Регулирование изменением характеристик сети.
Способ регулирования подачи задвижкой (дросселированием) на напорном патрубке насоса основан на увеличении сопротивления напорной линии, благодаря чему характеристика сети S1 поднимается более круто и пересекает характеристику насоса в режимной точке А2, соответствующей требуемой подаче QА2. При этом требуемый напор в системе увеличивается до значения Н2 (рис. 16).
Рис. 16. Регулирование работы насоса дросселированием.
Для оценки экономичности регулирование с помощью задвижки на напорном патрубке необходимо определить теряемую при дросселировании мощность.
Nдр
=
(57)
где hзд - напор, теряемый в дроссельной задвижке,
Из-за существенных недостатков (неэкономичность и возможность регулирования только в сторону уменьшения подачи) способ дроссельного регулирования можно применять только на имеющих плавную характеристику небольших насосных агрегатах, где регулирование требуется в течение короткого времени. По данным ВНИИВОДГЕО потери из-за неэкономичного способа регулирования для городских водопроводных станций составляют 10-15% суммарного потребления электроэнергии. Прикрывая задвижку, энергия, за экономией которой мы повсеместно гонимся, расходуется впустую. Можно сказать: откройте все задвижки полностью – и об энергетическом кризисе не придется даже вспоминать.
Законы пропорциональности. Построение новых характеристик насоса при изменении числа оборотов вала насоса.
В производственных условиях часто возникает необходимость пересчета паспортных характеристик, установленных при частоте вращения n1, для перехода на другую частоту вращения рабочего колеса n2 при Д2 = const.
При изменении числа оборотов вала насоса одновременно меняются его параметры Q, H, N и . При этом, параллелограммы скоростей будут подобными.
Если обозначить напор, мощность, подачу (Q1, H1, N1) при числе оборотов n1, для одного режима, а для другого режима при n2 через Q2, H2, N2, то из подобия параллелограммов скоростей, построенных для обоих режимов, получим следующие соотношения:
. (58)
С другой стороны, имеем:
.
Отношение подач для двух сравниваемых режимов:
.
Учитывая вышеприведенные соотношения скоростей, а также 0 = const., то
(59)
Напор, развиваемый насосом, определяется в соответствии с уравнением
.
Отношение напоров при разных числах оборотов вала можно представить следующим соотношением:
Учитывая, что
,
Г
= const,
то получим следующую зависимость:
. (60)
Так как мощность, потребляемая насосом, пропорциональна величинам Q и H, следовательно:
.
Выражения
:
:
(61)
называются законом пропорциональности.
Высота всасывания насоса при работе его с частотой вращения n2 определяется по уравнению:
, (62)
где Нвак
и
- допустимая вакуумметрическая высота
всасывания при частотах вращения n1
и n2.
Установленный закон пропорциональности позволяет по одной характеристике Q - H построить ряд характеристик насоса в широком диапазоне изменения частоты вращения.
Из закона пропорциональности следует:
или 
const.
Отсюда получается уравнение кривой:
Н
=
. (63)
Полученное уравнение - парабола с вершиной в начале координат. Парабола представляет собой геометрическое место точек, определяющих режимы работы насоса, подобных режиму в точке А (рис. 17), и называется параболой подобных режимов.
С
пособ
построения новой характеристике Q - H
при n2 показан
на рис. 17. На кривой Q - H
при числе
оборотов n1
возьмем произвольную точку А, которой
соответствует подача QА
и напор HА.
Согласно законам пропорциональности:
,
.
Откладывая значения Q и H, можно найти точку А1, принадлежащую другой характеристике Q - H, при числе оборотов n2. Если непрерывно изменять
Рис. 17. Рабочие характеристики насоса
При изменении числа оборотов.
число оборотов от n1 до ni, то значения расхода и напора будут меняться по закону параболы.
Таким образом, для всех точек кривой Q - H при числе оборотов n1 можно провести соответствующие параболы и на них найти точки, соответствующие другим числам оборотов насоса.