книги / Насосы, вентиляторы, компрессоры
..pdfНа СлС У представлены различные случаи совместной работы двух и
ciо.-.ее машин на сети |
простые и сложные, что имеет место в условиях экс |
||
плуатации |
насосов, |
вентиляторов и дымососов (эксгаустеров). |
|
Гак, |
на схеме |
и графике I показан режим работы |
( Н и Н) лопастной |
|
на |
сеть, который определяется точкой |
пересечения харак |
теристики машины с характеристикой* сети.
На схеме и графике 2 исследуется совместная работа 2хмашин при па раллельном включении на различные сети I, П (без учета сопротивлений собственных участков сети каждого насоса). При этом строится (сложением подач при одинаковых напорах) суммарная характеристика машин при парал
лельном включении. По точке пересечения |
этой характеристики |
с характе |
||
ристикой сети (например 1) определяется |
суммарная подача О, цд. |
и |
||
суммарный напор |
совместно работающих машин. Учитывая, что напор, |
|||
развиваемый каждой машиной при параллельном включении равен |
суммарному |
|||
и напору сети при подаче через нее |
# по характеристике |
каждого |
||
насоса определяем его |
подачу СЦ и 0 .^ |
• |
|
|
Анализ работы двух различных насосов,включенных параллельно на |
||||
различные сети поясняется графиком на рис.2-£. При работе на |
сеть |
1 |
||
суммарная подача параллельно г сличенных насосов значительно превышает
подачу |
каждого из насесо®, |
работающих на эту сеть |
в отдельности |
|||||||||
Q V |
|
|
|
r |
что |
свидетельствует о целесообразности и достиже |
||||||
нии |
п о л о ж и т е л ь н о г о |
|
эффекта от совместной работы насо |
|||||||||
сов |
на |
эту |
сеть. В связи |
е |
тем, |
что |
при |
работе на сеть П суммарная по |
||||
дачи |
двух |
параллельно^включонных |
насосов «равна подаче отдельно работаю |
|||||||||
щего |
первого насоса 8 ^ ^ |
(ft* |
♦ 0 |
) |
, т .е . |
совместная работа на |
||||||
сосов дает |
н у л е в о й |
эффект, |
ее |
нельзя считать целесообразной. |
||||||||
При работа да сеть Æ суммарная подача параллельно |
включенных насосов |
|||||||||||
жазываытс»! даже меньше, чем подача отдельно работающего на эту сеть |
||||||||||||
первого |
насоса 0 * 1 . |
* ftp |
♦ |
|
|
|
. Это объясняется тем, что |
|||||
|
ову.естнсд работе за счет 1го насоса в сети создается давление, |
|||||||||||
|
Mutilée давление на выходе из напорного патрубка 2го насоса и поток |
|||||||||||
.метается через |
этот касос в обратном направлении с .расходом |
|||||||||||
|
непарного патрубка ко всасывающему)* Такой режим работы насоса |
|||||||||||
"гПгяго |
называть турбинным, в этом |
случае поток передает энергию маши- |
||||||||||
|
•\ не машина потоку, |
как |
обычно |
при |
работе насоса. |
|||||||
|
Таким образом, |
|
при |
работе |
на сеть |
С! достигается отрицательный оф- |
||||||
т от |
совместно/, |
работы двух насосов, |
что не только не целесообразно, |
|||||||||
|
по |
.«hoi им причинам |
недопустимо. |
|
|
|||||||
Отмеченное позволяет сделать вывод о том, что решая вопрос о параллельном включении разных насосов (вентиляторов или дымососов) необходимо обращать внимание на форму характеристики сети. Как прави ло» параллельное включение машин целосообразно при работе на сеть с пологой характеристикой, когда сеть обладает сравнительно'небольшими
На графике 3 СЛС 9 показана совместная работа двух машин после довательно включенных на общую сеть. Суммарная характеристика машин в этом случае получается сложением давлений (напоров) при одинаковых по дачах. По точке пересечения этой характеристики с характеристикой сети определяется суммарная подача и суммарное давление (напор) последова тельно включенных машин. Причем, подача каждой машины при совместной работе равна суммарной Q, ■ ÛJL s QLKL * а суммарное давление равно сумме давлений, создаваемых каждой из последовательно включенных ма шин
Анализ работы машин, например» различных вентиляторов, включен
ных последовательно на сложную сеть поясняет |
график на рис. 2-Г. |
|||||
При работе на сеть I суммарное давление, |
|
создаваемое последова |
||||
тельно включенными |
вентиляторами |
значительно |
превышает давление, соз |
|||
даваемое отдельно |
работающими на |
эту сеть |
вентиляторами АРц^Ар^&рд- |
|||
В этом случае последовательное включение |
вентиляторов обеспечивает |
|||||
п о л о ж и г е л ь н ы й |
эффект и считается |
целесообразным. |
||||
Суммарное повышение давления, создаваемое |
последовательна ьклк,- |
|||||
ченными вентиляторами на сеть с характеристикой П, оказывается ранним
давлению, развиваемому I |
вентилятором,отдельно |
работающим на |
сеть |
|
Д р ^ г Д р ^ ^ О = Др, |
# т .к . при |
расходе через |
второй вентилятор |
|
создаваемое |
им давление |
равно нулю, В |
этом случав |
совмест |
ная работа двух разных вентиляторов имеет нулевой, эффект и нецелесо
образна. |
|
|
|
|
|
При работе на сеть с характеристикой Шсуммарное повышение давле |
|||
ния, |
создаваемое последовательно включенными вентиляторами оказывается |
|||
даже |
меньше, чем давление, |
развиваемое отдельно работающим 1 вентиля |
||
тором. Объясняется это тем, |
что. при ^овмеогной |
работе через каждый из |
||
них |
перемещается расход |
* |
При Котороц давание, <^рздав^ |
|
емое |
вторым вентилятором отрицательное# |
Поэтому |
A |
|
Следовательно, при совместной работе вентиляторов на сеть Шобеспечи вается отрицательный эффект, что является нецелесообразным и недопус тимым. Второй вентилятор при этом становится добавочным сопротивлением
в сети первого вентилятора. В целом, рассматривая вопрос о совместной работе
различных машин чнасосов вентиляторов, дымососов) при их последовательном или параллельном включении сле дует обращать внимание на форму характеристики сети.
Последовательное соеди нение машин, как видно из графика на рис.2-7, можно считать целесообразным при работе их на сеть с крутой характеристикой, г.е. сеть,
обладающую большими |
сопро |
||
тивлениями. |
|
|
|
На |
графике |
CjiC |
9 изоб |
ражена |
совместная работ- |
||
двух машин при |
параллель5, |
||
включении на сложную |
сеть, |
||
когда учитывается сопг. ' тиьление не только общой сети ЛЬ, но и сопротивление учас Т1£Л соти каждого насоса.
Аля определения режима работы каждой машины на такую сеть Необ
ходимо сделать следующее:
1. Рассчитать и построить характеристики отдельных участков сети (I . 2, АБ).
2.Привести характеристики каждого насоса к узловой точке А, вы читая из напора насоса при какой-либо подаче напор собственного участ ка сети насоса при той же подаче..
3.Построить суммарную характеристику насосов при параллельном включении по характеристикам этих насосов, приведенным к узловой точ ке А (вкладываются подачи при одинаковых напорах).
4.Точка пересечения суммарной характеристики насосов с характе
ристикой общего участка сети АБ позволяет определить суммарную подачу
инапор, срабатываемый каждым насосом на участке АВ.
5.Зная последний, по характеристикам I го и 2го насосов, приве денным к точке А, определяем действительную подачу каждого насоса при
паралдельном включении на сложную сеть.
6. При известной подаче каждого иэ параллельно включенных насосов по характеристикам первого и второго насосов определяем их действи тельные режимы работы (на графике точки, обведенные кружком).
График 3 поясняет работу одной машины на сеть с двумя разветвлен ными участкамиг Чтобы определить расход жидкости, подаваемый насосом черед первый п ‘второй участки, необходимо:
1) |
построить характеристики отдельных |
участков |
сети |
1 ,2 ,общего; |
2) |
привести характеристику насоса к узловой точке В, вычитая из |
|||
напора |
насоса при какой-либо подаче, капор |
участка |
АВ при |
той же по |
даче:
3) построить сумме.рную характеристику 2 .и I участков при их па
раллельном соединении, |
оуммируя расходы.при одинаковых напорах; |
|
|
*0 по точке пересечения суммарной характеристики участков |
с ха |
||
рактеристикой |
насоса, приведенной к точке В, определить подачу |
насоса |
|
Q, и напор |
( H j ^ ) . |
срабатываемый на каждом иэ разветвленных |
|
участков; |
|
|
|
3) зная последний, по характеристике каждого иэ разветвленных участков, определить расход жидкости, перемещаемой насосом через эти участки;
6) зная подачу насоса, по его характеристике определить напор, развиваемый насосом И.
Изучив наиболее простые случаи совместной работы машин на сеть, можно решать более сложные задачи, например по параллельном) ьключе- ч*и> нескольких насосов чвеитиляторов, дымососов) на сложную сеть, по
Графоаналитический метод определения действительных режимов работы насосов, оараллельно
включенных на сложную сеть
6 производственных условиях машины, перемещающие жидкости и газы, часто работают включенными параллельно на сложную сеть. В связи с тем. что в существующей литературе этот вопрос освещен недостаточно, авто ром разработан метод, который позволяет решать задачи по параллельному включению 3х и более насосов на сложную сеть.
График на рис. 2- 8 поясняет решение задачи по параллельному вклс чению на сложную сеть 4х насосов. Для проектировщиков эта задача зак лючается в подборе насосов на каждый из участков сложной сети, а в ус ловиях эксплуатации насосов необходимо знать действительный режим ра
боты каждого из насосов параллельно включенных на сложную сеть. |
|
|
|||||||||||||||||
|
•При |
решении |
задачи считыются известными следующие величины: |
рас |
|||||||||||||||
ходы жидкости |
|
|
|
|
)• череэ отдельные |
участки |
сети, длины |
|
|||||||||||
этих |
участков |
М |
* |
М |
* |
- |
длина магистрального |
трубопровода АВ-£ |
|||||||||||
промежуточного трубопровода АС - t j |
геодезические |
отметки:7 В ,Y |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Порядок |
решения |
задачи |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
L |
Определить диаметры |
отдельных участков |
сети, |
рассчитать |
и |
|
||||||||||||
построить |
характеристики |
этих участков. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2. |
Установить расчетный |
напор |
каждого насоса. |
При этом учитываем, |
||||||||||||||
что |
I й |
насос |
обеспечивает перемещение |
расхода & |
|
через собственный |
|||||||||||||
участок |
сети, |
на |
что |
затрачивается |
напор Нс^ |
и вместе |
с другими |
на |
|||||||||||
сосами перемещает |
суммарный расход |
C Z a = tt,4 ^ Q * Q ,) |
через |
общий уча |
|||||||||||||||
сток |
АВ, |
|
для |
чего |
необходим |
напор Нед$ . Поэтому расчетный |
напор |
I го |
|||||||||||
насоса |
будет |
Hj |
Н |
+ Н |
Аналогично |
|
+ Hq; |
Hg |
Нс |
+ Нс |
+ |
||||||||
Но |
Н |
с\ |
+ |
Н |
+ Н |
1 |
А* |
|
|
ж |
*• |
Ав |
|
1 |
АС |
ЪА| |
|||
3 |
|
|
с ас |
с ай |
* |
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
|||
|
3. |
Показать |
на графике расчетный режим работы каждого насоса |
|
|||||||||||||||
Сточки |
I1 |
2*, З1, *fl |
), |
определяемый подачей |
насоса |
и расчетным |
напо |
||||||||||||
ром. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подобрать (по каталогу) насос на каждый из участков так, чтобы |
||||||||||||||||
напрр |
насоса |
при" заданной |
подаче |
на |
3 - |
% превышал |
расчетный. |
|
|
||||||||||
|
3, Изобразить характеристики подобранных насосов на том жо графи |
||||||||||||||||||
ке, |
где |
построены |
характеристики |
отдельных участков |
сети. |
|
|
|
|||||||||||
|
6. |
Привести |
характеристики |
I го |
и '»го насосов к узловой |
течке |
А, |
||||||||||||
а характеристики |
2го |
и 3го насосов |
к узловой точке С, вычитая из капо |
||||||||||||||||
ра насоса при какой-либо подаче напор собственного |
участка сети при |
топ |
|||||||||||||||||
же подаче. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Параллельное включение насосов (4*)
НА СЛОЖНУЮ СЕТЬ
15“ Pue. 2-S
7. |
Построить суммарную характеристику |
при параллельном, включении: |
||||
1го и 4го насосов по их характеристикам, |
приведенным к узловой точке |
|||||
и суммарную |
характеристику |
2го |
и 3го |
насосов по их характеристикам, |
||
приведенным |
к узловой точке |
С, |
|
|
|
|
8. |
Суммарную характеристику |
2го и |
3го |
насосов,, приведенную к узло |
||
вое точке С, привести к точке А, вычитая из приведенного напора при
какой-либо подаче, напор участка |
сети АС при |
той же |
подаче. |
||
9. |
Построить суммарную характеристику при |
параллельном включении |
|||
всехГ 4 |
насосов по характеристике 1Г°и **Г0 насосов, |
приведенной к точ- |
|||
ке А и |
характеристике 2 |
и 3 |
насосов, приведенной |
к той же точке. |
|
10. |
По точке пересечения |
суммарной характеристики |
четырех параллель |
||
но включенных насосов с характеристикой общего участка сети АВ устано
вить |
действительную суммарную подачу |
|
|
и действительный суммар |
||||||
ный напор |
Н#йа, срабатываемый на участке |
АВ, |
|
ГО |
|
|
|
|
||
- г |
п |
А» |
I |
ГО |
и А |
насосов, |
приведен |
|
||
11. |
Зная последний, по характеристикам |
|
|
|
||||||
ным к узловой точке А.определяем действительною |
подачу этих |
насссовв{ |
||||||||
и 0 ^ |
, а по суммарной характеристике 2го |
|
и 3го |
насосов, |
приведенной |
|
||||
точке |
А, |
определяем действительную суммарную подачу этих |
насосов |
+ |
||||||
а3 ).
12.Зная действительную подачу 2 0 и 3го насосов, по суммарной хара ктеристике этих насосов, приведенных к узловой точке С, устанавливаем
суммарный напор, котбрый срабатывается на участках |
АВ и АС |
с н , + н о . |
|||||||
I |
г) |
оная последний по |
«го |
оГО |
|
|
"w |
at |
|
1.1. |
|
характеристикам 2 |
и 3 |
|
насосов, приведенным |
||||
к узловой точке С, |
определяем действительную подачу |
каждого |
насоса 0 ^ |
||||||
и « з . |
|
|
|
каждого Насоса й, .û* ,Q3 , Оц |
|
|
|||
14» |
При известной |
подаче |
по |
харак |
|||||
теристике насоса определяем действительный режим его работы в случае |
|||||||||
параллельного включения на |
сложную сеть (точки |
I , |
2, |
'3, 4 ), |
|
||||
В свяэи с тем, что насосы на каждый из участков подбирались с запа сом по напору при заданной подаче, действительные режимы работы каждого из параллельно включенных насосов оказались несколько отличными от рас
четных, |
что |
вполне закономерно. При этом на |
1 й и 4 й участок насосы |
|||||
были подобраны с большим запасом по напору |
(при заданной |
подаче), чем |
||||||
о и |
о |
й |
|
|
" |
г |
тго |
,го |
на 2 |
и о |
|
участки, вследствие чего действительные подачи I |
и 4 |
||||
насосов |
более |
|
эначительно |
отличаются от заданных, чем действительные |
||||
подачи |
ого # ого |
от их заданных. |
|
|
|
|||
2 |
и |
; |
насосов |
|
|
|
||
Необходимо также отметить взаимное влияние совместно работающих |
||||||||
насосов, при |
котором увеличение действительной подачи (по |
сравнению с |
||||||
заданной) у одних насосов может привести к онижению действительной подачи у других.
Параллельно-последовательное включение машин
В производственных условиях часто возникает необходимость уве личить расход жидкости, транспортируемой насосами или газодувками по трубопроводам » газопроводам. Но, не всегда простое увеличение числа совместно работающих машин, перемещающих жидкости и газы, дает поло жительные результаты.
В связи с тем, нами |
проведено исследование совместной работы |
2х |
|||||||
и более насосов, включаемых на общую сеть параллельно или последо |
|
||||||||
вательно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Анализ выполнен на примере совместно работающих |
насосов |
типа |
|
||||||
6 НДв и 14 НДс и представлен графически на рис;1-9« |
|
|
|
|
|||||
Как видно из графиков, увеличение числа параллельно включенных |
|||||||||
однотипных насосов до 6 |
способствует |
/при работе на |
разные |
сети/ |
|
||||
главным образом,увеличению подачи совместно работающих насосов и |
|
||||||||
незначительному |
повышению напора. |
|
|
|
|
|
|
||
При последовательном |
включении /н а разные сети/ |
до 6 |
однотипных |
||||||
насосов, значительно увеличивается создаваемый ими напор |
при |
некото |
|||||||
ром увеличении |
подачи. Причем, устанавливаются границы /по ^ |
и Н/ |
|
||||||
экономичней и неэкономичной / |
60%t |
работы совместно работающих |
|
||||||
однотипных насосов и область расходов |
и напоров / f t |
- Н/ |
которая |
не |
|||||
покрывается |
ни |
за счет увеличения числа параллельнЬ |
включаемых насо- |
||||||
• одв, ни за |
сче’т |
увеличения числа |
последовательно соединяемых |
насосов. |
|||||
В производственных же условиях работа насосов в |
этой |
области |
|
||||||
ft - й часто бывает необходимой для осуществления определенных техно логических процессов. Например, для подачи охлаждающей воды на комп рессорную станцию, для подачи горячей воды абонентам тепловых и водо проводных сетей и в других случаях.
Так появилась задача найти такой способ соединения однотипных
насосов при |
их совместной работе на сеть, при котором увеличивались |
бы подача и |
напор совместно работающих машин. |
Поставленная задача, как это видно из графиков, может быть реше на, если 4, 6 и более насосов включать последовательно и параллельно.
Возможны такие комбинации соединения. 6 однотипных совместно ра ботающих насосов: а) три пары насосов соединены параллельно при их последовательном соединении в каждой паре; б) две группы насосов сое динены параллельно,а в каждой группе 3 насоса соединены последовательно
Сопоставление результатов параллельно-последовательного соедине ния б насосов по вариантам а) и б) (рис.2-1) показывает следующее.
При работе на сеть IУ подача и напор 6 насосов, соединенных по