Номенклатура вертикальных центробежных насосов (рис. 13-8) показывает, что по подачам диапазон их применения составляет от 1 до 13 м'/с и по напорам от 20 до 100 м. Мощность двигателя находится в пределах от 500 до 7500 кВт. Как видно, число выпускаемых типоразмеров вертикальных насосов невелико, но согласно ГОСТ 19740-74 предусматривается значительно большее их число.

Номенклатура осевых насосов типа О - с жесткой установкой лопастей и ОП - поворотно-лопастных (число после букв - номер типа проточной части) показана на рис. 13-9. Основное поле этих насосов покрывает подачу в диапазоне

21 I I-i-I,......I I М III-1-1 I \-1-1 I I I I I II I I..I I I I-1-1 Щ,

в, Ofi 0,6 0,7 Ц8 DJS 1 1,г 1,f If 1,8 г 2,5 3 Ч- 5 в 7 8 9 Ю П П 16 18 20 25 30 m/q

Рис. 13-9. Номенклатура осевых насосов.

от 0,6 до 16 mVc и напоры от 3 до 15-20 м. Наиболее крупными являются насосы ОП-10 и ОП-11 диаметром 1,85 и 2,6 м с напорами 15-26 м и подачей 18-40 м^/с. ГОСТ 9366-71 предусматривает ряд модификаций осевых насосов, в частности вертикальное и горизонтальное исполнение. Это находит отражение и в марке, где добавляются соответственно буквы В или Г.

Номенклатура диагональных насосов находится в стадии разработки. В качестве примера можно привести данные фирмы Интерсигма (ЧССР), которая выпускает ряд жестколопастных диагональных насосов с извлекаемым рабочим колесом (тип BQAV) на напор 20-30 м с диаметром выходного патрубка от 600 до 2400 мм, подачей от 0,8 до 15 м^с.

13-3. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ НАСОСОВ НА ОБЩИЙ ТРУБОПРОВОД

Если на одну линию параллельно присоединяется несколько насосов (рис. 13-10, а), то расход в линии равен сумме подач всех работающих насосов, а напоры, развиваемые всеми насосами, будут нрактически одинаковы. Это условие позволяет построить суммарную характеристику для всей группы параллельно работающих насосов.

На рис. 13-10, б показан простейший случай, когда параллельно включаются два одинаковых насоса Hi. Суммарная характеристика

Рис. 13-10. Параллельное соединение насосов.

я1+2 строится удвоением абсцисс (подач) одной характеристики. Аналогично деформируется линия к. п. д. тц+г- Следует обратить внимание на то, что для двух насосов Н^ рекомендуемая область

использования расширяется по Q.

Рассмотрим, как будет изменяться фактический расход, подаваемый в трубопровод, при включении насосов на параллельную работу. Пусть дана характеристика сети Яс = f (Q) (рис. 13-11, а). Все насосы одинаковы. Если работает один насос, то расход Qi, ecлидвa-Q2Итpи QI-2+з Р построении суммарной характеристики группы производилось удвоение, утроение расхода одного насоса, но фактическая суммарная подача с учетом характеристики сети будет увеличиваться медленнее Q,2 г вполне понятно и объясняется кривизной характеристики сети. Очевидно, чем круче поднимается характеристика сети, т. е. чем больше потери, тем меньший эффект в части увеличения расхода будет давать параллельное подключение дополнительных насосов. Это важное свойство, и его всегда нужно учитывать.

Бывают случаи, когда при параллельном соединении вообще нельзя работать одним или двумя насосами, а надо включать большую группу. Например, в условиях, показанных на рис. 13-11, о, только при параллельной работе трех насосов режимная точка по-

падает в рекомендуемую для использования область, а при работе двух насосов и тем более одного режимные точки лежат значительно правее рекомендуемой области, что неблагоприятно и по энергетическим (низкий к. п. д.) и по кавитационным условиям

(быстро падает ).

Нет

? I \Hii-z Hf+2+з

Нот

III 3

о 3.1 fl/+2

О

и

Рис. 13-11. Расход в сети при параллельной работе насосов.

Рис. 13-12. Работа насоса в режиме противотока.

[ Рассмотрим случай, когда для параллельной работы подключаются разные насосы. Однако сначала разберем один частный вопрос.

Положим, что уровень в баке постепенно повышается (рис. 13-12). В этих условиях подача насоса снижается и Q = О при Н„ =

= Ярр. Дальше уровень в баке подниматься за счет действия насоса не будет. А если подавать воду в бак от другого источника, то уровень

может подняться выше Я

но не-

Рис. 13-13. Параллельная работа различных насосов.

смотря на то, что насос будет работать, вода через него будет двигаться в обратном направлении,- насос работает в режиме противотока.

Вернемся к поставленной задаче. Пусть, параллельно соединяются насосы с разными напорными характеристиками Я^ и я2(рис. 13-13). Очевидно, для напоров Я< я1 q=o суммарная характеристика я1+2 определится суммированием подач (абсцисс) каждого насоса при данном напоре. Но на участке Н>Н\а=й (левее точки А) насос № 1 будет работать в режиме противотока. В результате суммарная кривая подачи пойдет левее (суммарная подача будет меньше подачи насоса № 2). Нецелесообразность работы в пределах этого участка двумя насосами совершенно очевидна, насос № 1 надо отключить.

§ 13-4] Последовательное соединение насосов на общий трубопровод 24Г

Из приведенного рассмотрения следует практически важный вывод, что на параллельную работу слует подключать только такие насосы, у которых развиваемые напоры близки (размер или подача значения не имеют).

Средний к. п. д. группы параллельно работающих различных насосов находится исходя из соотношения, представляющего собой суммарную мощность каждого насоса и всей группы по (9-10)i

ЮООг),

1000г)£

В котором т - число работающих насосов. Отсюда

(13-4>

Если параллельно соединяются одинаковые насосы, то к. п. д. сохраняется, а подача yjQt = mQ, где m - число насосов.

13-4. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ НАСОСОВ НА ОБЩИЙ ТРУБОПРОВОД

При последовательном соединении напорный патрубок первого-насоса- (первой ступени) соединяется с входным патрубком второго насоса (второй ступенью) и т. д., как показано на рис. 13-14. На основании данной схемы видно, что при последовательном соединении насосов пропускаемые всеми насосами расходы равны, а напор равен сумме напоров каждого из насосов (ступеней). Это правило позволяет построить характеристику всей группы последовательно соединенных насосов по характеристикам отдельных насосов.

На рис. 13-15 показаны характеристики двух насосов Hi, Ц1 и я2, т)2; дана линия общего напора Я,2 Р^ последовательном соединении. Соответственное значение к. п. д. iip всей группы насосов может быть определено исходя из выражения мощности (9-10)

pgQ (Hi -Ь Яг) PgQHi . pgQHi

ЮООт],

ЮООтц lOOOrjj

из которого следует, что

Hi + H, HiH

Пг 112

Если последовательно соединяется несколько одинаковых насосов, то к. п. д. сохраняется, а общий напор Я„ = тН, где т - число насосов и Я - напор насоса.

Последовательное соединение насосов используется в практике, когда требуется получить больший напор, чем может развить данный насос, или когда нужно иметь возможность изменять напор, развиваемый насосной установкой.

Однако нужно иметь в виду, что корпуса и другие части насосов рассчитаны на определенное давление. Обычно в каталогах в технических характеристиках насосов указывается предельное допустимое давление во

Рис. 13-14. Схема последовательного соединения насосов.

Рис. 13-15. Характеристики насосов при последовательном соединении.

входном патрубке, которое и ограничивает возможности последовательного соединения насосов.

Отметим, что для работы при последовательном соединении можно использовать насосы различного напора, но поскольку проходящий расход одинаков, то эти насосы должны иметь близкие по значениям расчетные подачи, т. е. их размеры должны быть близки.

ГЛАВА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЛОПАСТНЫХ НАСОСОВ

14-1. ЗАПУСК ЛОПАСТНЫХ НАСОСОВ

Колесо насоса, вращающееся в воздухе, создает напор, равный Я, м возд. ст. В пересчете на воду этот напор будет очень мал. Например, если по характеристикам Я = 24 64 м, то, поскольку плотность воздуха примерно в 800 раз меньше, чем воды, напор со-

ставит всего 0,04-0,08 м вод. ст. Таким образом, если корпус и всасывающая линия насоса заполнены воздухом, после включения электродвигателя насос будет способен поднять, подсосать воду во всасывающую линию всего на 4-8 см, а так как обычно превышает это значение, то вода не заполнит корпус и рабочее колесо и не будет поступать в напорный патрубок. Насос не запустится. Отсюда следует чрезвычайно важный вывод: для того чтобы лопастный насос при включении электродвигателя запустился и начал подавать жидкость в напорный патрубок, необходимо обеспечить заполнение жидкостью всей его всасывающей линии, камеры и рабочего колеса. Все используемые способы запуска лопастных

Рис. 14-1. Установка насоса с подпором.

Рнс. 14-2. Приемный клапан для заливки насоса.

насосов сводятся к осуществлению этого основного требования. Часто применяются следующие способы запуска.

1. Установка насоса с подпором, т. е. ниже уровня в нижнем бассейне НБ (в этом случае Я^ < 0), как показана на рис. И-8 или на схеме рис. 14-1. При этом всасывающая линия и камера рабочего колеса всегда заполнены водой и никаких операций перед запуском производить не нужно. Однако такая установка насоса не всегда возможна и, как правило, приводит к удорожанию сооружений. В осевых насосах она может диктоваться и кавитацион-ными условиями, так как у них по (10-39) часто Я^ < 0.

2. Заливка всасывающей линии и корпуса насоса водой перед запуском (рис. 14-2). На конце всасьшающего трубопровода устанавливается приемный клапан ПК- Перед запуском воду заливают либо через напорный трубопровод (точка В), либо через отверстие в спирали (точка А). В мелких насосах, особенно при временной установке, например, в условиях строительства, часто насос заливают вруч-