Напорная характеристика насоса и трубопровода. Рабочая точка насоса с трубопроводом.

Для определения параметров рабочего режима совместной работы насоса с данным трубопроводом надо совместить характеристику насоса с напорной характеристикой трубопровода (рис.15).

Для этого обе характеристики должны быть вычерчены в одном масштабе. Точка Р пересечения этих кривых и будет рабочей точкой совместной работы насоса и трубопровода (сети). Она должна соответствовать максимальной производительности насоса, работающего на данный трубопровод при полном открытии задвижки на напорной части трубопровода и постоянном числе оборотов вала насоса. Если насос спроектирован или подобран для данной сети правильно, то КПД насоса в точке Р должен иметь максимальное значение.

Здесь же необходимо построить графические зависимости и . Это даёт возможность наглядно представить положение рабочей точки Р относительно области максимальных значений КПД насоса (рис.13) и сделать основной вывод о правильности расчёта или подбора насоса.

Рис. 15. Характеристика совместной работы насоса и трубопровода.

Рабочие характеристики центробежного насоса. На рис. 11.20 приведены рабочие характеристики насоса. Эти характеристики показывают, как изменяются напор, мощность на валу насоса и КПД с изменением расхода.

Точка 1 характеристики Q - η называется оптимальной точкой, т. е. точкой, отвечающей оптимальному режиму работы насоса.

Рис. 11.19. Схема насосной установки 1 — приемный клапан; 2— всасывающий трубопровод; 3— вакуумметр; 4— насос; 5 — манометр; 6 — обратный клапан; 7 — задвижка; 8— напорный трубопровод

Рис.11.20 Рабочие характеристики центробежного насоса

Характеристика трубопровода. Характеристику трубопровода (или системы трубопроводов) можно представить в виде двучлена

, (11.16)

где — геометрическая высота подачи воды, т. е. разность отметок уров­ней йоды в источнике и в напорном баке (см. рис. 11.19);

— сумма по­терь напора во всасывающем и напорном трубопроводах.

Графически характеристика трубопровода представляется в виде параболы с вершиной на оси ординат, расположенной на расстоя­нии Н_Т от оси абсцисс. Для определения оптимального режима ра­боты насоса с заданным трубопроводом строят совместные харак­теристики насоса и трубопровода.

На рис. 11.21 показана характеристика насоса Q — Н. Проведя параллельно оси Q прямую CD на расстоянии от нее и прибавив к величины , соответствующие тем или иным значениям расхода Q, получим характеристику трубопровода СЕ. Точка 1 пе­ресечения характеристик насоса и трубопровода, называемая ра­бочей точкой, характеризует подачу Q₁, напор Н₁ , КПД η₁ и мощ­ность N₁, насоса, работающего на заданный трубопровод. Насос нуж­но подбирать таким образом, чтобы рабочая точка лежала в области наиболее высоких значений КПД.

Параллельная работа центробежных насосов. Рассмотрим параллельную работу двух одинаковых насосов. Характери­стики Q – H таких насосов приведены на рис. 11.22.

Рис. 11.21. Совместные характеристики насоса и трубопровода

Так как насосы одинаковы, то их характеристики совпадают. Для построения суммар­ной характеристики при параллельной работе двух одинаковых насосов нуж­но удвоить абсциссы харак­теристики одного насоса при одинаковых напорах.

Затем строится харак­теристика трубопровода СЕ и находится рабочая точка 1. При параллельной работе насосов суммарная подача их равна Q_1+H, a напор H₁=H_H. Напор Н₁ и подача Q₁, каждого насоса определяются со­ответственно ординатой и абсциссой точки 2. При этом напор каждого насо­са численно равен напору, развиваемому обоими на­сосами, а подача каждого насоса равна половине их суммарной подачи. В случае, когда в тот же трубо­провод подает воду толь­ко один насос, режим его работы определяется точ­кой 1’, соответствующей подаче Q и напору Н. Каквидно, суммарная подача насосов, работающих параллельно в общую сеть, меньше, чем сумма подач этих насосов при раздель­ной их работе.

Рис. 11.22. Характеристики параллельной работы двух одинаковых насосов

КПД двух одинаковых параллельно работающих насосов равен КПД одного насоса и соответствует точке 3. На рис. 11.22 он опре­деляется следующим образом: из точки Е проводится прямая, па­раллельная оси абсцисс, до пересечения с характеристикой Q - H одного насоса (точка 2). Из этой точки проводится прямая, параллель­ная оси ординат, до пересечения с кривой Q - η в точке 3. Точка 4 будет характеризовать КПД насоса работающего отдельно.