Характеристика трубопровода. Работа насоса на сеть.

Установить, в каком режиме будет работать насос, можно лишь при условии, если известна характеристика системы, в которую этот насос подает жидкость. Поэтому система “насос - трубопроводы” должны рассматриваться как единая система, которая характеризуется точкой материального и энергетического равновесия.

Известно, напор, развиваемый насосом, складывается из геометрической высоты подъема (статического напора) жидкости и суммы гидравлических потерь.

H = H_ст + h,

где h - сумма потерь напора на преодоление трения при движении жидкости по трубопроводу h_l и потерь на местные сопротивления h_M.

Величина h_L зависит от диаметра и длины трубопровода, шероховатости его стенок:

h_l =  (52) или h_L =  , (53) h_L = S₀ l Q², (54)

где  и  - коэффициенты потерь напора;

l - длина трубопровода, м;

Д - расчетный диаметр трубы, м;

- средняя скорость движения воды, м/с;

Q - подача, м³/с;

S₀ - удельное сопротивление, с²/м⁶.

Местные потери вычисляются по формуле

h_M =  , (55)

где  - коэффициент местных сопротивлений.

При построении графической характеристики Q - H_тр системы “насос - водовод” удобно пользоваться формулой

H = H_ст + SQ², (56)

где S - гидравлическое сопротивление трубопровода, с²/м⁵.

П ользуясь этим уравнением можно построить характеристику трубопровода при работе данного насоса рис.15.

На графике проводят прямую, параллельную оси абсцисс и проходящую от нее на расстоянии H_ст. Выбирают несколько значений расхода Q₁, Q₂, Q₃...Q_n., вычисляют соответствующие им значения h, откладывают эти значения

Рис. 15 Рабочая точка насоса

вверх от прямой H_ст в точках, соответствующих выбранным значениям расхода, и соединяют полученные точки плавной кривой. Величину H_ст называют статической составляющей характеристики системы, а величину h - динамической.

Точка A пересечение кривой Q - H насоса с характеристикой сети называют режимной или рабочей точкой.

Точка A определяет все параметры, характеризующие режим работы насоса, а именно Q_A, H_A, N_A и _A.

Регулирование работы насосов.

Регулированием работы насоса называется процесс искусственного изменения характеристики трубопровода или насоса для обеспечения работы в требуемой режимной точке, т.е. для сохранения материального и энергетического баланса системы.

Регулирование можно осуществить двумя основными методами: изменение характеристик сети и изменение характеристик насоса.

При изменении характеристик сети возможны следующие регулирования подачи насоса: дросселирование и байпасирование (перепуск).

При изменение характеристик насоса возможны следующие способы регулирования его подачи: изменение частоты вращения ротора насоса, диаметра рабочего колеса, поворот лопастей рабочего колеса и др. Регулирование подачи насосных станций возможно также изменением числа работающих насосов.