7.2.Построение графика совместной работы насосов и трубопроводов.

Для определения параметров рабочих точек системы «насос-трубопровод» во всех расчетных режимах работы насосной станции, необходимо:

найти точку пересечения характеристик насоса и трубопровода расчетном режиме работы;

определить параметры этой точки и сравнить их значения с оптимальными, для выбранного типа насоса;

при необходимости регулирования подачи, выполнить ее известными способами.

Учитывая, что характеристика насоса задана графиком, то данная задача решается графически: для этого строятся суммарные характеристики Q_1+…n-H₁ насосов при параллельной работе.

Характеристика трубопровода строится по уравнению

Н = Н_СТ + = Н_СТ +

где ΣS –суммарный коэффициент гидравлических сопротивлений системы (учитывает сопротивления внестанционных и внутристанционных коммуникаций, отнесенные к расходу одного насоса, с²/м⁵);

Н_СТ = Н_geom + Н_СВ – статический напор, равный сумме геометрического и свободного напоров.

В зависимости от количества параллельно работающих насосов возможны следующие варианты:

три насоса работают на два всасывающих и напорных внестанционных трубопровода (верхняя ступень)

или

два насоса на два всасывающих и напорных водовода (средняя ступень)

один насос на два напорных водовода (нижняя ступень)

аварийный режим

Подставив в уравнения значения S₁, S₂, S₃ и S₄, и, задаваясь значениями расходов, в пределах характеристики одного насоса Q_н, определяются потери напора в расчетных режимах работы насосной станции. Результаты расчетов сводятся в табл. 7.1.

Таблица 7.1. Определение потерь напора в расчетных режимах работы станции.

Режим работы насосной станции	Количество работающих насосов	Количество напорных водоводов.	Расчетные величины.	Подача одного насоса, м3/с
				Qн
				Q2н
Нормальный режим	mm	n	= QСТ = mQн
Аварийный режим	m	n-1

Q, м³/с

Q, м³/с

Рис.7.1. График совместной работы насосов и трубопроводов

По данным табл.7.1. (Q_ст и ), строят характеристики трубопроводов в расчетных режимах работы станции (рис.7.1).

Рабочая точка «А» характеризует работу трех насосов на два напорных водовода. Подача насосной станции Q_А и напор Н_А должны соответствовать расчетной подачи ( и Н_а Н_н). Параметры каждого насоса при работе в такой системе определяются точкой «С». Рабочая точка «О» характеризует работу трех насосов и системы трубопроводов при выходе из строя одного напорного водовода (аварийный режим).

В случае, если действительная производительность насосной станции Q_A превышает Q , необходимо предусмотреть количественную, либо качественную регулировку подачи насосов.

Если подача насосной станции при одном отключенном водоводе уменьшается больше чем на 30% (т.е. Q_О ≤ 0,7Q ), то для достижения необходимой подачи в расчетном режиме, между водоводами предусматривают устройство необходимого количества перемычек.

Количество перемычек между водоводами одинакового диаметра определяется следующим образом:

на характеристике Q₁₊₂₊₃-Н₁ отыскивается точка «О», соответствующая требуемой подаче насосной станции (не менее 0,7 Q );

определяются потери напора в точках «А» и «О», как разность между напором в указанной точке и приведенным статическим напором.

В соотношении

, обозначив = определяется ее значение = .

Количество перемычек будет равно:

п = ,

где: n - количество напорных внестанционных трубопроводов.

Характеристика трубопроводов с перемычками строится по сопротивлению, найденному из соотношения .

Подача расчетного расхода воды на тушение пожара Q_пож предусматривается в час максимального водопотребления (рабочая точка «Е»).

Необходимый расход может подаваться группой основных насосов за счет снижения напоров в сети до 10 м, либо специальными насосами.