Гидравлическая характеристика сетевых насосов

СЕТЕЙ

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ТЕПЛОВЫХ

Сети

Схемы присоединения калориферов к тепловой

; ; Схемы присоединения калориферов в зависимости от давления в тепловой сети приведены на рис. 6.29.

Рис. 6.29. Схемы присоединения калориферов: 1 – Н_п< Н_вск;

2 - Н_п> Н_вск

Водяные системы теплоснабжения представляют собой сложные гидравлические системы, в которых работа отдельных звеньев (источника, тепловых сетей и абонента) находится во взаимозависимости. В процессе эксплуатации система не остается в стационарном состоянии, т.к. происходит включение и отключение абонентов, что приводит к изменению производительности и напора в сети, что в свою очередь вызывает колебания внутренней температуры в помещениях.

Для правильного управления и регулирования системами необходимо знать гидравлические характеристики всех звеньев тепловой сети. Задачами регулирования системы являются обеспечение минимального колебания температуры воздуха в помещениях. Гидравлический режим системы определяется точкой пересечения гидравлической характеристики тепловой сети S_тс и насосов на станции S_н(рис. 7.1).

Рис. 7.1. Гидравлический режим системы: S_тс – гидравлическая харак-

теристика тепловой сети; S_н – гидравлическая характеристика

насоса

Гидравлической характеристикой насоса называется зависимость напора Н от производительности G. Характеристика насосов обычно определяется заводом-изготовителем:

- при постоянной частоте вращения рабочего колеса ;

- при изменении частоты вращения рабочего колеса ; ; .

На станции сетевые насосы могут работать по параллельным или последовательным схемам. Для определения режима их совместной работы нужно построить их суммарную характеристику. Порядок суммирования зависит от способа включения насосов.

Рис. 7.2. Параллельная схема включения сетевых насосов:

1 – для одного насоса; 2 – для трех насосов

Суммарная характеристика работы при параллельной схеме включения насосов (рис. 7.2.) строится путем сложения производительности при одних и тех же напорах. Степень изменения производительности зависит от вида S_тс . Чем более пологой будет S_тс (ОК), т.е. чем меньше S_тс , тем эффективнее параллельное включение насосов. Чем круче S_тс (OL), тем меньший эффект дает параллельное включение насосов:

S_тс – линия ОК: характеристика работы одного насоса (); при работе трех насосов ,

;

S_тс – линия OL: 1 насос ;

3 насоса .

При проектировании насосных установок, состоящих из нескольких параллельно работающих насосов, насосы надо выбирать все с одинаковыми характеристиками, а расчетную подачу каждого из них принимать равной , не считая резерва.

Рис. 7.3. Последовательная схема включения сетевых насосов:

1 – 1 насос; 2 – два насоса

Суммарная характеристика при последовательном включении насосов строится путем сложения напоров при одних тех же расходах (рис. 7.3).

Подача насосов при последовательном включении также зависит от вида характеристики сети S_тс . Чем круче S_тс (OL), т.е. чем больше S_тс , тем эффективнее последовательное включение насосов. При последовательной схеме включения насосов суммарный расход всегда больше производительности каждого из насосов в отдельности:

S_тс – линия OK: 1 насос ;

2 насоса ;

S_тс – линия OL: 1 насос ;

2 насоса .

Рис. 7.4. Схема с параллельно работающими насосами в разных

точках тепловой сети: 1 – характеристика насоса СН1 в

точке А; 2 – приведенная характеристика насоса СН1 в

точке Б; 3 – характеристика сети (для участка АБ)

Если параллельно работающие насосы расположены в разных точках системы (рис. 7.4), то для построения суммарной характеристики необходимо предварительно привести характеристики этих насосов к одной общей точке, например, насос СН1 в точке Б.

Метод приведения характеристик насосов к заданной точке системы заключается в алгебраическом сложении напоров насосов с потерей напора в линии, соединяющих насос с заданной точкой. Линия 2 на графике получена как

После приведения характеристик насосов СН1 и СН2 к одной точке Б, они складываюся по обычному правилу для параллельно работающих насосов (рис. 7.5).

Рис. 7.5.

При работе только СН2 напор равен Н_СН2 и расход G_СН2. При включении СН1 напор возрастает до Н_Σ и расход до G_Σ, однако производительность СН2 уменьшается при этом до G’_СН2.

При работе только СН1 на сеть Q развиваемый напор равен Н₁, расход G₁, при работе только СН2 аналогично G₂ и Н₂ . При работе СН1 + СН2 следует Н_Σ, G_Σ . При этом подача каждого насоса при их параллельной работе меньше, чем при раздельной .

Характеристику сети при параллельной работе насосов можно условно представить как суммарную характеристику двух параллельно включенных сетей SQ_СН1 и SQ_СН2 , сопротивление каждой из них больше суммарного сопротивления SQ_Σ:

; , (7.1)

где - долевые расходы потоков.

; ;

или , , (7.2)

т.е. при одновременном поступлении в систему нескольких потоков воды гидравлическое сопротивление, испытываемое каждым потоком, равно сопротивлению системы, деленному на квадрат долевого расхода данного потока.