Расчет последовательной работы насосов

Совместная работа Насосов

Совместная работа насосов целесообразна в следующих случаях:

• Один насос не может обеспечить требуемую подачу или давление, а замена его другим, более мощным невозможна или нерациональна.
• В соответствии с требованиями технологического процесса, во время работы возникает потребность в пиковом увеличении подачи или напора.
• Необходимо ступенчато наращивать подачу или напор, что часто используется в насосных станциях систем водоснабжения с высокими пиковыми расходами.
• Необходимо обеспечить высокие требования по надёжности системы.

Последовательная схема

Последовательная схема установки насосов — применяется тогда, когда один насос не может обеспечить заданного напора. При последовательном включении двух одинаковых насосов их напор суммируется, при этом подача остаётся такой же, как и при работе одного насоса.

Последовательное включения насосов с различной подачей может привести к режиму, в котором насос с меньшей подачей, превратиться в гидравлическое сопротивление на пути потока воды не справившись с перекачиванием объёма подаваемого более мощным насосом. Поэтому рекомендуется устанавливать насосы одинаковой мощности, либо тщательно проверять расчётом работу установки в конкретной системе.

Параллельная схема

Параллельная схема установки насосов — применяется в системах со ступенчатым наращиванием подачи и в случаях, когда невозможно подобрать один насос на заданные параметры. При параллельной установке двух одинаковых насосов их подача суммируется, а напор остаётся таким же, как и при работе одного насоса.

Если возможен режим, при котором будет работать только один насос, необходимо установить обратные клапаны на напорных трубопроводах каждого из насосов.

Параллельное включение нескольких насосов различной мощности к одному напорному коллектору, может привести к режиму когда, самый мощный насос создаст в коллекторе такое давление, которому менее мощный не сможет противодействовать, пропустив поток обратном направлении. Для исключения подобных режимов рекомендуется устанавливать насосы одной марки, либо тщательно моделировать работу двух насосов различной мощности для конкретной системы.

При включении в работу двух насосов следует учитывать, что увеличение подачи в циркуляционном кольце с постоянным гидравлическим сопротивлением повлечёт за собой квадратичный прирост потерь напора в ней. Так, например, увеличив расход воды в циркуляционном кольце в 2 раза, потери напора в нём увеличатся в 4 раза, а увеличив напор в 2 раза расход, циркулирующий в системе увеличится в 1,4 раза (1,4 это корень из двух).

Источник статьи: http://www.ktto.com.ua/skhema/nmb

Работа насоса на сеть. Совместная работа нескольких насосов на сеть , страница 2

Способ дроссельного регулирования (задвижкой) уве­личивает сопротивление в напорном трубопроводе, умень­шает КПД насосной установки, неэкономичен, его приме­няют в небольших насосных установках, где регулирование требуется в течение короткого времени.

2. Совместная работа нескольких насосов на сеть

2.1. Параллельная работа насосов на сеть

При необеспеченности системы трубопроводов одним насосом используют совместную работу несколь­ких насосов. Различают:

а) параллельную работу одинаковых и разных насосов;

б) последовательную работу одинаковых и разных насосов.

Параллельная работа насосов на сеть применяется в тех случаях, когда один насос не обеспечивает необходи­мой подачи Qили имеются значительные изменения по­требления воды в системе водоснабжения.

Основным условием параллельной работы несколь­ких насосов является равенство их напоров Н₁ Н₂.

Совместно могут работать одинаковые и разные на­сосы по их подаче Q. На примере двух разных (по пода­че Q) насосов рассмотрим их совместную параллельную работу на сеть (рис.4).

Расчет проводится в следующем порядке:

а) на основании расчетов наносится на график ха­рактеристика трубопровода H_w= f(Q);

б) наносится напорная характеристика I насоса Н = f₁(Q);

г) определяется общая напорная характеристика двух насосов Н = f₁₊₂(Q), работающих параллельно, пу­тем геометрического сложения подач Qвдоль оси абс­цисс при постоянном напоре Н. Например, складывают­ся отрезки а + bzиполучается точка А при напоре Н_А. Затем точки (их должно быть не менее четырех) соеди­няются плавной кривой и получается напорная характе­ристика совместной работы двух насосов Н = f₁₊₂(Q).

Пересечение напорной характеристики совместной ра­боты насосов Н = f₁₊₂ (Q) и характеристики трубопрово­да H_w= f(Q) дает положение рабочей точки А совместной работы насосов на трубопровод.

Рабочие точки А₁ и А₂ при индивидуальной работе насосов дают значения Q₁ и Q₂подач насосов.

Фактическая подача одновременно работающих насосов составляет Q₁₊₂. Следует заметить, что суммарная подача параллельно работающих насосов Q₁₊₂ меньше суммы по­дач Q₁ + Q₂ при их индивидуальной работе. Это объясняется тем, что суммарная подача Q₁₊₂ больше подачи Q₁или Q₂ одного из насосов, поэтому в трубопроводе нужно создать большие скорости движения воды — а отсюда возрастают гидравлические потери в напорном трубопроводе, которые пропорциональны квадрату скорости (расходу).

Следовательно, наиболее выгодно подключать насо­сы для параллельной работы в случае достаточно боль­шого диаметра трубопроводной сети (т.е. при пологой характеристике), обеспечивающего малые гидравличес­кие сопротивления в ней.

При крутых характеристиках трубопроводов (соот­ветствующих их малому диаметру) подача параллельно работающих насосов практически не увеличивается.

2.2. Последовательная работа насосов на сеть

Насосы устанавливают последовательно для увеличения напора жидкости в трубопроводе. Это вызва­но условиями подачи жидкости по трубам на большие расстояния или на большую высоту (рис.5).

Основным условием последовательной работы насосов является равенство подач каждого насоса Q_lQ₂ = Q.

Порядок построения характеристик такой же, как и при параллельном соединении, но в этом случае напоры насосов складываются вдоль оси ординат. Например, складываются отрезки а + b получается точка С. За­тем точки соединяются плавной кривой и получается напорная характеристика совместной работы двух на­сосов H = f₁₊₂ (Q).

Пересечение характеристики совместной работы насосов H = f₁₊₂ (Q) и характеристики трубопровода H_w= f(Q) дает положение рабочей точки А совместной работы насосов на трубопровод.

Сначала включается насос I (рис.5, б), после того как он создает напор, равный напору второго насоса II при закрытой задвижке, открывают задвижку 1 и вклю­чают насос II. Когда напор насоса достигает величины H₁ + H₂открывают задвижку 2.

При последовательной работе насосов увеличивается не только напор, но и общая подача насосов на данный трубопровод.

Увеличение подачи последовательно работающих на­сосов объясняется тем, что при увеличении напора в сис­теме энергия жидкости возрастает и при сохранении ста­тистического напора Н_Г + (Р₁ – Р₂ )/р·gприрост энергии расходуется на увеличение скорости жидкости.

Возрастание напора будет тем больше, чем круче ха­рактеристика трубопровода.

При пологих характеристиках трубопроводов после­довательное включение насосов мало эффективно.

Последовательное соединение насосов обычно эко­номически менее выгодно, чем применение одного насо­са с требуемым напором.

3. Регулирование подачи насосов

3.1. Общие сведения

• АлтГТУ 419
• АлтГУ 113
• АмПГУ 296
• АГТУ 267
• БИТТУ 794
• БГТУ «Военмех» 1191
• БГМУ 172
• БГТУ 603
• БГУ 155
• БГУИР 391
• БелГУТ 4908
• БГЭУ 963
• БНТУ 1070
• БТЭУ ПК 689
• БрГУ 179
• ВНТУ 120
• ВГУЭС 426
• ВлГУ 645
• ВМедА 611
• ВолгГТУ 235
• ВНУ им. Даля 166
• ВЗФЭИ 245
• ВятГСХА 101
• ВятГГУ 139
• ВятГУ 559
• ГГДСК 171
• ГомГМК 501
• ГГМУ 1966
• ГГТУ им. Сухого 4467
• ГГУ им. Скорины 1590
• ГМА им. Макарова 299
• ДГПУ 159
• ДальГАУ 279
• ДВГГУ 134
• ДВГМУ 408
• ДВГТУ 936
• ДВГУПС 305
• ДВФУ 949
• ДонГТУ 498
• ДИТМ МНТУ 109
• ИвГМА 488
• ИГХТУ 131
• ИжГТУ 145
• КемГППК 171
• КемГУ 508
• КГМТУ 270
• КировАТ 147
• КГКСЭП 407
• КГТА им. Дегтярева 174
• КнАГТУ 2910
• КрасГАУ 345
• КрасГМУ 629
• КГПУ им. Астафьева 133
• КГТУ (СФУ) 567
• КГТЭИ (СФУ) 112
• КПК №2 177
• КубГТУ 138
• КубГУ 109
• КузГПА 182
• КузГТУ 789
• МГТУ им. Носова 369
• МГЭУ им. Сахарова 232
• МГЭК 249
• МГПУ 165
• МАИ 144
• МАДИ 151
• МГИУ 1179
• МГОУ 121
• МГСУ 331
• МГУ 273
• МГУКИ 101
• МГУПИ 225
• МГУПС (МИИТ) 637
• МГУТУ 122
• МТУСИ 179
• ХАИ 656
• ТПУ 455
• НИУ МЭИ 640
• НМСУ «Горный» 1701
• ХПИ 1534
• НТУУ «КПИ» 213
• НУК им. Макарова 543
• НВ 1001
• НГАВТ 362
• НГАУ 411
• НГАСУ 817
• НГМУ 665
• НГПУ 214
• НГТУ 4610
• НГУ 1993
• НГУЭУ 499
• НИИ 201
• ОмГТУ 302
• ОмГУПС 230
• СПбПК №4 115
• ПГУПС 2489
• ПГПУ им. Короленко 296
• ПНТУ им. Кондратюка 120
• РАНХиГС 190
• РОАТ МИИТ 608
• РТА 245
• РГГМУ 117
• РГПУ им. Герцена 123
• РГППУ 142
• РГСУ 162
• «МАТИ» — РГТУ 121
• РГУНиГ 260
• РЭУ им. Плеханова 123
• РГАТУ им. Соловьёва 219
• РязГМУ 125
• РГРТУ 666
• СамГТУ 131
• СПбГАСУ 315
• ИНЖЭКОН 328
• СПбГИПСР 136
• СПбГЛТУ им. Кирова 227
• СПбГМТУ 143
• СПбГПМУ 146
• СПбГПУ 1599
• СПбГТИ (ТУ) 293
• СПбГТУРП 236
• СПбГУ 578
• ГУАП 524
• СПбГУНиПТ 291
• СПбГУПТД 438
• СПбГУСЭ 226
• СПбГУТ 194
• СПГУТД 151
• СПбГУЭФ 145
• СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
• ПИМаш 247
• НИУ ИТМО 531
• СГТУ им. Гагарина 114
• СахГУ 278
• СЗТУ 484
• СибАГС 249
• СибГАУ 462
• СибГИУ 1654
• СибГТУ 946
• СГУПС 1473
• СибГУТИ 2083
• СибУПК 377
• СФУ 2424
• СНАУ 567
• СумГУ 768
• ТРТУ 149
• ТОГУ 551
• ТГЭУ 325
• ТГУ (Томск) 276
• ТГПУ 181
• ТулГУ 553
• УкрГАЖТ 234
• УлГТУ 536
• УИПКПРО 123
• УрГПУ 195
• УГТУ-УПИ 758
• УГНТУ 570
• УГТУ 134
• ХГАЭП 138
• ХГАФК 110
• ХНАГХ 407
• ХНУВД 512
• ХНУ им. Каразина 305
• ХНУРЭ 325
• ХНЭУ 495
• ЦПУ 157
• ЧитГУ 220
• ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник статьи: http://vunivere.ru/work29811/page2

Последовательная и параллельная работа насосов

Добрый день, уважаемые читатели блога nasos-pump.ru

Параллельная и последовательная работа насосов

В рубрике «Общее» рассмотрим последовательную и параллельную работу нескольких насосов. Такая ситуация может возникнуть тогда, когда один насос не в состоянии обеспечить необходимый расход или напор. Иногда, в экономических целях, выгодно использование несколько насосов. Очень часто сам технологический процесс предполагает наличие резервного насоса. В таких ситуациях и применяется последовательное или параллельное подключение нескольких агрегатов. Зная характеристику каждого насоса, можно легко найти их общую характеристику и рассчитать общий напор и расход, а также определить их общую потребляемую мощность. При подборе насосов для последовательной работы необходимо обращать внимание на их производительность, она должна быть одинаковой. В случае выбора насосов для параллельной работы, необходимо обращать внимание на их напор, напор должен быть одинаковым.

Включение насосов последовательно на практике встречается очень редко. Последовательная работа насосов используется для увеличения значения напоров (H) при одинаковом расходе (Q), и предполагает включение двух или более насосов в режим, когда все они перекачивают жидкость ступенчато в один и тот же напорный трубопровод. На (Рис. 1) показан пример последовательного подключения двух насосов и их общая напорная характеристика.

Характеристика при последовательной работе двух насосов

Всякий многоступенчатый насос может бить представлен как несколько последовательно включенных одноступенчатых насосов. С той лишь разницей, что в многоступенчатом насосе невозможно отключение ступени, хотя часто для регулирования это необходимо. При последовательном подключении двух и более насосов неработающий насос создает дополнительное сопротивление в системе, для уменьшения этого сопротивления устанавливается байпас, а на нем обратный клапан. Целесообразность последовательного включения нескольких насосов необходима, если характеристика внешней сети очень крутая. Насосы при таком включении могут располагаться как рядом друг с другом, так и на значительном удалении. В случае последовательной работы насосов могут возникать проблемы связанные с кавитацией , когда недостаточный подпор и турбоэффектом, когда первый насос раскручивает рабочее колесо второго, в результате этого могут выйти из строя оба насоса. Когда применяется последовательное подключение двух и более насосов, следует обращать внимание на максимальное рабочее давление последующего насоса, ибо к входному давлению (Н₁) добавляется давление, создаваемое вторым насосом (Н₂). Полученное таким образом общее давление не должно превышать максимальное рабочее давление насоса. Максимальное рабочее давление можно посмотреть в каталогах заводов производителей или в технических характеристиках используемых насосов. Оно учитывает прочность корпуса, резиновых кольцевых уплотнений и механического торцевого уплотнения. Следует обращать внимание и на параметры запорной арматуры применяемой в системе, так как она подвергается гидравлическим ударам и должна иметь повышенную прочность. Трубопроводы, соединяющие последовательно работающие насосы, должны иметь как можно меньше соединений и крутых поворотов. Когда два насоса соединяются последовательно (друг за другом) их напор суммируются. Если подача равна нулю, то напор от двух одинаковых по параметрам насосов удваивается. Если подача двух последовательно включенных насосов осуществляется без напора, то два насоса не обеспечат большую подачу, чем один насос.

Параллельная работа насосов

Если система имеет по времени постоянно меняющийся расход или когда требуется установка резервного насоса, то в таких случаях применяется параллельное включение центробежных насосов. Самым простым примеров параллельной работы насосов являются сдвоенные насосы, которые применяются в системах отопления. При работе насосов параллельно на напорном патрубке также необходимо устанавливать обратные клапана, для избегания обратного протока жидкости. В сдвоенных насосах функцию обратного клапана выполняет перекидной шибер. Если параллельно включено несколько насосов, то их расходы (Q) суммируются.

Характеристика при параллельной работе насосов

В наше время, при строительстве жилых домов или промышленных объектов новые водопроводные системы врезаются в уже существующие старые сети, что сказывается часто на общую производительность сети (расход и напор). В случае изменения параметров существующей водопроводной сети соответственно влечет за собой и изменение параметров насоса. Одним из возможных вариантов изменения гидравлических характеристик группы насосов может быть изменения количества одновременно эксплуатируемых насосов подключенных параллельно. Ярким примером такого применения насосов могут быть установки повышения давления воды и установки пожаротушения. В станциях повышения давления может использоваться одновременно до 6 однотипных насосов. У всех насосов один общий всасывающий коллектор и общий напорный коллектор. Каждый насос имеет запорную арматуру на входе и обратный клапан, и запорную арматуру на выходе. В зависимости от алгоритма работы станции насосы делится на рабочие, пиковые или резервные. Управление работой насосов осуществляется автоматически при помощи системы управления и датчика давления, по заданному давлению на выходе. В зависимости от условий эксплуатации и назначения установки повышения давления и задаются режимы работы насосов рабочие, пиковые, резервные. От количества потребляемой воды меняется и количество одновременно работающих насосов в станции. Система управления установки повышения давления отслеживает наработку каждого насоса в часах и регулирует последовательность их включения. Первым всегда включается насос с наименьшей наработкой, затем включается насос, у которого наработка больше, затем следующий насос, у которого наработка еще больше и так далее. Выключение насосов происходит в обратной последовательности. Первым отключается насос с наибольшей наработкой, затем с меньшей наработкой и так далее. Таким способом регулируется ресурс работы насосов, он примерно одинаковый у всех насосов и тем самым увеличивается срок службы станции в целом. В зависимости от типа системы управления включение насосов происходит ступенчато или плавно при помощи частотного регулирования. Частотное регулирование может быть на одном насосе или инверторы установлены на каждом насосе. Наличие инвертора позволяет очень плавно производить настройку количества одновременно работающих насосов под изменяющиеся параметры сети, в отличии от ступенчатого регулирования, где каждый последующий насос включается сразу на всю производительность. Для сглаживания этих пиков при ступенчатом регулировании насосов используются гидроаккумуляторы. Емкость гидроаккумулятора подбирается в зависимости от количества потребителей и объема потребления.

В случае выбора насосов разных типов для параллельной работы необходимо учитывать различные факторы, одним из основных является напор (Н), который должен быть у всех насосов одинаковый. Это необходимо для того, чтобы насос с большим напором не «задавливал» насос с меньшим напором. При такой работе эффективность насоса с меньшим напором будет очень маленькой из-за постоянного преодоления сопротивления, которое создает более мощный насос. КПД насоса с меньшим напором будет все время снижаться и в какой-то момент может снизиться до нуля, насос начнет работать без протока.

В параллельной схеме работы максимальная подача удваивается при нулевом напоре, если одновременно работают два насоса одинаковой мощности. Если взять другую крайнюю точку, когда подача равна нулю, то два работающих насоса включенных параллельно не смогут обеспечить напор больше, чем один насос.

Различные причины применения нескольких параллельно включенных насосов:

1. Эксплуатация основного и резервного насоса. В случае неисправности основного насоса в работу включается резервный насос.
2. Эксплуатация основного и пикового насоса. Когда основной насос не справляется с возрастающей нагрузкой, происходит включение пикового насоса.
3. Снижение эксплуатационных затрат при изменении нагрузки. Параллельная работа позволяет разделить объем подачи и снизить затраты.

Если в параллель работают два насоса с разными напорами, то мене мощный насос необходимо отключит, при достижении величины напора находящегося вне его рабочей характеристики. Или на более мощном насосе уменьшают напорную характеристику путем регулирования. При этом КПД более мощного насоса будет снижаться.

Эксплуатация, обслуживание и ремонт

В случае правильного подбора насосов для последовательного или параллельного режима работы и соблюдении условий эксплуатации насосы работают долго, надежно, без сбоев. При монтаже на насосах необходимо смонтировать запорную арматуру, для более удобного ремонта и обслуживания насосов, как при параллельной, так и при последовательной их эксплуатации.

Спасибо за оказанное внимание

P. S. Понравился пост? Порекомендуйте его своим друзьям и знакомым в социальных сетях.

Источник статьи: http://nasos-pump.ru/posledovatelnaya-i-parallelnaya-rab/