5.6. Эксплуатационная характеристика совместной работы насосы-водоводы

Для определения фактической подачи принятых к установке насосов и анализа режима работы насосной станции строят характеристику совместной работы насосов и напорных водоводов. Тогда фактические подача и напор определятся путем наложения рабо­чей характеристики насоса Q-Н (рис. 7) и характеристики на­порных водоводов (рис. 10). Следует отметить, что при таком совме­щении характеристик рис. 11, фактическая подача может значи­тельно отличаться от первоначально намеченной. Если фактическая подача окажется больше намеченной (8), это приведет к снижению регулирующей ёмкости. И наоборот, снижение факти­ческой подачи по сравнению с намеченной, приведёт к увеличению регулирующей емкости, что нежелательно. Очевидно, что значение фактической подачи не должно быть меньше Q_ч.ср=Q_сут.т/24.

После уточнения типа насоса в записке следует привести его характеристику с указанием зависимостей Q-Н, Q-N и Q- (рис. 7), а также габаритные размеры насоса и параметры его всасывающего и напорного патрубков.

Для нашего примера после проведения уточнения типа насоса – его изменение не требуется. Подходит прежний насос. Однако при работе такого насоса на напорный водовод без выполнения обточки рабочего колеса или снижения частоты вращения наблюдается увеличение параметров Q, H, что приведёт к описанному выше незначительному снижению регулирующей ёмкости. Следует рекомендовать пересчёт характеристики насоса путём уменьшения частоты вращения рабочего колеса по методике, описанной в п. 2.6.1 для того, чтобы характеристика насоса прошла точно через точку с Q_р=453 л/с и Н_тр=50,93 м. В курсовом проекте выполнить самостоятельно.

Q_р/2 Q_р Q, л/с

Н_тр

Рабочая точка с более высокими параметрами, чем Q_р и Н_тр.

Рис. 11. Определение рабочего режима насосной установки

6. Анализ совместной работы насосы-водоводы

6.1. Установление режима работы насосной станции при из­менении уровня воды в источнике и в резервуаре башни

На режим совместной работы насосов и напорных водоводов значительное влияние оказывает колебание уровней воды в источ­нике и в напорном резервуаре башни.

Из рис. 12 следует, что наиболее неблагоприятный режим в работе насосов и водоводов отмечается, когда уровень воды в ис­точнике минимальный, а в резервуаре водонапорной башни - мак­симальный, а также, когда уровень в источнике максимальный, а в напорном резервуаре - минимальный. В указанных вариантах величина колебания статического напора изменяется от максималь­ного значения Н_ст^макс в первом случае, до минимального значения Н_ст^мин во втором. Но колебания Н_ст приведёт к изменению поло­жения характеристики водовода, которая при этом пересечёт харак­теристику насоса в двух крайних точках А и В (см. рис. 12). В этой связи, основной задачей проектировщика следует считать, чтобы ра­бочие параметры принятого насоса Q и Н, соответствующие точкам А и В, оказались в пределах допустимой экономической работы принятого насоса, т. е. с высоким КПД.

Для нашего примера:

Н_ст^макс= Z_макс.б-Z_р^мин=431,51-396=35,51 м,

где: Z_макс.б - отметка максимального уровня воды в резервуаре башни (14);

Z_р^мин – отметка минимального уровня воды в резервуаре чистой воды (из задания).

Н_ст^мин= Z_min-Z_р^макс=425,62-404=21,62 м,

где: Z_min - отметка минимального уровня воды в резервуаре башни, которую можно вычислить из геометрических размеров бака, а именно:

Z_min=Z_макс.б-h_р=Z_макс.б-4·W_p/(·D_р²)=431,51-4·462/(3,14·10²)=425,62 м;

h_р – высота слоя воды регулирующего объёма в баке башни, м;

W_p,D_р – регулирующий объём (12), м³, и диаметр бака башни (табл. 4), м, соответственно.

Z_р^макс – отметка максимального уровня воды в резервуаре чистой воды (из задания).

Рис. 12а,б. Характеристика системы насосы-водоводы при изменении

уровня воды в резервуаре

Анализируя график на рис. 12б можно сделать вывод, что работа насоса Д800-57 на напорный водовод при Н_ст^мин будет происходить вне зоны оптимального КПД. Предлагаем для оптимизации применить насос Д1250-65 с диаметром рабочего колеса 430 мм (см. прил. 2 и каталог насосов). Также для данного насоса необходимо выполнить либо снижение частоты вращения, либо обточку рабочего колеса для снижения кривой Q-H до расчётных параметров Q_p, H_тр. В курсовом проекте выполнить самостоятельно.