5. Допустимая отметка установки насоса и допустимая высота всасывания при исходной и измененной частотах вращения

По известным значениям допустимого кавитационного запаса по (1.17-1.18) вычисляют допустимую отметку установки насоса и допустимую высоту всасывания при исходной и измененной частотах, подставляя соответствующие значения из табл. 2.2, отсюда следует, что снижение частоты вращения увеличивает значения допустимой отметки установки насоса и допустимой высоты всасывания. И, наоборот, рост частоты требует уменьшения отметки установки насоса и высоты всасывания. Это следует иметь в виду при реконструкции насосных станций, когда используются электродвигатели с повышенной частотой вращения. В этом случае отметка установки насоса в здании насосной станции может оказаться больше допустимой для повышенных оборотов, что приведет к работе насосов с кавитацией. Следствием кавитации будет эрозионное разрушение центробежного колеса, повышенные шум и вибрации, приводящие к снижению надежности и долговечности насоса.

6. Суммарные напорные характеристики при параллельной работе насосов

Параллельной работой насосов называют подачу воды несколькими насосами в один напорный трубопровод. Параллельное соединение насосов показано на рис. 2.3, такое соединение предназначено для увеличения подачи воды в НТ. Отключением и включением одного или нескольких насосов регулируют подачу воды, обеспечивая необходимый график водопотребления.

Суммарные напорные характеристики параллельно работающих насосов получают сложением подач при фиксированных значениях напора. На рис.2.4 показаны суммарные характеристики для двух и трех одинаковых насосов и характеристика трубопровода, обозначенная Н_т. Рабочие точки В_1, В₂, В₃ соответствуют работе одного, двух и трех насосов. Видно, что с увеличением числа параллельно работающих насосов выигрыш в подаче уменьшается: разность подач меньше разности .

Это следует иметь в виду при реконструкции НС, когда к одной и той же напорной магистрали подключены дополнительные насосы. Если при подключении, например, к одному насосу еще двух насосов, надо утроить подачу, необходимо реконструировать напорный трубопровод, уменьшив его сопротивление. На рис. 2.4 характеристика такого трубопровода обозначена Н'_г. Сопротивление напорного трубопровода снижают за счет увеличения его диаметра и числа ниток. Отметим, что для увеличения выигрыша в подаче при параллельной работе насосов следует отдавать предпочтение насосам с крутыми напорными характеристиками.

Рис.2.3. Схема параллельного соединения насосов: 1 – насос; 2 – обратный клапан; 3 – регулирующая задвижка; 4 – НТ.		Рис. 2.4. Суммарные напорные характеристики для двух и трех параллельно работающих насосов и характеристики трубопроводов

7. Определение параметров насосов при параллельной работе

После построения аналогично рис. 2.4 суммарных напорных характеристик двух, трех и четырех насосов при исходной частоте вращения и характеристики трубопровода Н_т можно перенести в табл. 2.3 полученные значения подач и напора для рабочих точек В_1, В₂, В₃, В₄, затем рассчитать коэффициент увеличения подачи:

где: подача при работе n насосов;

подача при работе на трубопровод одного насоса.

Подача каждого насоса при параллельной работе:

Результаты расчетов по (2.11), (2.12) при параллельной работе насосов Д630-90 приведены в табл. 2.3. Зная подачу каждого насоса по КПД-характеристике определяют КПД насоса и выясняют, находится ли подача в рабочем диапазоне.

Таблица 2.3

Параметры при параллельной работе насосов

	м3/ч	м		м3/ч	%	Подача в рабочем диапазоне
1	570	36	1,00	570	72	Да
2	625	42	1,10	313	68	Да
3	640	44	1,12	213	56	Нет
4	645	45	1,13	162	43	Нет

На основании данных табл. 2.3 можно заключить, что с увеличением числа подключаемых к трубопроводу параллельно работающих насосов:

• возрастает суммарная подача, но, как уже отмечалось, не пропорционально числу насосов;

• увеличивается напор насоса, так как для обеспечения большего расхода через НТ требуется повышенное давление;

• уменьшается подача каждого насоса, вследствие чего, как правило, уменьшаются КПД и происходит выход подачи за рабочий диапазон при сравнительно большом числе параллельно работающих насосов. Последнее ведет к росту радиальных и осевых сил, воздействующих на центробежное колесо и нагружающих шарикоподшипники, и к повышению шума и вибраций. То и другое снижает надежность и долговечность насоса.

Отметим, что при проектировании системы с параллельно работающими насосами соответствующим образом подбирается диаметр трубопровода, обеспечивающий его малое сопротивление (характеристика трубопровода Н_т приведены на рис. 2.4). При этом каждый из насосов будет работать при большей подаче и при высоком КПД.