меньше суммы давлений остальных машин. Поэтому при наличии нескольких последовательно работающих нагнетателей наивыгоднейший вариант частотного регулирования можно найти только на основе сравнительного анализа.

Регулирование при смешанной схеме работы нагнетателей.

Особенности регулирования рассмотрим на примере схемы, изображенной на рис.4.50.

Рис. 4.50

Описанная выше специфика регулирования параллельно работающих нагнетателей относится и к данному случаю (нагнетатели 1 и 2). Причем при частотном регулировании также могут возникнуть проблемы увязки давлений в точке «в». Рассмотрим следующий пример.

Напор в точке «а» Н_а=5 м вод.ст. Напоры насосов: Н_Н1= 10 м вод.ст.,Н_Н2=12 м вод.ст; потери напоров на участках:∆Н_а1в=5 м вод.ст., ∆Н_а2в=7 м вод.ст. Разница напоров Н_Н1-∆Н_а1в=10-5=5 м вод.ст.; Н_Н2-∆Н_а2в=12-7=5 м вод.ст. Следовательно, в точке «в» обеспечивается равенство напоров Н_в=5+5=10 м вод.ст.

Пусть для обоих участков требуется уменьшение расходов в 2 раза. Соответственно, частота вращения уменьшится в 2 раза, напоры насосов и потери напора в 4 раза. Тогда

Н_Н1' =10·0,5²=2,5 м вод.ст.; ∆Н_а1в' =5·0,25=1,25 м вод.ст.; Н_Н1'-∆Н_а1в' =2,5-1,25=1,25 м вод.ст.; Н_Н2' =12·0,25=3 м вод.ст.; ∆Н_а2в' =7·0,25=1,75 м вод.ст.; Н_Н2'-∆Н_а2в' =3-1,75=1,25 м вод.ст. Таким образом, баланс давлений в точке «в» нарушен не будет.

Однако в практике возможен случай и неравномерного уменьшения расхода по участкам.

Пусть на участке а1в уменьшение расходов будет по-прежнему в 2 раза. И тогда разность Н_Н1'-∆Н_а1в' =1,25 м вод.ст. На участке а2в отношение расходов L₂'/ L₂ будет 0,3.

Отношение частот вращения тоже 0,3, а напоров насоса 2 и потерь давления на этом участке составит 0,3². Н_Н2' =12·0,3²=1,08 м вод.ст.; ∆Н_а2в' =7·0,3²=0,63 м вод.ст.; Н_Н2'-∆Н_а2в' =1,08-0,63=0,45м вод.ст. Следовательно, баланс давлений в точке «в» будет нарушен. Поэтому, при неравномерной степени регулирования расходов по параллельным участкам, следует применять либо дросселирование, либо комбинированное регулирование.

Рассмотрим теперь работу нагнетателя 3 (рис.4.51).

В расчетном режиме он создает расход L₃ и давление P₃. Часть давление P₂ идет на компенсацию потерь давления на участке вса, а разница Р₃-Р₂ расходуется на участках а1в и а2в.

Р₃-Р₂=∆Р_а1в-Р_н1=∆Р_а2в-Р_н2

При уменьшении расхода при регулировании до величины L₃' потери давления на участке вса уменьшатся (точка 4). В соответствии с характеристикой, давление нагнетателя 3 при этом расходе будет Р₁. Поэтому при регулировании нагнетателей 1 и 2 необходимо одновременное регулирование и нагнетателя 3 с тем, чтобы уменьшить давление до величины Р₅.

Р₅= Р₄+∆Р_а1в'-Р_н1'= Р₄+∆Р_а2в'-Р_н2'.

Рис. 4.51. Регулирование при смешанной схеме работы

Рассмотрим теперь регулирование систем, где на одном из параллельных участков нагнетатель отсутствует, на примере схемы, представленной на рис. 4.52.

Рис. 4.52

Очевидно, что уменьшение расхода, подаваемого нагнетателем 2, приводит к уменьшению производительности и первого нагнетателя. Рабочая точка этого нагнетателя смещается влево, как это показано на рис. 4.51, давление нагнетателя 1 возрастает и увеличится расход на участке вd. (Случай снижения давления нагнетателя 1 возможен лишь при очень глубоком регулировании, когда рабочая точка смещается в область седловидной части характеристики). Регулирование нагнетателя 1 не только сохранит расход на участке вd, но и предотвратит превышение возможностей регулирования нагнетателя 2.

Пусть теперь требуется только регулирование участка вd. Работа нагнетателя 2 на участке вс представлена на рис. 4.53. При уменьшении расхода на участке вd уменьшатся потери давления на участке ав, возрастет давление нагнетателя 1, давление в точке «в» увеличится до величины Р_в', рабочая точка нагнетателя 2 сместится из точки 2 в точку 2', а расход возрастет от L₂ до L₂'. Следовательно, потребуется регулирование нагнетателя 2.

Рис.4.53