Добрий день, шановні читачі блогу nasos-pump.ru
Паралельна і послідовна робота насосів
У рубриці «Загальна» розглянемо послідовну і паралельну роботу декількох насосів. Така ситуація може виникнути тоді, коли один насос не в змозі забезпечити необхідний витрата або натиск. Іноді, в економічних цілях, вигідне використання кілька насосів. Дуже часто сам технологічний процес передбачає наявність резервного насоса. У таких ситуаціях і застосовується послідовне або паралельне підключення декількох агрегатів. Знаючи характеристику кожного насоса, можна легко знайти їх загальну характеристику та розрахувати загальний натиск і витрату, а також визначити їх загальну споживану потужність. При підборі насосів для послідовної роботи необхідно звертати увагу на їх продуктивність, вона повинна бути однаковою. У разі вибору насосів для паралельної роботи, необхідно звертати увагу на їх натиск, натиск повинен бути однаковим.
Включення насосів послідовно на практиці зустрічається дуже рідко. Послідовна робота насосів використовується для збільшення значення напорів (H) при однаковій витраті (Q). і передбачає включення двох або більше насосів в режим, коли всі вони перекачують рідину поступово в один і той же напірний трубопровід. На (Рис. 1) показаний приклад послідовного підключення двох насосів і їх загальна напірна характеристика.
Характеристика при послідовній роботі двох насосів
Всякий багатоступінчастий насос може бити представлений як кілька послідовно включених одноступінчатих насосів. З тією лише різницею, що в многоступенчатом насосі неможливо відключення ступені, хоча часто для регулювання це необхідно. При послідовному підключенні двох і більше насосів непрацюючий насос створює додатковий опір в системі, для зменшення цього опору встановлюється байпас, а на ньому зворотний клапан. Доцільність послідовного включення кількох насосів необхідна, якщо характеристика зовнішньої мережі дуже крута. Насоси при такому включенні можуть розташовуватися як поруч один з одним, так і на значній відстані. У разі послідовної роботи насосів можуть виникати проблеми пов'язані з кавітацією. коли недостатній підпір і турбоеффектом, коли перший насос розкручує робоче колесо другого, в результаті цього можуть вийти з ладу обидва насоса. Коли застосовується послідовне підключення двох і більше насосів, слід звертати увагу на максимальний робочий тиск подальшого насоса, бо до вхідного тиску (Н1) додається тиск, що створюється другим насосом (Н2). Отримане таким чином загальне тиск не повинен перевищувати максимальний робочий тиск насоса. Максимальний робочий тиск можна подивитися в каталогах заводів виробників або в технічних характеристиках використовуваних насосів. Воно враховує міцність корпусу, гумових кільцевих ущільнень і механічного торцевого ущільнення. Слід звертати увагу і на параметри запірної арматури застосовується в системі, так як вона піддається гідравлічним ударам і повинна мати підвищену міцність. Трубопроводи, що з'єднують послідовно працюють насоси, повинні мати якомога менше з'єднань і крутих поворотів. Коли два насоса з'єднуються послідовно (один за одним) їх натиск підсумовуються. Якщо подача дорівнює нулю, то натиск від двох однакових за параметрами насосів подвоюється. Якщо подача двох послідовно включених насосів здійснюється без натиску, то два насоса не забезпечать більшу подачу, ніж один насос.
Паралельна робота насосів
Якщо система має за часом постійно мінливий витрата або коли потрібна установка резервного насоса, то в таких випадках застосовується паралельне включення відцентрових насосів. Найпростішим прикладів паралельної роботи насосів є здвоєні насоси, які застосовуються в системах опалення. При роботі насосів паралельно на напірному патрубку також необхідно встановлювати зворотні клапана, для уникнення зворотного протоку рідини. У здвоєних насосах функцію зворотного клапана виконує перекидний шибер. Якщо паралельно включено кілька насосів, то їх витрати (Q) підсумовуються.
Характеристика при паралельній роботі насосів
В наш час, при будівництві житлових будинків або промислових об'єктів нові водопровідні системи врізаються в уже існуючі старі мережі, що позначається часто на загальну продуктивність мережі (витрата і натиск). У разі зміни параметрів існуючої водопровідної мережі відповідно тягне за собою і зміну параметрів насоса. Одним з можливих варіантів зміни гідравлічних характеристик групи насосів може бути зміни кількості одночасно експлуатованих насосів підключених паралельно. Яскравим прикладом такого застосування насосів можуть бути установки підвищення тиску води і установки пожежогасіння. У станціях підвищення тиску може використовуватися одночасно до 6 однотипних насосів. У всіх насосів один загальний всмоктуючий колектор і загальний напірний колектор. Кожен насос має запірну арматуру на вході і зворотний клапан, і запірну арматуру на виході. Залежно від алгоритму роботи станції насоси ділиться на робочі, пікові або резервні. Управління роботою насосів здійснюється автоматично за допомогою системи управління і датчика тиску, по заданому тиску на виході. Залежно від умов експлуатації та призначення установки підвищення тиску і задаються режими роботи насосів робочі, пікові, резервні. Від кількості споживаної води змінюється і кількість одночасно працюючих насосів в станції. Система управління установки підвищення тиску відстежує напрацювання кожного насоса в годинах і регулює послідовність їх включення. Першим завжди включається насос з найменшою напрацюванням, потім включається насос, у якого напрацювання більше, потім наступний насос, у якого напрацювання ще більше і так далі. Виключення насосів відбувається в зворотній послідовності. Першим відключається насос з найбільшою напрацюванням, потім з меншою напрацюванням і так далі. Таким способом регулюється ресурс роботи насосів, він приблизно однаковий у всіх насосів і тим самим збільшується термін служби станції в цілому. Залежно від типу системи управління включення насосів відбувається поступово або плавно за допомогою частотного регулювання. Частотне регулювання може бути на одному насосі або інвертори встановлені на кожному насосі. Наявність інвертора дозволяє дуже плавно проводити налаштування кількості одночасно працюючих насосів під мінливі параметри мережі, на відміну від ступеневої регулювання, де кожний наступний насос включається відразу на всю продуктивність. Для згладжування цих піків при ступінчастому регулюванні насосів використовуються гідроакумулятори. Ємність гідроакумулятора підбирається в залежності від кількості споживачів і обсягу споживання.
У разі вибору насосів різних типів для паралельної роботи необхідно враховувати різні фактори, одним з основних є напір (Н), який повинен бути у всіх насосів однаковий. Це необхідно для того, щоб насос з великим натиском не «душить» насос з меншим напором. При такій роботі ефективність насоса з меншим напором буде дуже маленькою через постійне подолання опору, який створює більш потужний насос. ККД насоса з меншим напором буде весь час знижуватися і в якийсь момент може знизитися до нуля, насос почне працювати без протоки.
У паралельній схемі роботи максимальна подача подвоюється при нульовому напорі, якщо одночасно працюють два насоси однакової потужності. Якщо взяти іншу крайню точку, коли подача дорівнює нулю, то два працюючих насоса включених паралельно не зможуть забезпечити натиск більше, ніж один насос.
Різні причини застосування декількох паралельно включених насосів:
- Експлуатація основного і резервного насоса. У разі несправності основного насоса в роботу включається резервний насос.
- Експлуатація основного і пікового насоса. Коли основний насос не справляється зі зростаючою навантаженням, відбувається включення пікового насоса.
- Зниження експлуатаційних витрат при зміні навантаження. Паралельна робота дозволяє розділити обсяг подачі і знизити витрати.
Якщо в паралель працюють два насоси з різними тисками, то мене потужний насос необхідно відключить, при досягненні величини напору який би поза нею робочої характеристики. Або на більш потужному насосі зменшують напірну характеристику шляхом регулювання. При цьому ККД більш потужного насоса буде знижуватися.
Експлуатація, обслуговування та ремонт
У разі правильного підбору насосів для послідовного або паралельного режиму роботи і дотриманні умов експлуатації насоси працюють довго, надійно, без збоїв. При монтажі на насосах необхідно змонтувати запірну арматуру, для більш зручного ремонту та обслуговування насосів, як при паралельній, так і при послідовній їх експлуатації.
Дякую за надану увагу