Построение графика совместной работы насосов и водоводов.

Для уточнения расчетного напора насоса необходимо подсчитать величину потерь во всасывающей и напорной внутристанционных линиях. С этой целью составляют схему внутристанционных коммуникаций (рис. 3.6) с указанием на ней различных местных сопротивлений.

Рис. 3.6. Схема внутристанционных коммуникаций:

1 – вход в трубу с решеткой; 2 – входная воронка; 3 – задвижка; 4 – колено переменного сечения; 5 – задвижка; 6 – постепенное расширение; 7 – поворот на 45⁰; 8 – прямой участок

Диаметр всасывающих d_вс и напорных d_н внутристанционных линий определяют по рекомендуемым скоростям движения жидкости во всасывающей V_вс = 1-1,5 м/с и напорной линиях V_н = 2 - 2,5 м/с.

По формулы определяем диаметр всасывающего d_вс и напорного d_н трубопроводов. Для гидравлического расчета напорных линий внутри насосной станции необходимо начертить в пояснительной записке расчетную аксонометрическую схему всасывающих и напорных трубопроводов насосной станции с нанесением диаметров участков, фасонных частей и арматуры.

Для построения потерь напора h_вс и h_н необходимо рассчитать потери напора по длине: и местные потери напора: . Значения А_Т, А_с, z можно определить по таблице 17. Расчет целесообразно вести в табличной форме. Ниже приводится таблица 3.14 для расчета всасывающей и напорной линий. Суммируя в столбце 8 значения для местных сопротивлений и значения для прямых участков отдельно для всасывающих и для напорных линий, получаем соответственно величины S_вс и S_н, с помощью которых определяют потери напора во всасывающих линиях h_вс и напорных линиях внутри насосной станции h_н по формулам: и . Полученная сумма (h_вс+ h_н) должна быть не больше суммы этих величин, принятых при подборе насоса.

Таблица 3.14

№	Название сопротивления	Схе-ма	Кол-во	Диаметр (за сопротивлением), мм	Ас или АТ	z или l	или
	1. Всасывающая линия
	Вход в трубу с решеткой				0,0827	0,63	0,0521
	Входная воронка 1000´800				0,202	0,2	0,0404
	Задвижка				0,202	0,2	0,0404
	Колено 90^0 переменного сечения				0,202	0,49	0,099
							SSвс = 0,232
	2. Напорная линия
	Задвижка				0,637	0,2	0,1274
	Плавное расширение				0,637	0,25	0,1592
	Поворот на 45^0				0,637	0,35	0,223
	Прямой участок				0,0226		0,452
							SSн = 0,96

Подставив полученное значение суммы (h_вс+ h_н) = h_ст в уравнение 3.26, получим уточненное значение расчетного напора Н_р насоса.

На миллиметровой бумаге строим рабочие характеристики насоса Q-H, Q-N, Q-h, Q-Dh в соответствующем масштабе (рис. 3.7). Затем строим параллельную работу насосов, складывая расходы при одинаковых напорах произвольных точек.

После этого строим характеристику водовода СЕ (рис.3.7.), где напор Н определяем по формуле: Н = Н_ср.г + h_в, где Н_ср.г – средневзвешенный геодезический напор, h_в –потери напора в водоводе (м), где . Расчет целесообразно вести в табличной форме:

Таблица 3.15

Расход Q, м^3/с		….	….	….	….	….	…..
, м
Нср.г, м	Нср.г
Н = Нср.г + hв, м	Нср.г

На рис. 3.7 приведен график параллельной работы трех насосов на один водовод.

Рис. 3.7. График параллельной работы 3-х насосов на один трубопровод

Чтобы определить режим работы 3-х насосов с данным трубопроводом, необходимо построить характеристику водовода СЕ и найти рабочую точку 3 пересечения обоих характеристик. Точка 3 устанавливает фактические значения Q и Н (рис. 3.7).

При этих построениях следует иметь в виду следующее обстоятельство. Обычно каждый насос на насосной станции имеет индивидуальный внутристанционный водовод. Гидравлические потери в этом водоводе являются функцией подачи одного насоса, а не всей станции. Гидравлические потери в общих напорных водоводах являются функцией подачи всей насосной станции. Поэтому вышеуказанные потери разграничивают и первые из них относят к насосу, а вторые – к напорному водоводу.

Если у напорной характеристики насоса Н снизить напор на величину внутристанционных потерь , то получим уточненную напорную характеристику насоса H' (рис. 3.7), которой следует в дальнейшем пользоваться при анализе совместной работы агрегатов на станции.

В том случае, если каждый насос на станции имеет индивидуальный напорный водовод, то внутристанционные потери следует учитывать в характеристике водовода .

Если работает один насос на трубопровод, режим его работы определяется точкой 1, в которой подача равна Q и напор Н. Если параллельно работают три насоса, суммарная подача равна Q(1+2+3) и напор H (1+2+3). Для определения режима каждого из трех насосов необходимо из точки 3 провести линию, параллельную оси абсцисс до пересечения с характеристикой каждого из насосов в точке 5, которая показывает подачу каждого из насосов Q₁ = Q₂ = Q₃ = . Напор каждого из насосов равен напору во время общей их работы H (1+2+3). Из графика видно, что 3Q₁ = Q_(1+2+3) < 3Q, то есть суммарная подача трех параллельно работающих насосов на общую сеть меньше утроенной подачи одного насоса при изолированной его работе. Объясняется это тем, что с увеличением суммарной подачи растут потери в трубопроводе, а, следовательно, повышается напор каждого насоса. Это приводит к уменьшению подачи.