Особенности построения совместных характеристик насосов

Сопротивление в общем случае зависит от диаметра напорного трубопровода и от конструкции насоса.

Сопротивление напорных трубопроводов насосных агрегатов тала АТН зависит также и от подачи, так как к обычным гидравлическим потерям на трение и местные сопротивления добавляются гидравлические потери, возникающие прн вращении вала с соединительными муфтаын. Зависимость сопротивления $ от подачн для насосных агрегатов таваАТН изображена на рис.3.17. Пользуясь этими графиками и выражением (3.8), можно построить дроссельные характеристики насосов с любым числом секций напорного трубопровода.

Для определения величины подачи насоса, работающего в данной конкретной скважине, необходимо построить характеристику совместной работы насоса, трубопровода и скважины (рис. 3.16), На этом рисунке 0—-0 — статический уровень воды в скважине, а— 1—геометрическая высота подъема, т. е. разность между отметками статического уровня воды в скважине н нзлива воды из напор кого трубопровода, и д — д — динамический уровень воды в скважине. Линия а—2 представляет собой характеристику трубопровода от напорного патрубка насоса до точки излнва воды (например, в сборный резервуар), а прямые а— 3 и 0 — д являются характеристикой скважины, т. е. графической зависимостью понижения уровня от дебита скважины.

Приведенная характеристика Q — H насосной установки с учетом потерь напора в напорном трубопроводе насоса обозначена на этом рисунке линией б —в.

В начальный момент (сразу после пуска) насос подает расход Qu. соответствующий расходу в точке пересечения кривых б—в и а—2 на рис.3.16. После того, как режим установится, т.е. после того, как уровень воды в скважине понизится до динамического горизонта. насос начнет подавать расход Q_p, соответствующий расходу в точке пересечения кривых б —в н а —4.

Скважинные насосы часто подают воду в одни сборный трубопровод и резервуар, т.е. работают совместно. Суммарную подачу и параметры работы каждого из скважинных насосов проще всего найти графо-аналитическим способом, т. е. путем построения характеристик совместной работы насосов и трубопроводов.

Способ построения графических характеристик совместной работы глубинных насосов поясним на примере расчета водозабора подземных вод, состоящего яэ трех скважяи, сборного трубопровода я резервуара (рис. 3.18,а). Примем, что статический горизонт всех скважин находится на одной отметке. Для построения характеристик совместной работы скважинных насосов необходимо предварительно построить приведенные характеристики каждого нз насосов с учетом удельного дебита соответствующих скважин. Приведенную характеристику насоса следует строить относительно точки 2, т. е. с учетом сопротивления трубопровода от точки а, до точки 2. Приведенные характеристики второго и третьего насосов следует строить относительно точек 2 и 3 соответственно. Построив такие характеристики (аналогичные кривой б—в на рис. 3.16), можно приступать к построению характеристики совместной работы этих насосов.

Сначала следует вычертить характеристику параллельной работы первого я второго насосов относительно точки 2, для чего необходимо сложить абсциссы характеристик этих насосов, приведенных к одной и той же точке 2 (см. кривую 2 на рис. 3.18, 6).

После этого полученную суммарную характеристику первого и второго насосов надо привести к точке 3, т. е. учесть потери напора в трубопроводе на участке 2 — 3. Для этого нэ ординат суммарной характеристики первого и второго насосов следует вычесть потери напора на участке 2 — 3 (см. рис. 3.18,а). Сложив абсциссы полученной кривой с абсциссами характеристики третьего насоса, приведенной к точке 3. получим характеристику параллельной работы первого, второго и третьего насосов, отнесенную к точке 3.

Для определения рабочей точки совместно действующих насосов следует построить графическую характеристику трубопровода на участке 3—4. Точка пересечения этой кривой с характеристикой параллельной работы трех насосов и есть рабочая точка для этого случая совместной работы скважинных насосов.

Способ определения подачи каждого из параллельно работаю щих насосов ясен нз рис. 3.18, б.

Таким же методом можно построить и характеристики совместно работающих скважинных насосов в скважинах с разными статическими горизонтами. В этом случае характеристики следует строить относительно разных нулевых линий, соответствующих положению статического горизонта в каждой скважине. Прн большом числе насосных установок, совместно подающих воду в водопроводную сеть, расчет основных параметров совместной работы такой системы выполняют путем решения на компьютеров системы уравнений, описывающих характеристики насосных установок и водопроводной сети.

В ряде случаев водоводы и напорные магистрали канализационных систем нмеют сложный профиль с одним или несколькими перегибами (рис. 3.19,а). При этом в точке 3, как правило, устанавливают клапан для выпуска или впуска воздуха. Таким образом, участок 3—4 водовода может работать как в напорном, так и в самотечном режимах.

При подаче QQn участок 3—4 будет работать в самотечном режиме и при построении характеристики системы в расчет не принимается. Графическая характеристика водовода при этом строится по формулам (3.3) и (3.4) только для участка 2—3.

Критический расход Qk, соответствующий началу работы всего водовода, в напорном режиме определяется из условия

При QQ_H графическую характеристику водовода строят по формуле:

На рис. 3.19,6 показаны совмещенные характеристики работы одного и двух насосов на водоводе сложного профиля (см. рис. 3.19,в). Графическая характеристика водовода при этом имеет излом в точке К, соответствующий расходу 2_В.

Аналогично строятся характеристики водоводов с несколькими перегибами. В этих случаях графическая характеристика водовода может иметь несколько изломов.

Совместные характеристики:

Иэ выражения (3.9) следует: