Контрольная работа: Регулирование центробежных насосов
7. Совместная работа насосов используется при:
· неудаче подобрать один насос, обеспечивающий оптимальные условия работы;
· необходимости увеличения подачи рабочей насосной станции;
· возникновении внештатного режима работы насосной станции.
При совместной работе обычно используются одинаковые насосы, которые включаются последовательно или параллельно в общий трубопровод. При последовательном соединении, нагнетательный патрубок первого насоса присоединяют ко всасывающему патрубку второго насоса. При параллельной работе, каждый насос имеет свой всасывающий трубопровод и общий нагнетательный трубопровод.
Рассмотрим параллельное и последовательное соединение при подключении к основному насосу дополнительного той же марки с целью увеличения подачи.
При параллельном включении берем произвольные значения q на кривой подачи одного насоса и удваиваем их. Соединив полученные точки строим суммарную кривую подачи и находим ее пересечение с характеристикой трубопровода точка 3’. Данная точка определяет суммарную подачу насосов.
Подключение дополнительного насоса изменяет режим работы первоначально работавшего насоса. Образуется новая гидравлическая система. При крутой характеристики трубопровода выигрыш в подаче, при параллельном соединении насосов, уменьшается, и параллельное включение насосов становится неэффективным. Определим параметры одного насоса в рабочей точке 3’ при совместной работе 2х насосов:Q3 = 7,2 л/с; напор = 71м; КПД = 65%; полезная мощность = 9810*0,0072*71 = 5014,8 кВт; затраченная мощность = 5014,8/65*100% = 80кВт; удельная мощность = 0,0111кВт*ч/м³; вакуумметрическая высота всасывания = 7,4м;
Максимально допустимая высота всасывания насоса = 7,4-8*0,0072/3,14²*9,81*0,14 *(0,0473*40/0,1+4+0,7) = 7,4-0,97 = 6,43м.
При последовательном соединении одинаковых насосов производят аналогичное построение. В нашем случае рабочая точка при данном соединении выходит за рамки оптимальной работы.
Составим таблицу, которая включает в себя значения подачи, напора, КПД, мощностит, удельной энергии для всех рассматриваемых режимов:
| Режим работы насосов | Qр, л/с | Hр, м | η р,% | N, Вт | Nзатр, Вт | Nуд, Вт*с/л | Hдоп вак, м |
| Один насос с открытой задвижкой | 4,3 | 16,4 | 69 | 700 | 1000 | 230 | 7,0 |
| Два насоса, соединенных параллельно |
(7,2) 14,4 | 71 | 65 |
(2507,4) 5014,8 |
(40) 80 | 11,1 | 7,4 |
| Два насоса, соединенных последовательно | Рабочая точка выходит за область оптимальной работы. | ||||||
В скобках казаны параметры одного насоса, работающего в совместном режиме.
8. Удельная мощность характеризует затраты на перекачку воды. Работа насосов с прикрытой задвижкой или в схеме параллельного и последовательного соединений, всегда приводит к росту затрат. В нашем случае, для увеличения подачи насосной станции необходимо использовать схему параллельного соединения насосов, так как при последовательном соединении рабочая точка выходит из области оптимальной работы на кривой подачи насоса. При этом резко снижается КПД насоса и допустимая вакуометрическая высота всасывания.
9. Выбрав марку насоса, найдем максимально допустимую геометрическую высоту всасывания насоса для первого режима работы – один насос с открытой задвижкой:
hг мах вс = = hвак вс доп - V²вс/2g – hвс пот = hвак вс доп - V²вс/2g*(λвс*lвс/dвс + ζкл + ζпов) = hвак вс доп – 8Q²/π²gd4 (λвс* lвс/dвс + ζкл + ζпов) = 7,0 – 8*0,0043²/3,14² * 9,81 * 0,14 (0,0473 * 40/0,1 + 4 + 0,7) = 7,0-0,36 = 6,44 м.
Окончательно выбираем геометрическую высоту всасывания насоса с учетом возможных колебаний уровня воды в источнике hг вс ‹ hг вс мах на 20% -30%. Тогда hг вс = 4,9м - 5,6м.