Последовательная работа центробежных насосов
-
Основы расчета режимов работы центробежных и осевых насосов
Центробежные насосы включают в одну систему последовательно, т.е. напорный патрубок одного насоса подключают к всасывающему патрубку второго в тех случаях, когда напор, развиваемый одним насосом, недостаточен для подачи жидкости на заданную высоту, или в тех случаях, когда последовательное включение насосов позволяет обеспечить подачу расчетного расхода при заданной характеристике системы.
Рис. 3.12. Характеристика параллельной работы в одной системе двух насосов, установленных на значительном расстоянии один от другого
Рис. 3.13. Характеристика последовательной работы двух одинаковых насосов а — при Нг>На; б — при Hг<Н
Для построения суммарной характеристики последовательно работающих насосов необходимо сложить ординаты характеристик Q — Н этих насосов при одной и той же подаче, так как напор, развиваемый последовательно работающими насосами, равен сумме напоров, развиваемых каждым из этих насосов. В случае последовательной работы двух насосов с одинаковыми характеристиками ординаты (при данной подаче) удваиваются. На рис. 3.13 изображена суммарная характеристика двух одинаковых насосов при их последовательной работе для случая, когда каждый из них в отдельности не может поднять воду на заданную высоту (так как НГ>Н). Характеристика совместной работы двух насосов (кривая СЕ) получена путем удвоения ординат характеристики каждого насоса (кривой DB), например ординаты Hб в точке б при подаче Qб. Рабочая точка последовательно включенных насосов (точка А на рис. 3.13, а) лежит на пересечении кривой совместной работы насосов СЕ с характеристикой системы. Насосы включают последовательно и в тех случаях, когда один насос в состоянии подать воду в систему, но не обеспечивает заданной подачи (HГ<H). Построение суммарной характеристики двух одинаковых насосов для такого случая показано на рис. 3.13,6. Как видно из этого рисунка, последовательное включение насосов позволяет увеличить не только напор, но и подачу воды. В случае последовательного включения двух насосов с неодинаковыми характеристиками суммарная кривая их совместной работы строится путем сложения ординат характеристик каждого из последовательно работающих насосов при одинаковых подачах. В практике перекачивания жидкости на большие расстояния при значительном геометрическом подъеме бывает необходимо располагать последовательно работающие насосы (или насосные установки) на значительных расстояниях один от другого, устраивая так называемые станции подкачки. Характеристику совместной работы насосов в этом случае строят следующим способом (рис. 3.14).
Неисправности центробежных насосов.
При точном соблюдении инструкции можно избежать повреждений при работе насоса. Как разнообразны условия эксплуатации насосов, так и различны неисправности, появляющиеся во время их эксплуатации. Очень трудно дать какие-либо конкретные рекомендации для выявления и устранения всякого рода повреждений. Очень редко причина повреждения содержится в самом насосе. Поэтому насос следует разбирать лишь тогда, когда другие меры не привели к устранению неисправности. Ниже мы остановимся на некоторых основных условиях, которые следует соблюдать при эксплуатации центробежных насосов. При неполном заполнении центробежный насос не подает жидкость или же подает ее с шумом. Очень важно обеспечить полное заполнение насоса перед эксплуатацией. В этом случае необходимо открыть находящиеся на корпусе насоса воздуховыпускные устройства. Затем заполнить жидкостью насос и всасывающую трубу до тех пор, пока из них полностью не будет удален воздух. Засорение всасывающего трубопровода, защитной сетки или рабочего колеса приводит к уменьшению напора. В некоторых случаях это может привести к разрыву сплошности потока на стороне всасывания насоса. Закупоривание рабочего колеса можно предотвратить установкой во всасывающем трубопроводе защитных сеток, решеток, грубых и гравийных фильтров. Если при использовании насоса, несмотря на правильное его заполнение, не будет достигнута гарантированная подача, то вполне возможно, что не совпадает общая высота напора с параметрами насоса. Это можно проверить при помощи манометров или вакуумметров, установленных на всасывающем и напорном патрубках. Если по показаниям приборов преодолеваемая высота напора больше, чем напор насоса то необходимо увеличить, если возможно, частоту вращения или установить более крупное рабочее колесо. Если преодолеваемая высота напора меньше, то по характеристике центробежных насосов (кроме пропеллерных) происходит увеличение подачи и мощности на валу насоса. Именно в этом случае возникает опасность перегрузки приводного двигателя. Источник этого несоответствия можно устранить, уменьшив режим работы при помощи задвижки на напорном трубопроводе. Особое внимание следует обращать на соответствие направления вращения вала насоса заданному. Неправильное направление вращения приводит к неисправностям насоса в результате ослабления затяжки рабочего колеса или гайки на валу, а это в свою очередь вызывает повреждение элементов корпуса насоса. Данное явление приводит также к заклиниванию вала насоса.
Наиболее распространённые типы неисправностей.
Агрегат не развивает необходимую мощность, скорость подачи, давление.
Вращение насоса в обратном направлении (при трёхфазных двигателях).
Повреждение рабочего колеса в результате коррозии, износа.
Забито входное отверстие или рабочее колесо.
Забит обратный клапан.
Попадание в поток жидкости пузырьков воздуха из-за недостаточного погружения насоса.
Забита вентиляционная труба.
Слабая подача воды в напорном трубопроводе.
Слабое напряжение в сети.
Панель управления насосной станции сигнализирует о перегрузке, перегреве двигателя.
Вязкость жидкости повысилась, требуется заменить мотор или рабочее колесо.
Слишком частые включения-выключения мотора, вызывающие перегрев оборудования, плохо отрегулированы датчики.
Вращение насоса в обратном направлении (при трёхфазных двигателях).
Падение напряжения в сети или отключение одной из фаз в результате слабого контакта.
Возникновение гидравлического удара при запуске.
Несоответствие диаметра подводящего трубопровода и входного отверстия насоса.
Воздушные пробки в трубопроводе.
Слишком быстрый выход насоса в рабочий режим.
Слишком частый запуск насоса.