1.7. Побудова графіку спільної паралельної

РОБОТИ НАСОСІВ ТА ВОДОВОДІВ

Встановити у якому режимі буде працювати насос, можна лише за умовою, якщо відома характеристика системи, в яку цій насос подає рідину. Тому необхідно побудувати графік спільної паралельної роботи усіх насосів і двох водоводів. У нашому випадку система - це напірний водовід. На графіку повинні бути нанесені всі робочі характеристики насоса: напірна Q – Н, потужності Q – N, характеристика ККД Q - η , кавітаційна Q -Δh_доп або Q -Н_{доп вак}, і

характеристики паралельної роботи двох, трьох і т.д. насосів ( до числа всіх робочих насосів), також характеристики одного, і двох водоводів.

Характеристики паралельної роботи насосів і водоводів будують складанням витрат - Q при однакових напорах - Н. Характеристику водовода будують методом підбору, задаючись витратою Q₁, Q₂ , Q₃... Q_n і визначаючи відповідний напір Н₁ Н₂ Н₃… Н_n за формулою (4):

H = Hr + ∑ h_w,

де Нг - геометричний напір насосів;

∑h_w - загальні втрати напору в системі (водоводи, сполучні напірні і всмоктувальні лінії усередині насосної станції).

Величина ∑h_w залежить від діаметру, матеріалу та довжини водоводу, числа місцевих гідравлічних опорів, шорсткості, та витрати рідини, що перекачується насосами.

Втрати напору доцільно визначати за формулою:

∑ h_w = 1,1(SQ_вод )² = 1,1(А_т · l + А_с ·∑ζ)· (Q_вод )²

де, S – загальний опір системи, с²/м⁵ ;

S = S_вод + S_bc + S_h , с²/м⁵ (23)

Q_вод - витрата в м ³/с. Величини S_bc і S_h визначається за формулою (15) в результаті розрахунку всмоктувальних та сполучних напірних ліній насосної станції. Величина S_вод визначається за формулою (10):

S_вод = А_т·l_вод ,

де А_т = f (d), (c²/м⁶) - питомий опір трубопроводу, обумовлений за матеріалу й діаметру труб; l_вод - довжина водоводу,( м);

Задаючись витратою Q₁, Q₂ , Q₃... Q_n і визначаючи відповідний напір Н₁, Н₂ , Н₃… Н_n за формулою (4), одержують серію точок кривій, яку називають характеристикою водоводу, і яка по формі є лівою віткою параболи. На рис. 2.4. (див. приклад) наведений графік спільної паралельної роботи насосів і водоводів. Ha графіку повинні бути вказані подача одного насоса - Q₁ , двох- Q₁₊₂ і т.д. до числа робочих насосів, при роботі на два водоводи і відповідні напори: Н₁, H₂, H₃ і т.д. Крім того повинні бути показані потужність на валу - N_в1 для підбору двигунів, допустимий кавітаційний запас - ∆h_доп, у кінці робочої зони і ККД насоса -η₁, η₂, η₃ і т.д. відповідно при роботі одного, двох і т.д. насосів. Всі розрахунки зводять у таблицю 2.3., приклад 1.

Після завершення побудови графіку спільної роботи насосів та водоводів, виконують аналіз графіка спільної роботи, який показує, що зазвичай мінімальний режим водовідведення Q_мін недоцільно забезпечувати підібраними насосами, оскільки подачу Q₁ насос забезпечує при тиску Н₁, набагато більшому, ніж необхідно в мережі, а в мережі необхідний при цьому тиск Н_мін , тобто різницю напору (Н₁- Н_мін) в години мінімального водовідведення необхідно глушити засувкою, це допускається, але в невеликих межах, коли Н₁/Нмін буде не більш 1,2. Для забезпечення економічної роботи насосної станції необхідно для мінімального режиму водовідведення підібрати інший насос (або один з прийнятих насосів обладнати електродвигуном з частотним приводом для можливості регулювання частоти обертання валу насоса).