6. Совместная работа насосов

6. СОВМЕСТНАЯ РАБОТА НАСОСОВ

Параллельная или последовательная работа насосов применяется в тех случаях, когда один насос не может обеспечить заданную подачу и создать необходимый напор.

В некоторых случаях вследствие сложной схемы водоотлива сов­местная работа является неизбежной, Однако такие схемы необходимо критически пересматривать и по возможности упрощать, так как при совместной работе насосов необходима тщательная регулировка режи­ма работы, иначе снижается эффективность их использования.

6.1. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА НЕУДАЛЕННЫХ НАСОСОВ С ОДИНАКОВЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Параллельную работу не удаленных насосов с одинаковыми характеристиками в практике водоотлива широко применяют в двух случаях: во-первых при откачке весенне-осеннего притока, и во-вторых, тогда, когда не представляется возможность выбрать насос по подаче и напо­ру, обеспечивающий откачку нормального притока за 20 часов. В пос­леднем случае на обводненных месторождениях к одному напорному, трубопроводу включают до 3...5 насосов;

На рис. 6.1 приведены кривые N=φ(Q), H=φ(Q) и η=(Q) двух насосов и построена их суммарная характеристика (показанная пунктирной линией). На этом графике построена характеристика внешней сети.

Рис. 6.1. Параллельная работа двух насосов

В случае включения только одного насоса его режим определяется точкой I, чему соответствует подача - Q₁ и мощность – N₁. Режим работы обоих насосов одновременно на эту же сеть определяется точкой 2, чему соответствует суммарная подача Q₂. При этом каждый из насосов будет работать в режиме точки 2', чему соответствует подача - 0,5 Q₂, напор – H₂ и мощность – N₂’.

Как видно из графика, при параллельном включении подача каждо­го из насосов снизилась (0,5Q₂ < Q_I), напор возрос, снизилась и мощность N₂’<N₁. Последний фактор является важным, т.к. допускает включение насосов, на параллельную работу без проверки мощнос­ти приводного двигателя.

Снижение подачи каждого из насосов при параллельной работе будет тем больше, чем круче пройдет характеристика внешней сети (чем больше потеря напора в трубопровода).

В случае пересечения характеристикой внешней сети суммарной характеристики в точке М или левее ее, эффекта параллельной работы не будет, т.к. суммарная подача будет равна или меньше подачи каждого из насосов, работающего отдельно.

В соответствии с рис.6.1 мощность насоса при параллельном включении определяют по выражению

Рис. 6.2. Параллельная работа 3 насосов

На рис.6.2 приведены основные зависимости одного из трех не удаленных (расположенных в одной насосной камере) насосов с одинаковыми характеристиками. Для удобства сравнения характеристики насосов соответствуют ранее приведенным на рис.6.1,только добавлен еще один насос.

Характеристика сети осталась прежней. Режим работы каждого из насосов при совместной работе определяется точкой 2 (подача - 1/3 Q₂; напор – H₂ и мощность N₂’).

Включение на ту же внешнюю сеть третьего насоса привело к снижению подачи каждого из насосов (0,5 Q₂ > 1/3 Q₂). Это показывает, что для проверки эффективности параллельной работы всегда требуется предварительное определение возможной подачи, а следовательно, длительности откачки, что особенно важно в аварийных ситуациях,' Одним из вариантов увеличения суммарной подачи насосов остается включение дополнительного (резервного) нагнетательного трубопровода.

6.2. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА НЕУДАЛЕННЫХ НАСОСОВ С РАЗНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

На рис.6.З приведены кривые насоса № I и № 2 с разными харак­теристиками и построена их суммарная характеристика № I + № 2.

Рис. 6.3. Параллельная работа двух насосов с разными характеристиками.

На том же графике построена характеристика внешней сети. Режим работы параллельно включенных насосов определится точкой 3, чему соответствует суммарная подача Q₃. Режим работы каждого насоса соответственно определяется точками 4 и 5. При этом

Q₄+Q₅=Q₃

Мощность насоса № I, включенного параллельно, определяют по выражению

Мощность насоса №2

Из графиков на рис.6.3 видно, что при индивидуальном включении каждого из насосов на внешнюю сеть режимы работы определяются параметрами точек 1 и 2.

В том случае, если характеристика внешней сети пройдет выше (левее) точки М - точки пересечения с суммарной характеристикой, при параллельном включении их суммарная подача снизится. При отсутствии обратных клапанов с сети насоса № 1 вода перетекала бы через него обратно в водосборник. Но поскольку все насосы обязательно оборудуются обратными клапанами со стороны всасывания и нагнетания, подачу в сеть будет осуществлять насос № 2, как более вы­соконапорный, а в насосе № 1 будет происходить нагрев воды.

Рассмотренный случай не является характерным для главных водоотливных установок шахт и карьеров, т.к.в соответствии с Едиными правилами безопасности там устанавливают однотипные насосы. Скорее он типичен для систем бытового и промышленного водоснабжения.

Дата добавления: 2015-08-29