Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

На основании исследований, проведенных во ВНИИ ВОДГЕО и МИСИ им. В. В. Куйбышева, рекомендуется к потерям напора в местных сопротивлениях вводить коэффициент запаса, который принимается для всасывающих коммуникаций 1,5 м, а для напорных 3 м.

iB напорных водоводах и в наружных водопроводных сетях обычно определяют только потери напора на трение по длине трубопровода, так как местные потери в фасонных частях и армату.ре в этих сетях относительно малы. Однако последние исследования показали, что местные сопротивления следует учитывать,Принимая их в размере 5-Ш% потерь по длине.

При построении графической характеристики Q-Ятр сложной системы «водоводы - сеть» удобнее пользоваться формулой

Я = Яcx-Ь(5в + 5c)Q (4.4)

где 5в и 5с - соответственно приведенное сопротивление водовода и сети.

Приведенное сопротивление водовода

5„ =

где m - число водоводов.

Приведенное сопротивление сети

где E/icyM - суммарная потеря напора;

Q - расчетный расход воды в сети, на he

На основании формулы (4.4) напор насоса функцию расхода: •

при котором определе-можно выразить как

(4.5>-(4.6)

где 5i

Ьн-приведенные сопротивления всасывающего и напорного трубопроводов. Из формулы (4.6) следует, что напор в нагнетательном трубопроводе равен напору, развиваемому насосом и уменьшенному на величину потерь во всасывающем трубопроводе. ,. - -

Графическая характеристика насоса Q-H (рис. 4.1), построенная с учетом потерь во * всасывающем трубопроводе, носит название приведенной характеристики. Для построения графической характеристики всасывающего трубопровода воспользуемся уравнениями (4.2). При заданном расчетном расходе Qp определим потери /iw.Bc.p, которые можно выразить как функцию расхода:

Рйс. 4.1. Определение режимной точки работы системы «насос - сеть»

Задаваясь подачей

w, вер

получим:

w, ВС, x

= 5bcQ

ВС ч1-

(4.7).

(4.8>

Разделив почленно левые и правые части равенств найдем:

w, ВС, X та, вер

(4.7) и (4.8),

(4.9)

Приняв ряд значений Qi> Q2,..., Qb из уравнения (4.9) определяем значения /ш.вс.ь го,вс,2, го,вс,г- В координатной сетке Q-Я отложим ординаты Нго,зс,ь hw,3c,2 .; го,вс,г ДЛЯ соответствующих подач. Соединяя точки плавной линией, получим параболическую кривую, т.е. графическую характеристику Q-Ярт всасывающего трубопровода (см. рис. 4.1).

Вычитая ординаты кривой Q-Я?р из ординат кривой Q-Я и соединяя полученные точки плавной кривой, получим приведенную характеристику Q-Н\

Аналогично можно построить графическую характеристику напорного трубопровода:

Ш, Н, X w, н.р

(4.10)

Складывая полученные значения w,h,i, /гю,н,2,го,н,г для ряда принятых подач Qi, Q2, ...,Qtсо статическим напором, получим графическую характеристику напорного трубопровода Q-Я?о, имеющую форму параболы с вершиной на оси ординат. Вершина параболы имеет координаты Q = 0 и Я=Яст. Точка 7 (см. рис. 4.1) пересечения характеристики насоса Q-Я с характеристикой напорного трубопровода Q-Яр является режимной точкой работы насоса. Координаты этой точки Q = Qi и H=Hi соответствуют фактической подаче и фактическому требуемому напору при работе насоса на данный трубопровод.

Пример. Определим потери напора во. всасывающих и напорных коммуникациях насосной станции и в водоводе длиной 1200 м (см. рис. 4.1). Подача одного насоса 160 л/с; длина всасывающей линии 30 м; диаметр всасывающего патрубка насоса 350 мм; длина напорной линии (от насоса до присоединения водовода) 6 м.

Решение. По табл. Ф. А. Шевелева в соответствии с рекомендуемыми .скоростями принимаем: для всасывающей линии d = 400 мм; и = 1,24 м/с; 1000 i=5,41 м; для напорной линии d = 350 мм; и=1,55 м/с; 1000 i = 9,55 м.

Потери по длине:

3* Зак. 621

Общие потери во всасывающих и напорных коммуникациях: Лд, 3= 0,16 + 0,38 + 1,5 = 2,04 м; К. н = 0,06 + 0,63 + 3 = 3,69 м

Подставляя в формулу (4.2) Лм = 1,1 hi, определяем потери в водоводе при его диаметре 400 мм:

Л,р=5,4М,2+1,1 (5,41-1,2) =7,14 м.

§ 19. РЕГУЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ НАСОСОВ

Регулированием работы насоса называется процесс искусственного изменения характеристики трубопровода или насоса для обеспечения работы насоса в требуемой режимной точке, т. е. для сохранения материального и энергетического баланса системы.

С развитием и укрупнением систем водоснабжения и канализации возрастает необходимость регулирования подачи насосных станций, поскольку они являются одним из крупнейших энергопотребителей. Кроме того, поддержание требуемого напора в сети приводит к уменьшению утечек и аварий на трубопроводах. В связи с этим в совремеяно.м насосостроении разрабатываются способы плавного регулирования параметров насосов.

Работа системы «насос - сеть» регулируется изменением характеристики сети, скорости вращения рабочего колеса насоса, геометрии проточных каналов насоса- и кинематики потока на входе в рабочее колесо.

Одним из наиболее распространенных методом изменения характеристики сети является способ дросселирования задвижкой, установленной на напорной линии насоса. Установки дополнительного оборудования не требуется, что является основным достоинством этого способа.

Дроссельное регулирование представляет собой введение добавочного сопротивления в напорный трубопровод системы, благодаря чему характеристика Q-Ятр сети поднимается более круто (рис. 4.2) и пересекает характеристику насоса в режимной точке 2, соответствующей требуемой подаче Qa.npH этом напор в системе равен Яз, а насос развивает напор Яг. Следовательно, энергия Я=!С2зр, где р = Я2-Яз, теряется вследствие увеличения местного сопротивления в задвижке.

Полезная мощность насоса для обеспечения работы системы в точке 3

Затрачиваемая, мощность насосной установки в этом случае

Рис. 4.2. Графическая характеристика систе.мы «насос-сеть» при регулировании работы дросселированием

iV =

Тогда КПД насосной установки

q3p2

£1.