Насосна установка і її характеристика

Насос /група насосів/ з трубопроводами і відповідним комплектуючим обладнаням називається насосною установкою.

На рис 9.3 зображена напівконструктивна схема насосної установки. До насоса 7, який приводиться в дію електроприводом 6, вода надходить з приймального резервуара 1 по всмоктуючому трубопроводу 12. Насос нагнітає рідину в напірний резервуар 2 по напірному трубопроводу. На напірному трубопроводі є регулююча засувка 8, за допомогою якої можна змінювати подачу насоса. Інколи на напірній магістралі встановлюють зворотній клапан 10, який автоматично перекриває напірну магістраль при зупинці насоса. Якщо тиск в приймальному резервуарі відрізняється від атмосферного, або насос розташований нижче рівня рідини в приймальному резервуарі , то на всмоктуючому трубопроводі встановлюють монтажну засувку 11, яку перекривають при зупинці чи ремонті насоса. На вході у всмоктуючу магістраль передбачають запобіжну приймальну сітку 13 для запобігання засмічування насоса і зворотній клапан 14, що дає змогу залити насос і усмоктуючий трубопровід перед пуском. Робота насоса контролюється витратоміром 4, манометром 5, і мановакуумметром 9.

Рис. 9.3. Схема насосної установки: 1 – приймальний резервуар; 2 – напірний резервуар; 3 – напірний трубопровід; 4 – витратомір; 5 – манометр;
6 – електродвигун; 7 – насос; 8 – регулююча засувка; 9 – мановакуумметр;
10, 14 – зворотний клапан; 11 – монтажна засувка; 12 – всмоктувальний трубопровід; 13 – запобіжна приймальна сітка;

Різницю висот рівнів вільних поверхонь рідини в приймальному і напірному резервуарах називають геометричним напором Н_Г насосної установки.

Для того щоб подати рідину по трубопроводах установки з примального (витратного) резервуара до напірного, необхідно витратити енергію на підйом рідини на геометричну висоту Н_Г , на подолання різниці тисків р^//-р^/ в резервуарах і на подолання сумарних гідравлічних витрат Σh_w усмоктуючого і напірного трубопроводів.

Таким чином потрібний напір установки

,	(9.14)
де – статичний напір установки.	(9.15)

Характеристикою насосної установки називають графічну залежність потрібного напору від витрати рідини в трубопроводі з насосною подачею.

Статичний напір Н_ст належить від витрати рідини в трубопроводі, а витрати в загальному випадку виражають формулою 6.2: .

Тому криву потрібного напору (характеристику насосної установки) будують за рівнянням

.

(9.16)

При турбулентному режимі течії гідравлічні втрати пропорційні квадрату витрати і

.

(9.17)

Для насосної установки, зображеної на (рис. 9.3), її характеристика показана на (рис. 9.4).

Рис. 9.4. Характеристика насосної установки

Робота насоса на мережу

Розрахунок трубопроводів(мережі) з насосною подачею виконують на основі найважливішого правила:

при усталеному русі рідини в трубопроводах напір H_н , що створює насос, завжди дорівнює потрібному напору, тобто

.

(9.18)

Графоаналітичний метод розрахунку трубопроводів полягає в побудові на одному графіку в однакових масштабах кривих потрібного напору H_потр.=f₁(Q) і характеристики насоса H_н =f₂(Q) і визначенні точки їх перетину.

Точку перетину кривої потрібного напору і характеристики насоса (точка А на рис. 9.5) називають робочою точкою, так як вона визначає єдиний можливий режим роботи насоса на дану мережу (трубопровід) – його напір
H_А=H_потр; подачу Q_A , потужність N_A і ККД η_А насоса на цьому режимі.

Рис. 9.5

Для того, щоб отримати іншу робочу точку, необхідно змінити або ступінь відкриття регулюючого пристрою (крана, дроселя, вентиля), тобто змінити криву потрібного напору (рис. 9.6), або частоту обертання вала насоса (рис. 9.7)

Рис. 9.6 Рис. 9.7