Регулирование работы насосов
Введение
Регулирование работы насосов является одним из
актуальных вопросов автоматизации насосных станций.
Целью данной работы было познакомить специалистов с последними разработками в
этой области.
Любые ценные замечания по содержанию и пожелания будут приняты с благодарностью.
В практике эксплуатации насосов нередко
приходится прибегать к регулированию их параметров, главным образом подачи, реже
— напора. Так, например, режим работы мелиоративных насосных станций диктуется
графиком водоподачи, имеющим значительные колебания во времени и течение
поливного сезона, а иногда и в течение суток. Этим вызывается необходимость
регулирования подачи насосной станции. Регулирование подачи может также иметь
место на насосных станциях городского водоснабжения, на гидроаккумуляторных
установках, на установках для перекачки нефти, на циркуляционных и питательных
насосах теплоэлектростанций и т. п.
Под регулированием насоса понимают процесс произвольного изменения его подачи
для обеспечения требуемой ее величины.
Насос и внешняя сеть образуют единую систему, равновесное состояние которой
определяется материальным и энергетическим балансом. Материальный баланс
выражается условием равенства подачи насоса расходу во внешней сети,
энергетический - равенством напора насоса напору, потребляемому сетью.
Графически условие материального и энергетического баланса системы выражается
точкой пересечения характеристик насоса и сети. При данных характеристиках
насоса и сети существует только одна точка, отвечающая условиям устойчивого
равновесия. Величина водопотребления, как правило, изменяется во времени, в
соответствии с чем должна перемещаться рабочая точка системы. С этой целью
необходимо регулировать подачу насоса.
В связи с тем, что рабочая точка системы определяется характеристиками как
насоса, так и сети, то регулировать подачу можно за счет изменения
характеристики сети (количественный метод) или за счет изменения характеристики
насоса (качественный метод). Изменение подачи и напора насосной установки за
счет изменения характеристики сети можно добиться изменением статической
составляющей сопротивления системы (геометрической высоты нагнетания или
всасывания, давления над поверхностью жидкости в приемном резервуаре),
изменением гидравлического сопротивления движению жидкости во всасывающем или
напорном трубопроводе, изменением схемы сети (например, за счет введения
байпасной линии).
Качественно работа системы «насос-сеть» регулируется изменением частоты вращения
рабочего колеса насоса, геометрии проточных каналов насоса и кинематики потока
на входе в рабочее колесо.
Существуют также комбинированные способы регулирования, при которых изменение
характеристики сети и изменение характеристики насоса происходят одновременно и
взаимосвязано.
К количественным способам регулирования лопастных насосов относятся:
- дросселирование напорной стороны насоса;
- дросселирование всасывающей стороны насоса;
- перепуск (байпасирование);
- сброс части поднятого количества воды в нижний бьеф;
- впуск воздуха во всасывающую трубу насоса;
- авторегулирование (изменение статической составляющей напора);
- комбинацией включения параллельно/последовательно работающих ступеней в
многосекционных насосах;
- применение баков-гидроаккумуляторов;
На крупных насосных станциях применяют следующие способы регулирования, которые
также можно отнести к количественным способам:
- применение ячеистого успокоителя в аванкамере насосной станции;
- применение перепускного трубопровода, соединяющего нитки напорных
коммуникаций крупных насосных станций;
- изменение числа параллельно работающих насосов (применение разменных
агрегатов).
К качественным способам регулирования относятся:
- изменение частоты вращения рабочего колеса;
- изменение угла установки лопастей направляющего аппарата на входе в
рабочее колесо насоса;
- изменение угла установки лопастей направляющего аппарата на выходе из
рабочего колеса насоса;
- изменение ширины рабочего колеса;
- изменение степени открытия поперечного сечения каналов рабочего колеса;
- изменение угла установки лопастей рабочего колеса;
- саморегулирование;
- обточка рабочего колеса.
К комбинированным способам регулирования относятся:
- саморегулирование с перепуском;
- перепуск по малому контуру с закруткой потока перед рабочим колесом;
- дросселирование с перепуском;
- перепуск с подкруткой;
- дросселирование и изменение частоты вращения рабочего колеса;
- комбинация лопастного и водоструйного насосов
и другие.
|
|
