Сообщение

Наосные и воздуходувные станции

Содержание материала

Графоаналитический расчет совместной работы насосов и трубопроводов.

Цель данного расчета - определение координат рабочей точки насоса. Для отыскания рабочей точки системы насос - трубопровод необходимо найти общую точку на характеристиках насоса и трубопровода. Математически это сводится к решению системы двух уравнений с двумя неизвестными. Учитывая, что характеристика насоса  Q - Н   задана в графическом виде, то задачу нахождения рабочей точки проще решать графическим способом.

Для этой цели на миллиметровой бумаге строятся характеристики выбранного насоса, Затем строятся суммарные характеристики Q - Н насосов при параллельной их работе для каждой из ступеней работы насосной станции. При параллельной работе производительности насосов складываются при одинаковых напорах. Характеристику трубопровода строят по уравнению:

clip_image129                     (30)

clip_image131,                       (31) 

где Sпр  - приведенный коэффициент сопротивления системы, учитывающий сопротивление в коммуникациях насосной станции и в напорных водоводах, отнесенный к расходу одного насоса, с25.

Qн, - Расчетный расход а напорного внестанционного трубопровода;

где - m - число рабочих насосов;

n - число напорных водоводов.

В общем виде потери напора в системе трубопроводов определяются по формуле

clip_image133           (32) 

Задаваясь величинами расходов насоса Qн, и подставляя в уравнение значения S2, S3, S4, находим потери напоров для каждого режима работы насосной станции, в зависимости от количества работавших в этом режиме насосов. Результаты расчетов сводятся в таблицу 4.

Таблица 4. расчетные режимы работ насосной станции.

Режимы работы насосной станции

Количество работающих насосов

Количество напорных водоводов

Расчетные величины

Подача насоса м3

Qн

 

 

 

Qн2 

 

 

 

Нормальный

m 

n

clip_image135 

 

 

 

 

Аварийный

m 

n-1

clip_image137 

 

 

 

 

Примечание. Под нормальным режимом понимается работа различного числа насосов (m) на расчетное количество внестанционных водоводов (n); под аварийным - выход из строя одного напорного водовода (n-1).

Используя данные табл. 4 наносят их в виде точек на график с характеристиками насосов. Соединяя эти точки плавной кривой, получают характеристику системы трубопроводов.

Рабочая точка системы "А" находится на пересечении суммарной характеристики трех насосов Q1+2+3-H характеристики системы трубопроводов.

Рабочая точка системы "Г" характеризует работу трех насосов (Q1+2+3-H) и системы трубопроводов при выходе из строя одного напорного внестанционного трубопровода (n-1). Для насосных станций второй и третьей категорий надежности действия и при наличии аварийного выпуска насосной станции QГ должен составлять не менее 70 % от QА

В случае, если данное условие не выполняется, т.е. производительность насосной станции падает более чем на 30%, то для достижения необходимой степени обеспеченности подачи воды между водоводами следует устраивать перемычки с установкой задвижек. При наличии перемычек в аварийной ситуации отключается не весь внестанционный трубопровод, а только его часть.



clip_image139
 

 


Насосная станция первой категории действия при аварийной ситуации должна обеспечивать 100 % - расчетный расход. Это достигается включением в работу резервного насоса и устройством некоторого количества перемычек между напорными водоводами.

Количество перемычек между напорными трубопроводами одинакового диаметра определяется следующим образом. На суммарной характеристике насосов Q1+2+3-H отыскивают точку "Д", соответствующую требуемой подаче насосной станции при аварии и определяют потери напора в данной точке как разность между напором в указанной точке и статическим напором.

Из выражения:   clip_image141                                    (33) 

обозначив  clip_image143clip_image145 через α ,

определяют эту величину:     clip_image149                 (34)

Количество перемычек

clip_image151                           (35)

 

Характеристику трубопроводов с перемычками строят по сопротивлению, найденному из соотношения                                      clip_image153             (36) 

В случае, если действительная производительность насосной станции QА  намного превышает расчетную QP, следует предусмотреть количественную либо качественную регулировку подачи насосов (обточка рабочего колеса, изменение числа оборотов, дросселирование). Выбор того или иного способа регулирования подачи насосов производится по согласованию с руководителем проекта.