Параллельное и последовательное соединения нагнетателей

В зависимости от условий эксплуатации и производственного назначения нагнетатели могут работать группами на общую трубопроводную сеть.

При групповой установке нагнетателей применяются два способа их соединения для совместной работы: параллельное и последовательное. Возможно и комбинированное соединение.

Параллельное соединение нагнетателей применяется при ограниченной подаче отдельных нагнетателей для покрытия неравномерного графика потребления сети с высокими расходами.

На рис. 7.33, а показана схема установки с тремя параллельно соединенными динамическими насосами. При параллельном соединении нагнетателей полная подача группы представляется суммой подач отдельных нагнетателей и выполняется так, чтобы имелась возможность выключения из работы любого нагнетателя.

Параллельное соединение дает большие удобства в процессе регулирования подачи группой нагнетателей путем отключения отдельных нагнетателей и регулирования подачи любого из них.

Если система, состоящая из нагнетателей и трубопроводной сети, не имеет значительной емкости, аккумулирующей расходы, и работает на покрытие суточного графика с переменными расходами (рис. 7.33, б), то в любой момент времени нагнетатели должны

Схема установки параллельно работающих насосов /.../// (я) и суточный график подач установки центробежных насосов (б)

Рис. 7.33. Схема установки параллельно работающих насосов /.../// (я) и суточный график подач установки центробежных насосов (б)

давать в сеть подачу, равную расходу в сети. В пиковой части графика нагнетатели должны обеспечивать подачу (?тах, в провалах графика Qmin.

Если установка состоит из одного нагнетателя, то нагнетатель должен быть выбран на расход Qmax и иметь возможность глубокого регулирования до подачи Qmin. Регулирование расхода связано с потерями энергии, и такой насос будет иметь низкий эксплуатационный КПД. Перерывы в подаче в сеть недопустимы, поэтому на случай аварии в установке должен иметься второй насос с подачей не менее Qmax, т. е. резерв будет составлять 100%. Следовательно, при неравномерном графике расходов установка с одним рабочим насосом невыгодна из-за высокой стоимости резерва и больших потерь энергии при эксплуатации.

Если принять к установке два насоса, то резерв будет снижен до 50 % и эксплуатационная эффективность будет повышена.

В целом увеличение количества рабочих нагнетателей уменьшает резерв и до определенного предела увеличивает эффективность эксплуатации.

На рис. 7.34, а представлена схема двух центробежных насосов при параллельном соединении, их напорные характеристики Н и Нп и общая характеристика, которая без учета сопротивления соединительных трубопроводов получается путем сложения абсцисс характеристик отдельных насосов для постоянных ординат //, = const. Точка пересечения общей характеристики с характеристикой системы #с определяет рабочую точку параллельно работающих насосов. Очевидно, что

т.е. суммарный расход параллельно работающих насосов меньше суммы расходов каждого насоса при индивидуальной работе на ту же сеть.

Параллельное соединение насосов наиболее эффективно при пологой характеристике системы (сети), что подтверждается сравнением расходов в сети Нс и Н’с.

Последовательное соединение нагнетателей применяется для повышения напора, развиваемого установкой в целом. В этом случае выходное отверстие первого по ходу жидкости (газа) нагнетателя соединится трубопроводом с входом последующего нагнетателя.

Характеристики совместной работы насосов

Рис. 7.34. Характеристики совместной работы насосов: а — при параллельном соединении; 6 — при последовательном соединении

Массовые подачи нагнетателей, если нет утечек и отборов, в этом случае одинаковы. Для насосов, подающих жидкость с плотностью р = const, одинаковы и объемные подачи.

На рис. 7.34, б представлена схема двух центробежных насосов при последовательном соединении, их напорные характеристики Н и Ни и общая характеристика Н + . Общая напорная характеристика строится путем суммирования ординат характеристик отдельных насосов при Q, = const. Точка пересечения общей характеристики системы (сети) #с определяет рабочую точку последовательно соединенных насосов. Очевидно, что

т. е. суммарный напор последовательно соединенных насосов меньше суммы напоров каждого насоса при индивидуальной работе на ту же сеть.

Последовательное соединение насосов экономически себя оправдывает при крутых характеристиках системы с малым значением Яст, что подтверждается сравнением напоров в сети Нс и Щ.

Из рис. 7.34, б следует, что при последовательном соединении увеличивается как суммарный напор, так и несколько увеличивается общий расход (?| + ц. Это положение легко объяснить энергетически: включение второго насоса последовательно к первому увеличивает энергию потока, и для равновесного, устойчивого состояния системы должна соответственно возрасти энергия, затрачиваемая в общем трубопроводе на выходе из второго насоса, а это возможно только при увеличении подачи и напора установки.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >