Теоретические сведения. 8.3.1 Последовательное соединение насосов

 

8.3.1 Последовательное соединение насосов

Два или несколько насосов, соединенных последовательно, подключают к внешней сети в тех случаях, когда один насос не развивает напор, необходимый для обеспечения заданной подачи. В этом случае общий напор равен сумме напоров отдельных насосов, взятых при одинаковой подаче, т.е.

 

.

Суммарная характеристика (рисунок 8.1) последовательно соединенных насосов строится сложением ординат кривых напоров отдельных насосов, взятых при одинаковых подачах.

 

 

 

8.3.2 Параллельное соединение насосов

Параллельно соединенные насосы подключают к внешней сети тогда, когда необходимо обеспечить подачу жидкости большую, чем подача одного насоса.

При этом возможны два случая:

– насосы работают на один длинный трубопровод (рисунок 8.2), установлены близко друг от друга, приемные уровни обоих насосов одинаковы;

– насосы работают на короткий трубопровод (рисунок 8.3), установлены на значительном расстоянии друг от друга, приемные уровни насосов различны.

В первом случае можно пренебречь потерями напора во всасывающем трубопроводе. Поэтому суммарная характеристика насосов (см. рисунок 8.2) строится сложением абсцисс кривых напора отдельных насосов, взятых при одинаковом напоре, т.е.

 

Во втором случае (см. рисунок 8.3) сопротивление всасывающего и напорного трубопроводов до узловой точки «О» соизмеримо с потерями напора в общем трубопроводе, т.е. во внешней сети. Поэтому суммарной характеристикой насосов является зависимость полного напора Y в узловой точке «О» от суммарного расхода жидкости во внешней сети.

Полный напор в узловой точке «О» представляет собой сумму геометрического напора z ₀, взятого относительно плоскости сравнения, проведенной через приемный уровень насоса 2, и пьезометрического напора р ₀ / g в узловой точке «О», т.е.

,

где р₀ – избыточное (манометрическое) давление в узловой точке «О»;

g– удельный вес перекачиваемой жидкости.

Пьезометрический напор – высота столба жидкости в пьезометрической трубке, подсоединенной к данной точке трубопровода.

Суммарная характеристика (см. рисунок 8.3) строится следующим образом:

а) в системе координат H–Q строятся кривые Н ₁ и Н ₂ напоров насосов 1 и 2. При этом начало координат при построении кривой напора насоса 1 находится в плоскости приемного уровня насоса 1, а при построении кривой напора насоса 2 – в плоскости приемного уровня насоса 2;

б) вычисляют потери напора насоса 1 при движении жидкости по трубопроводу АО и потери напора насоса 2 – по трубопроводу ВО:

где k ₁, k ₂ – коэффициенты сопротивления напорного и всасывающего трубопроводов насосов 1 и 2 соответственно;

в) из ординат кривых Н ₁ и Н ₂ напора насосов 1 и 2 вычитается величина потерь напора h _AO и h _BO в трубопроводах АО и ВО соответственно, т.е. строятся так называемые кривые 1 и 2 полного напора насосов 1 и 2, приведенные к узловой точке «О». Абсциссы точек пересечения кривых 1 и 2 полного напора с горизонталью, соответствующей уровню жидкости в пьезометрической трубке, – подачи Q ₁ и Q ₂ насосов 1 и 2;

г) сложив абсциссы кривых 1 и 2 полного напора насосов 1 и 2, приведенных к точке «О», получим кривую (1 + 2) полного суммарного напора Y насосов 1 и 2, т.е. суммарную характеристику насосов. Точка С пересечения кривой (1 + 2) полного суммарного напора с горизонталью, соответствующей уровню жидкости в пьезометрической трубке – рабочая точка. Ордината рабочей точки С – полный суммарный напор Yнасосов, абсцисса – суммарная подача насосов Q, т.е.

Через точку С проходит кривая ОД потерь h _од полного напора Y при движении жидкости по трубопроводу ОД.

Потери напора h _од вычисляются по формуле

где k _од – коэффициент сопротивления трубопровода ОД.