Рис. 2. Режим работы насосов
а) при изменении уровня воды в источнике
б) при повышении уровня воды в баке водонапорной башни
источниках не остается постоянным и изменяется в зависимости от гидрологического режима источника. Рассмотрим режимы работы насоса при изменениях уровня воды в источнике от минимального до максимального.
На рис.2, а приведены характеристики насоса Н- Q и характеристика напорного водовода Нтр-Q (геометрической высоты подъема Hг). Точка А пересечения характеристик насоса и водовода соответствует режиму работы системы «насос — водовод» при минимальном уровне воды в источнике. Координаты точки А должны удовлетворять требуемым подаче QA и напору НА. Потребляемая мощность в этом режиме работы NA и КПД h а.
С повышением уровня воды в источнике геометрическая высота подъема Hг, равная разности отметок уровней свободных поверхностей воды в источнике и в смесителе, будет уменьшаться, т. е.
Hс-Hунв> Hс-Hувв и Нг> H,
где Нс — отметка уровня воды в смесителе;
Hунв — низкий уровень воды в источнике;
Нувв — высокий (паводковый) уровень воды в источнике.
Потери напора в трубопроводе практически остаются постоянными при данном расходе. Из анализа уравнения характеристики трубопровода
H=Hr+SQ2 следует, что Нг есть координата вершины квадратичной параболы при Q = 0. Следовательно, при уменьшении Hг уменьшается координата вершины характеристики трубопровода характеризуется новой режимной точкой Б, имеющей координаты Qs, HБ, NБ и h Б . Следовательно, при повышении уровня воды в источнике напор насоса уменьшается, подача и мощность увеличиваются, КПД насоса снижается.
Увеличение мощности насоса вызывает перегрузку электродвигателя, его нагрев и уменьшение КПД двигателя, что может привести к выходу двигателя из строя. Во избежание перегрузки двигателя необходимо регулировать подачу насоса.
При значительных колебаниях уровня воды в источнике целесообразно применять насосы с крутопадающей характеристикой Н-Q, при которой изменение подачи и мощности насоса будет меньшим, чем при пологой. Однако надо иметь в виду, что такие насосы имеют небольшую рабочую часть характеристики и изменение уровня воды может привести к работе насоса вне рекомендуемого поля.
Если насосы подают воду в резервуары, то в момент повышения воды в источнике следует рекомендовать поддерживать максимально возможный уровень воды в резервуаре. Это мероприятие позволят снизить увеличение мощности электродвигателя, т.е. его перегрузку. На рис. 2 показан метод определения режимных точек работы насоса при подаче воды в бак башни графически. Характеристики трубопровода А-Б, А1-Б1, А2-Б2 построены для соответствующих уровней воды в баке при геометрических высотах подъема Нг о,
HГ1 и HГ2. Система работает в режимных точках 0, 1 и 2.
Из анализа графика работы системы «насос-сеть» следует, что при увеличении уровня воды в баке вследствие саморегулирующей способности насоса напор его увеличивается, а подача и мощность уменьшаются. При увеличении геометрической высоты подъема до Нг2 подача насоса Q2 меньше ,критической подачи Qкp и режим работы насоса будет находиться в области неустойчивой работы со всеми последствиями, вытекающими из этого.
Следовательно, насосы, работающие на напорные резервуары и безбашенные системы водопроводной сети, должны иметь пологие характеристики Н- Q без западающей ветви. При анализе режима работы насоса необходимо уточнять продолжительность работы насоса при различных уровнях воды в баке и в зависимости от этого подбирать насос с оптимальным КПД на диктующий уровень воды в баке.
44. Классификация центробежных насосов.
Они классифицируются:
По числу ступеней – одноступенчатые, многоступенчатые.
По способу отвода среды – простые без направляющего аппарата; турбоприводные с направляющим аппаратом.
По типу подвода жидкости – с односторонним и двухсторонним подводом.
По параметрам потока – низко- (до 2 атм.), средне- (2-6 атм.), высоконапорные (более 6 атм.).
По расположению вала – с горизонтальным и вертикальным размещением.
По виду перекачиваемой жидкости – водяные, фекальные, землесосные, кислотные и т. д.
По назначению – общепромышленные, шахтные, артезианские (глубинные) и т. д.
Задачи