5 . Расчет режима работы гнпс.

Для регулирования режима работы необходимо произвести построение совместной характеристики насосов и трубопровода (приложение 3).

При построении характеристики насосов возьмем любые пять подач с их комплексной характеристики [2, приложение 21], и определим соответствующий напор. Принятые напоры для заданных подач запишем в таблицу 4.

Напоры при подачах Q₁, Q₂, Q₃, Q₄, Q_5.

	Q1=800 м3/час	Q2=2400 м3/час	Q3=4000 м3/час	Q4=4800 м3/час	Q5=5600 м3/час
Нп, м	142,86	141,43	130	121	104,28
Носн, м	287,86	273,57	239,28	214,28	182,14
Нп+Носн, м	430,72	415	369,28	335,28	286,42
Нп+2Носн, м	718,58	688,57	608,56	549,56	468,56
Нп+3Носн, м	1006,44	962,14	847,84	763,84	650,70

Таблица 4.

Требуемый напор станции для рабочей производительности Q_час=4447,29 м³/час равен Н_тр=643 м (см. пункт 1 данной курсовой). А для максимальной производительности Q_час.max=4447,29 м³/час требуемый напор равен Н_тр.max=

Н_тр*1,07=681,6 м. Данные точки и будут являться рабочими точками системы насос – трубопровод. Совмещенная характеристика НС с нанесенными рабочими точками системы НС – трубопровод приведена в приложении 2.

Произведем регулирование режима работы при Q_час=4475,29 м³/час. При данной производительности наша НС обеспечивает напор, равный Н=837 м (см. приложение 2.). Т.е. нам необходимо убрать напор, равный 837-643=194 м.

Рассматривая все теоретические методы регулирования режима работы НС, совмещенную характеристику и учитывая то, что регулирование необходимо провести на длительный период следует рассмотреть два метода: смена ротора насоса и обточка рабочего колеса.

При смене ротора насоса на подачу 0,7 Q_час мы получим напор основного насоса, равный Н₀=184,28 м; D₂=470мм [2, приложение 21], Т.к. Q_час не будет входить в рабочую зону насоса (2880 – 4320 м³/час),этот вариант неприемлем.

При обрезке рабочего колеса на 10% (D^’₂=405мм) мы получим напор

основного насоса Н₀=175 м (приложение 1.). Тогда при обрезке рабочего колеса на 10% на трех основных насосах суммарный напор НС:

,

что больше Н_тр на: 651 – 642=9 м. Эту величину необходимо дросселировать на регуляторах давления на выходе НС.

.

Произведем регулирование режима работы при Q_час.max=4788,56 м³/час. При данной производительности наша НС обеспечивает напор, равный Н=801 м (см. приложение 2.). Т.е. нам необходимо убрать напор, равный 801-681,6=119,4 м.

В данном случае мы также рассматриваем два метода: смена ротора насоса и обточка рабочего колеса. Но так как Q_час.max=4788,56 м³/час, то это значение не будет входить в рабочую зону насоса с ротором на подачу 0,7 Q_час (2880 – 4320 м³/час), следовательно, этот вариант для нас неприемлем.

Так как мы уже имеем роторы, обрезанные на 10%, то нам целесообразнее рассмотреть вариант, в котором мы оставляем два насоса с уже обрезанными колесами на 10%, а третье колесо обрезать до требуемой величины.

При Q_час.max=4788,56 м³/час и колесами, обрезанными на 10%, напор одного насоса составит Н₀=166 м, а напор основного насоса без обрезки Н_{0 max}=225 м (D^’₂=450мм). Тогда суммарный напор НС:

Этот напор практически соответствует Н_тр.max=681,6 м, значит обрезка третьего колеса не требуется.

Определяем максимально допустимый дифференциальный напор станции Н_max [1], из условия сохранения прочности трубопровода и корпуса насоса, где n*H_н=Н_max, т.е.:

В качестве Н_max принимаем наименьшее из двух полученных значений: Н_max=672,6 м.

Определяем максимально допустимый подпор НС h_max [1], из условия соответственно сохранения прочности оборудования и обеспечения бескавитационной работы НС, находимый из тех же зависимостей, что и Н_max,

где h=h_max, а n и Н_Н – соответствуют значениям этих величин, полученным в ходе расчета режима работы НС для Н_тр.max=681,6 м:

В качестве h_max принимаем наименьшее из двух полученных значений: h_max=100,05 м.

Определяем минимально допустимый подпор НС h_min [1], из условия соответственно сохранения прочности оборудования и обеспечения бескавитационной работы НС. h_min=H_S= –31,99 м.

Результаты расчета режима работы НС сводим в таблицу:

Таблица 5.

Подача НС, м3/час	Кол-во рабочих насосов	Диаметры рабочих колес, мм	Дроссе-лируемый напор, м	Допустимый подпор, м		Допустимый дифферен-циальный напор НС, м
				hmin	hmax
Qчас=4475,29	3	405	17	–31,99	100,05	672,6
Qчас.max=4788,56	3	405;450	–	–31,99	100,05	672,6