Lektsia__13_Konspekt (949256), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Рабочая точка.На графике изображена гидравлическая характеристика насосной установки, показангеометрический напор H CT и гидравлическая характеристика сети трубопроводов ∑ h(Q) .При работе насос должен преодолеть геометрический напор, равный разности высотуровней воды в баках, разность давлений в баках и все потери напора в сети трубопроводов ∑ h ,которые зависят от расхода Q .6Потребный напор насосной установки определяется по формуле:p − pAH n = H CT + B+ ∑hρ⋅g(30)Гидравлической характеристикой насосной установки называют зависимость потребногонапора от расхода жидкости. Точка пересечения гидравлической характеристики насоснойустановки и напорной характеристики насоса соответствует равенству расхода жидкости втрубопроводе и подачи насоса. Эта точка называется рабочей точкой.
По ней можно найтифактический рабочий расход жидкости, равный подаче насоса Q p , и фактический напор насосаH p , а также КПД насоса и мощность насоса.Нестабильная работа насоса на сеть.Центробежные насосы с быстроходностью меньше 100 (тихоходные насосы) имеютвыпуклую напорную характеристику с экстремумом при малых подачах.В таких насосных установках не исключеннежелательныйрежимнестабильной,прерывистой работы насоса.
Если непринятьдолжныхмер,томожетнаблюдаться явление помпажа – пульсациядавления,гидравлическиеудары,недопустимый уровень шума и вибрации.Однойизмерпредотвращенияразрушительных последствий помпажаявляется установка обратного клапана ОКна линии нагнетания. Однако, устранитьпомпаж это не поможет. Причины помпажазаключаются в следующем.Рассмотрим работу насосной установки сводонапорной башней, расход воды Q меняется втечение суток.При уровне воды a в водонапорной башне подача насоса соответствует точке А нанапорной характеристике насоса.
Если расход воды Q меньше подачи насоса, то уровень воды вбашне повышается до с. Дальнейшее повышение уровня воды в башне блокирует работу насоса– он просто не может создать напор выше потребного напора в точке С. Как только потребныйнапор превысит максимальный напор, который может создать насос, движение в напорной линиипрекратится: вверх вода не может подниматься, так как все возможности насоса исчерпаны, авниз вода не может двигаться из-за закрытия обратного клапана. Прекращение поступления водыв башню приводит к понижению её уровня, так как потребители продолжают отбирать воду.
Когдауровень воды понизится ниже величины напора насоса при нулевой подаче, насос снова начнётподавать воду вверх, обратный клапан откроется. Однако, вскоре процесс повторится.Очевидно, чтобы избежать неустойчивой, нестабильной работы насоса, уровень воды вводонапорной башне не должен превышать уровня d, которому соответствует подача насоса Q* .7Какая из конструкций водонапорной башни Вам по душе ?8Параллельная работа насосов на сеть.Насосы, включённые параллельно, работают при одинаковом потребном напоре, а общийрасход в нагнетательном трубопроводе равен суммеподач обоих насосов.Поэтому суммарная напорная характеристиканасосной станции из двух параллельно включённыхнасосов получают суммированием индивидуальныхнапорных характеристик насосов по горизонтали,как это показано на рисунке пунктирнымиотрезками.Последовательная работа на сеть.Насосы, включённые последовательно, работают при одинаковой подаче, а общий напорравен сумме напоров обоих насосов.Поэтому суммарную напорную характеристику насоснойстанции из двух последовательно включённых насосов получаютсуммированием индивидуальных напорных характеристик насосовпо вертикали, как это показано на рисунке пунктирнымиотрезками.Последовательное включение насосов применяют в техслучаях, когда ни один из имеющихся насосов не в состояниипреодолеть сумму геометрического напора и гидравлическиепотери сети при требуемом расходе.Очевидно, что расход жидкости в нагнетательномтрубопроводе при последовательном включении насосов не можетпревышать подачи любого из них.Работа насоса в циркуляционной системе.Рассмотрим фрагмент системы непосредственного охлаждения аммиачной холодильнойустановки с циркуляцией жидкого хладоагента.
Жидкий аммиак поступает по линии a изконденсатора через дроссельный вентиль в промежуточный сосуд 1. Жидкий аммиак изпромежуточного сосуда принудительно перекачивается насосом 2 в испарители(воздухоохладители) 3, где он испаряется. Пары аммиака и некоторая часть неиспарившейсяжидкости возвращаются в промежуточный сосуд, а из него пары аммиака по линии bотсасываются компрессором.Обратите внимание на то,как найдена рабочая точка P.T .Потребный напор насоса вданном примере равен суммегидравлических потерь сети,уменьшеннойнавеличинугеометрического напора H CT , таккакподпоржидкостинавсасывании в насос «помогает»насосу.93. Способы регулирования подачи насосаПрименяют три основных способа регулирования подачи насоса.Регулирование подачи насоса задвижкой на нагнетании.На линии нагнетания, непосредственно посленасоса,устанавливаютзадвижку,степеньзакрытия которой определяют в процессеэксплуатации в зависимости от требуемой подачи.При полностью открытой задвижке (степеньзакрытия задвижки χ = 0% ) рабочаяточкаостаётся на прежнем месте, точка 1 ( χ = 0% ).При закрытии задвижки, например, на50%,гидравлическая характеристика сети изменится: еёординаты увеличатся на величину местных потерьhна задвижке 3 .
В результате этого рабочая точка сместится вверх по напорной характеристикенасоса до точки 2, которой соответствует меньшая подача насоса.Цель достигнута, но какой ценой ?Мы искусственно увеличили сопротивлениетрубопровода, заставили насос работать на большем напоре, чем это требовалось теоретически.Таким образом, способ регулирования подачи насоса задвижкой на нагнетании не являетсяэкономичным: он требует работы насоса на неоправданно высоких напорах, что приводит кперерасходу электроэнергии и более быстрому износу насоса.
К достоинствам этого способарегулирования, который до недавнего времени применялся очень широко, относится простота,понятность и низкая стоимость затрат на его осуществление.Регулирование подачи насоса перепуском.Второй способ регулирования подачи насоса – это регулирование перепуском частижидкости из линии нагнетания в линиювсасывания.В этом случае, часто уже назаводе-изготовителе,в насосномагрегатепредусматриваютлиниюперепуска с регулирующей задвижкой(байпас).Если требуется уменьшить расходжидкости, подаваемой потребителям, топерепускную задвижку З приоткрывают,вследствие чего часть жидкости вновьвозвращается на вход в насос, а в сетьпоступает уменьшенный расход.Рабочая точка 1 смещается вправовниз по напорной характеристике, что приводит к некоторому снижению напора и некоторомуувеличению подачи насоса.Выгоден ли такой способ ? Для некоторых насосов регулирование байпасом практическине приводит к перерасходу энергии, но для тихоходных насосов с быстроходностью ниже 300 (ns < 300 ) это не так.
В настоящее время способ регулирования подачи насоса перепускомприменяется всё реже и реже.Отчасти, это является следствием растущей популярностиследующего способа регулирования подачи насоса.10Регулирование подачи насоса изменением частоты вращения.Сравнительно недавно мировая промышленность стала выпускать в широком ассортиментеи по умеренной цене многоскоростные электродвигатели и инверторы.Если небольшиемногоскоростныеэлектродвигатели позволяют выбирать ивручную переключать насос на две-трификсированные скорости вращения, тоинверторы произвели настоящую техническуюреволюцию.Инверторы позволяют изменять частотуи напряжение переменного тока практическиплавно,чтоозначаетвозможностьрегулирования частоты вращения обычныхасинхронных электродвигателей с большей и сменьшей частотой вращения в сравнении сноминалом.
Инверторы применяют как отдельные изделия, так и встраивают их в насосныеагрегаты, кондиционеры, металлообрабатывающие станки, вентиляционные установки и в другиеустройства.При данном способе регулирования изменяют частоту вращения в большую или в меньшуюсторону, вручную или автоматически, в результате чего рабочая точка 1 смещается погидравлической характеристике сети вверх вправо или вниз влево.Способ регулирования подачи насоса изменением частоты вращения является наиболееэкономичным и получил в настоящее время самое широкое применение.Конец лекции № 1311.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
