Снятие рабочих характеристик центробежных насосов при параллельном и последовательном соединении

Основные сведения из теории

На рис. 12.1 изображена схема насосной установки, включающая в себя насос 1, всасывающий 2 и напорный 3 трубопроводы, приемный 4 и напорный 5 резервуары.

Для того чтобы перемещать жидкость по трубопроводам установки из приемного резервуара в напорный, необходимо затратить энергию на подъем жидкости на высоту Н _г от уровня приемного резервуара до уровня напорного резервуара и на преодоление суммарного гидравлического сопротивления всасывающего и напорного трубопроводов. Таким образом, потребный напор установки:

.

(12.1)

где — геометрический напор установки ( — высота всасывания насоса; — высота нагнетания).

Рис. 12.1. Схема работы насоса на сеть:

1 — центробежный насос; 2 — всасывающий трубопровод; 3 — напорный трубопровод; 4 — приемный резервуар; 5 — напорный резервуар; I — характеристика сети; II — характеристика насоса

Так как при развитом турбулентном режиме, который имеет место в данном случае, гидравлические потери пропорциональны квадрату расхода, то характеристика сети (трубопровода) может быть представлена в следующем виде:

,

(12.2)

где — коэффициент, учитывающий гидравлические потери в трубопроводе:

,

(12.3)

здесь — суммарный коэффициент сопротивления трубопровода;

ω — площадь трубопровода.

График характеристики трубопровода изображен на рис. 12.1
(кривая I).

Насос, установленный в данной насосной установке, работает на таком режиме (H — Q), при котором потребный напор равен напору насоса. Для определения режима работы насоса следует наложить на характеристику трубопровода напорно-расходную характеристику насоса (кривая II рис. 12.1). Точка А пересечения характеристик является рабочей точкой насоса, которая определяет напор и производительность насоса при работе его на данный трубопровод.

В тех случаях, когда один насос не может создать требуемого напора, применяется последовательное соединение насосов.

На рис. 12.2 показано определение рабочей точки В при совместной работе двух последовательно соединенных насосов на трубопровод. На этом рисунке кривые I и II — напорно-расходные характеристики каждого из насосов; кривая III — характеристика трубопровода; точки А и Б — рабочие точки при индивидуальной работе насосов; кривая I+II — суммарная характеристика двух насосов, получаемая сложением напоров 1-го и 2-го насосов при одинаковой производительности; точка В пересечения суммарной характеристики и характеристики трубопровода — рабочая точка двух последовательно соединенных насосов.

Рис. 12.2. Схема работы двух последовательно

соединенных насосов на сеть

В случае необходимости увеличения производительности применяется параллельное подсоединение насосов к трубопроводу. Определение рабочей точки в этом случае производится теми же способами, что и при последовательном соединении, что и показано на рис. 12.3.

Рис. 12.3. Схема работы двух параллельно соединенных насосов на сеть:

1 и 2 — центробежные насосы; I и II — напорно-расходные характеристики насосов 1 и 2, соответственно; I+II — напорно-расходная характеристика двух насосов; III — характеристика сети

Здесь кривая I+II — суммарная характеристика двух насосов при параллельном соединении получается сложением производительности насосов 1 и 2 при одинаковом напоре.