Центробежных насосов с одинаковыми характеристиками

Два одинаковых центробежных насоса Д200-36, соединённых последовательно, подают воду в напорный резервуар на геометрическую высоту Н_г=25 м. Насосы расположены на одной насосной станции. Характеристики приведены на рис. 12. Вода в резервуар подаётся по напорной линии, устроенной из чугунных труб d_н=200 мм и длиной l_н=1000 м. Потеря напора во всасывающей линии не учитывается ввиду её малости.

Рис. 12. Характеристика последовательной работы

двух одинаковых центробежных насосов Д200-36.

Требуется определить суммарный расход, подаваемый насосами, Q₁₊₂ и развиваемый напор Н₁₊₂, а также параметры Q, H, h_н и N_н для каждого насоса при совместной работе и при работе каждого насоса по отдельности в ту же систему.

Решение. Для определения рабочих параметров последовательно соединённых насосов строится суммарная характеристика SQ-H₁₊₂ (рис. 12). Построение этой характеристики производится путём сложения ординат (напоров) характеристик Q-H_1,2 при равных подачах. В данном случае – при одинаковых насосах – путём удвоения ординат кривой Q-H_1,2 при равных подачах (абсциссах).

На этот же график наносится характеристика общего напорного трубопровода из чугунных труб диаметром d_н=200 мм и длиной l_н=1000 м при геометрической высоте подъёма Н_г=25 м.

Уравнение характеристики трубопровода имеет вид:

Н_тр=Н_г+1,05А_нl_нК_нQ²=25+1,05·7,399·1000·К_нQ²=25+7769К_нQ².

По этому уравнению для разных значений Q, м³/с, определяются соответствующие значения Н_тр.

Таблица 12

Данные для построения характеристики трубопровода.

q, л/с	Q, м3/с	uн, м/с	Кн	Нтр, м
				25,00
	0,01	0,31	1,3	26,01
	0,02	0,62	1,107	28,44
	0,03	0,93	1,016	32,10
	0,04	1,24	0,959	36,92
	0,05	1,55	0,922	42,91
	0,06	1,86	0,894	50,00
	0,07	2,17	0,873	58,23
	0,08	2,48	0,857	67,61

По полученным значениям Q и Н_тр строится характеристика общего напорного трубопровода Q-H_тр. Точка пересечения А суммарной характеристики насосов SQ-H₁₊₂ и характеристики общего напорного трубопровода Q-H_тр является рабочей точкой насосов. Точке А соответствует суммарная подача Q₁₊₂=76 л/с и суммарный напор Н₁₊₂=59 м. Для определения напоров, развиваемых каждым насосом при совместной последовательной работе, из точки А опускается перпендикуляр до пересечения с характеристиками Q-H_1,2. По рабочей точке А_1,2 определяются эти напоры Н₁=Н₂=28,5 м, а подача каждого насоса будет равна их суммарной подаче Q₁=Q₂=Q₁₊₂=76 л/с. По точке 1 определяется КПД каждого насоса при их совместной работе h_н1=h_н2=0,67.

Так как на графике отсутствует кривая зависимости N_н=f(Q), то мощность каждого насоса определяется по формуле:

Параметры каждого насоса при их раздельной работе определяются по точке А'_1,2 и по точке пересечения кривой Q-H_1,2 с характеристикой общего напорного трубопровода Q-H_тр. Точке А'_1,2 соответствуют: Q'₁=Q'₂=43 л/с; Н'₁=Н'₂=38,6 м; h'_н1=h'_н2=0,67 и мощность

В данном примере совпадение КПД (0,67) для случая совместной работы и отдельной работы каждого насоса произошло случайно.

Таблица 13

Исходные данные по вариантам

	Номер варианта
	Пример
dн, мм
lн,м
Нг,м
Марка насоса	Д200-36	1Д200-90	1Д200-90	1Д250-125	1Д800-56	1Д1600-90	1К65-50-160	1К80-50-200М	1К100-65-200М	1К100-65-250М
	Номер варианта
dн, мм
lн,м
Нг,м
Марка насоса	1К100-80-160	1К150-125-315	1К150-125-315	2Д2000-21	Д160-112	Д200-36	Д320-50	1Д630-90	1Д630-90а	1Д630-90б