§ 2. Совместная работа насосов на общий трубопровод.
В практике возможны случаи совместной работы на общий трубопровод насосов, соединенных последовательно или параллельно.
При последовательном соединении насосов, необходимом для увеличения напора установки, один насос всасывает воду из приемного колодца и нагнетает ее в подводящий патрубок второго насоса, который по напорному трубопроводу подает воду до места слива ее.
При параллельном соединении насосов, необходимом для увеличения подачи установки при той же геометрической высоте, что и для одного насоса, каждый из насосов всасывает воду из водосборного резервуара и подает ее в общий напорный трубопровод.
При последовательном соединении центробежных насосов рабочий режим определяется точкой пересечения суммарной характеристики насосов с характеристикой трубопровода. Суммарная характеристика насосов получается суммированием ординат характеристик каждого насоса. При таком соединении насосов с одинаковыми характеристиками и при неизменяющейся характеристике трубопровода произойдет увеличение напора и подачи по сравнению с теми же показателями самостоятельно работающих насосов.
В практике возможно такое последовательное соединение насосов I и II, когда соединительный трубопровод III имеет большую длину в связи со значительным расстоянием между насосами (рис. 14, а). В этом случае, аналогично анализу работы совместно работающих вентиляторов, характеристика 1 насоса (при одинаковых насосах характеристика 2 насоса II накладывается на характеристику 1) должна быть приведена к пункту б. Для этого из ординат характеристики насоса следует вычесть ординаты характеристики 3 трубопровода III (приведенная характеристика насоса I изобразится линией 7). В данном случае насосы расположены на одном уровне и потому по характеристике 3 нет геометрической высоты. Суммарная характеристика 5 последовательно соединенных насосов получается суммированием ординат характеристик 2 к 7, я рабочий режим — точкой 6 пересечения характеристик 5 и 4 трубопровода IV. Точка 6 указывает, что при такой работе подача последовательно соединенных насосов меньше подачи при режиме 8, когда оба насоса были бы расположены в одном пункте и имели бы суммарную характеристику 9.
При последовательном соединении насосов, расположенных на различных горизонтах (рис. 14, б),
Рис. 14. Диаграммы работы последовательно соединенных насосов;
а — расположенных на одном уровне и на большом расстоянии друг от друга; 6 -расположенных на различных горизонтах
для нормальной работы необходимо, чтобы производительность Q1 насоса I при его самостоятельной работе на трубопровод III была больше производительности Q2 насоса II при его самостоятельной работе на трубопровод IV.
Если рассматривать насосы как независимые друг от друга, то рабочий режим нижнего насоса I определится пересечением его характеристики 1 с характеристикой 2 трубопровода III, а верхнего насоса II — пересечением его характеристики 3 с характеристикой 4 трубопровода IV. Приняв за начало отсчета пункт В, вычитанием ординат характеристики 2 (без учета геометрической высоты Hг1) из соответствующих ординат характеристики I получаем приведенную характеристику 5 нижнего насоса к пункту В, Сложением ординат характеристик 5 и 3 получаем суммарную характеристику 6 насосов I и II. Рабочий режим установки, найденный по точке пересечения характеристик 4 и 6, указывает на производительность Qp. Двух совместно работающих насосов, причем (Q2 <Qp<Q1 а величина подпора верхнего насоса равна Нпр.
Для обеспечения нормальной работы насосов величина подпора Нпр должна быть равна величине напора одного рабочею колеса.
Для устранения опасности разрушения арматуры нижнего насоса при выходе из строя обратного клапана верхнего насоса предусмотрена труба V, причем сумма высот по вертикали трубопровода III и V должна быть больше максимального напора нижнего насоса I.
При параллельном соединении двух одинаковых насосов, расположенных в одном пункте, подача и напор будут больше этих показателей каждого самостоятельно работающего насоса на один и тот же трубопровод. Если насосы не одинаковы или одинаковы, но расположены на различном расстоянии от общего напорного
Рис. 15. Диаграмма работы параллельно соединенных насосов, расположенных на большом расстоянии друг от друга
трубопровода, то возможна работа одного из
насосов с отрицательной подачей, т. е. будет уменьшаться подача воды по напорному трубопроводу другим насосом по сравнению с его подачей при самостоятельной работе. Во избежание этого параллельное соединение допустимо на трубопровод, при котором напор в рабочем режиме будет меньше напора при нулевой подаче (закрыта задвижка) каждого насоса в отдельности.
При параллельном соединении насосов I и II, когда один из них расположен на большом расстоянии от общего напорного трубопровода IV (рис. 15). Характеристики насосов должны быть приведены к пункту В. Приведению подлежит только характеристика насоса I, так как насос II расположен в пункте В. Если параллельно соединяются одинаковые насосы, то их характеристики I и 2 накладываются друг на друга. Для получения приведенной характеристики 7 необходимо из ординат характеристики I вычесть ординаты характеристики 3 трубопровода III. Суммарная характеристика 5 параллельно соединенных насосов получается характеристики 7 насоса I. Рабочий режим изобразится точкой 6 пересечения характеристики 5 с характеристикой 4 трубопровода IV. При этом подача параллельно соединенных насосов будет меньше подачи этих же параллельно соединенных насосов, но установленных в пункте В, т, е. при режиме 8, когда суммарная характеристика насосов изобразилась бы кривой 9.