Центробежные насосы включают в одну систему последовательно, то есть напорный патрубок одного насоса подключают к всасывающему патрубку второго в следующих случаях:
• напор, развиваемый одним насосом, недостаточен для подъема жидкости на заданную высоту;
• последовательное включение насосов позволяет обеспечить подачу расчетного расхода при заданной характеристике системы.
Последовательное соединение группы насосов целесообразно при крутой характеристике внешней сети, что приводит к незначительному увеличению подачи. Насосы при последовательном соединении могут быть расположены как близко друг от друга, так и на значительном расстоянии.
На рис. 4 изображена суммарная характеристика B-D двух одинаковых насосов при их последовательной работе для случая, когда каждый из них в отдельности не может поднять воду на заданную высоту Нт.
Рис. 4. Характеристика последовательной работы двух одинаковых насосов при Hj>HB.
Для построения суммарной характеристики последовательно работающих насосов необходимо сложить ординаты характеристик Н = f (Q) этих насосов при одной и той же подаче, так как напор, развиваемый последовательно работающими насосами, равен сумме напоров, развиваемых каждым из этих насосов. В случае последовательной работы двух насосов с одинаковыми характеристиками ординаты (при данной подаче) удваиваются.
Характеристика совместной работы двух насосов (кривая С-К) получена путем удвоения ординат характеристик каждого насоса (кривой В-D), например, ординаты Ну в точке 1 при подаче Q\. Рабочая точка последовательно включенных насосов (точка А на рис. 4) лежит на пересечении кривой совместной работы насосов С-К с характеристикой системы Р-Е.
Насосы включают последовательно и в тех случаях, когда один насос в состоянии подать воду в систему, но не обеспечивает заданного расхода. Построение суммарной характеристики двух одинаковых насосов для такого случая показано на рис. 5. Как видно из этого рисунка, последовательное включение насосов позволяет увеличить не только напор, но и подачу воды.
В случае последовательного включения двух насосов с неодинаковыми характеристиками суммарная кривая их совместной работы строится путем сложения ординат характеристик каждого из последовательно работающих насосов при одинаковых подачах.
При последовательном подключении насосов необходимо учитывать прочность корпуса агрегатов второго и последующих уровней, т.к. не все насосы в состоянии выдерживать избыточное давление в течение длительного времени. Кроме того, запорная арматура в таких схемах подвергается гидравлическим ударам, поэтому также требует повышенной прочности. Трубопроводы, соединяющие ступени в последовательных схемах, не должны иметь крутых поворотов и иметь как можно меньше соединений.
Наиболее эффективно использовать многоступенчатые насосы, которые отличаются тем, что имеют несколько движущих органов, расположенных на одной оси. В результате этого изменение напора происходит также ступенчато, но только уже в одном корпусе. Использование такого оборудования очень выгодно, так как при этом гидравлические потери практически не происходят.
Следует иметь ввиду, что последовательное соединение центробежных насосов, имеющих пологую напорную характеристику, не дает возможности получения двойного значения напора из-за потерь на промежуточном участке между насосами. Это вызвано наличием арматуры на промежуточном участке и уменьшенным диаметром трубопровода, принимаемым равным диаметру всасывающего патрубка насоса, в который подает жидкость другой насос.
Цели работы.
1) изучить теоретические основы совместной работы последовательно включенных центробежных насосов;
2) определить экспериментальную зависимость напора Н от расхода Q последовательно работающих центробежных насосов и построить их характеристики Я =f(Q);
3) проанализировать полученные характеристики в разных режимах работы насосов.
Лабораторная работа состоит из следующих этапов снятия характеристик:
1) насоса;
2) последовательно работающих двух насосов;