28. Регулирование режимов работы насосных установок.

Для регулирования работы насосной установки необходимо обеспечить множество рабочих точек, которые должны отличаться либо производительностью, либо напором. Для этого необходимо изменять характеристику насоса или магистрали. На практике применяют следующие способы регулирования:

1.Дросселирование;

2.Поворот угла установки лопастей (для осевых); 3.Изменение частоты вращения вала насоса; 4.Перепуском;

5 .Изменением числа одновременно работающих насосов на одну магистраль. Дросселированием называется процесс изменения характеристики магистрали за счёт регулирования величины местного гидравлического сопротивления (рис. 1).

В качестве регулирующего элемента может выступать задвижка, диафрагма, дроссель, регулятор потока. С ростом площади проходного сечения регулирующего элемента гидравлическое сопротивление магистрали уменьшается.

Данный способ регулирования реализуется достаточно просто, однако, с энергетической точки зрения является неэкономичным, поскольку требуемая рабочая точка получается за счёт регулирования потерь.

Регулирование изменением угловой скорости вала насоса

Для реализации данного способа требуется иметь устройство регулирования угловой скорости привода насоса. Из теории механизмов центробежного типа известны следующие соотношении:

Следовательно, увеличивая угловую скорость вала насоса, мы увеличиваем его производительно и напор, получая семейство искусственных характеристик насоса (рис. 2). В настоящее время, благодаря наличию устройств, позволяющих регулировать скорости вращения асинхронных двигателей, данный способ применяется всё чаще. С энергетической точки зрения, он является наиболее оптимальным, поскольку позволяет передавать жидкости столько энергии, сколько требуется для обеспечения заданного режима.

Регулирование перепуском

Д ля реализации данного способа применяется перепускной клапан, который соединяет

нагнетательный и всасывающий патрубки насоса. При достижении определённого давления клапан открывается, перепуская часть потока жидкости из области высокого в область низкого давления (рис. 3) В режиме перепуска насос и магистраль работают в разных точках: насос - в точке В, магистраль - в точке А. Для этих точек совпадает напор Н_пер, а расходы будут отличаться на величину Q_nep. С энергетической точки зрения, данный способ регулирования является неэкономичным, поскольку энергия, сообщённая перепускаемой жидкости, теряется. Фактически, мы преднамеренно увеличиваем объёмные потери в системе.

Регулирование путём изменения угла поворота лопастей (для осевых)

В осевых насосах иногда регулируют производительность путём изменения угла поворота лопастей (угла атаки). Существует определённое положение лопастей, при котором производительность будет максимальной (обычно порядка 45°). При изменении угла в любую сторону производительность начинает уменьшаться. Характеристики при этом изменяются приблизительно так же, как при регулировании угловой скорости вала насоса (рис. 4).

Этот способ регулирования имеет как достоинства, так и недостатки. С энергетической точки зрения такое регулирование ничем не уступает регулированию изменением угловой скорости вала насоса, при этом не требуется иметь регулируемый электропривод. Главным недостатком данного способа является необходимость использования специальных насосов с механизмом автоматического регулирования угла. Кроме того, диапазон производительности таким способом весьма ограничен.