Совместная работа нагнетателей

В зависимости от условий эксплуатации и назначения нагнетатели могут работать параллельно или последовательно на общую трубопроводную сеть рис. 17. В некоторых случаях применяется комбинированное (параллельно - последовательное) включение. Параллельное соединение применяется при ограниченной подаче отдельных нагнетателей, непрерывном графике работы (сеть работает неравномерно с высокими расходами потребления газа, воды) рис. 17. [6].

Рис. 17. Схема параллельной работы насосов

При параллельном соединении насосов подача равна сумме подач всех

насосов.

В этом случае регулирование подачи осуществляется как известными способами, так и отключением одного, двух насосов. При переменной нагрузке сети (графика) насосы всегда должны обеспечивать требуемый расход. В пиковой части V=V_mах, и в пределах V=V_min. При таких режимах работы одной из важных задач является выбор требуемого количества нагнетателей для обеспечения бесперебойной подачи в соответствии с графиком. При установке одного насоса большой производительности для обеспечения надежности в резерве должен быть такой же насос, т.е. резерв составляет 100%, что невыгодно. При установке двух насосов резерв составляет 50%. Экономически оправданным для компрессорных станций резерв мощности в 20%, т.е. при установке 4 агрегатов для обеспечения требуемой производительности один насос устанавливается дополнительно (резерв). Вместе с тем, как правило, нагнетатели меньшей мощности имеют и меньшее значение к.п.д. Это усложняет задачу обоснованного выбора числа резервных агрегатов и, как правило, она определяется проведением технико-экономических расчетов и сопоставлением различных вариантов.

Построение совместной рабочей характеристики двух разных параллельно работающих агрегатов, расположенных на одном уровне с одинаковыми условиями всасывания приведено на рис.18.

Б

Н А

Н₁₂ 1 С₁₂

Н₂ С₂

Н₁ С₁

V₁₂ V₁ V₂₁ V₂ V (V₁+V₂) V

Рис.18. Совместная характеристика параллельно работающих насосов

Напорные характеристики насосов, (линии А,Б) а и в получаются вычитанием из средних характеристик а, в. Построение совместной характеристики в т. С₁₂ осуществляется сложением абсцисс характеристик насосов А и В (т. С₁₂). Одновременно напор в т. С₁₂ определяется напором Н₁₂.

Пересечение линии "С" с общей характеристикой насосов А, В дает точку С_12, характеризующую режим работы установки в целом. Определение рабочих параметров подачи показано стрелками, выходящими из точки С₁₂.

При совместной работе насосов А и В их характеристики соответственно равны. Насоса А – напор Н₁₂ и подача V₁₂, насоса Б – напор Н₁₂ и подача V₂₁. При отключения насоса 2 рабочая точка насоса 1 смещается по характеристике сети (т. С₁) и соответственно напор насоса Н1 и подача – V₁ – в этом случае подача при работе одного насоса больше, чем при совместной их работе V₁>V₁₂.

Последовательное соединение нагнетателей применяется для повышения напора развиваемой установкой (рис. 19).

а

б

Рис.19. Схема последовательного включения насоса

Считаем, что характеристики насосов одинаковы и плотность рабочего тела ρ=idem, подачи насосов равны V_р=V_в при любых режимах совместная характеристика получается их сложением (рис. 20).

Рис.20. Совместная характеристика при последовательном соединении насосов.

Принимаем, что трубы одинаковы, сопротивление трубопровода между насосами незначительно. При работе одного насоса рабочая точка 1 и соответствующая ей подача V₁ и напор Н₁. При включении последовательно установленного насоса рабочая точка перемещается в точку 2 и рабочие параметры V₂ и Н₂.

Последовательное соединение насосов широко применяется в трубопроводном транспорте нефти и газа, дальнем водоснабжении, в регенеративных циклах паротурбинных установок.