Неустойчивая работа нагнетателей

Рис.5.7.К выбору рациональной схемы совместной работы двух одинаковых нагнетателей.

Рис.5.6. Характеристика двух последовательно включенных машин.

Рис.5.5.Схема последовательной работы двух машин.

а-с одинаковыми параметрами; б-с разными параметрами.

На рис.5.6,б нанесены три варианта характеристики сети (I, II и III). Рассматривая условия совместной работы машин на различные сети, можно отметить ряд особенностей.

При относительно крутой характеристике сети (сеть I) работа двух различных машин по существу не отличается от работы двух одинаковых. Общее давление, преодолеваемое двумя машинами (точка I), составляет р”₁ при производительности Q^”₁. Если одну из машин выключить, то давление упадет до величины р’₁, производительность – до Q^’₁ (точка I^’). Таким образом, р’₁ < р”₁. и Q^’₁ < Q^”₁. При более пологой характеристике сети (сеть II), проходящей через точку пересечения характеристики нагнетателя 2 и совместной характеристики 1+2, рабочий режим определится точкой II. Эта точка одновременно будет соответствовать режиму последовательной работы двух нагнетателей и режиму работы нагнетателя 2 при выключенном нагнетателе 1. Очевидно, что при этом давление и производительность окажутся одинаковыми, т.е. р’_II < р”_II. и Q^’_II = Q^”_II

При пологой характеристике сети (сеть III) рабочий режим двух нагнетателей определяется точкой III, при которой давление равно р”_III, а производительность Q^”_III. При выключении нагнетателя 1 точка III^’ станет рабочей точкой машины 2. Ей соответствуют давление р’_III, и производительность Q^’_III. В итоге давление и производительность, развиваемые одним нагнетателем, будут больше, чем при их совместной работе, т.е. р’_III > р”_III. и Q^’_III > Q^”_III.

Таким образом, последовательное включение машин целесообразно при относительно крутой характеристике сети. При более пологой характеристике сети (сеть II) включение последовательно второй машины не дает увеличения ни давления, ни расхода.

При достаточно пологой характеристике последовательное включение в сеть машины может оказаться нерентабельным, так как приведет к уменьшению давления и производительности.

Выбор рациональной схемы совместной работы двух нагнетателей. Область выбора той или иной схемы работы двух нагнетателей на общую сеть можно определить путем графического построения на одной характеристике двух вариантов включения машин – параллельного и последовательного.

На рис.5.7 приведено такое построение в обычных для характеристик координатах Q и р. Здесь 1 – характеристика р-Q для отдельного нагнетателя, 2 – характеристика двух нагнетателей при параллельном включении; 3-характеристика двух аналогичных нагнетателей при последовательном включении. Пунктирной линией нанесена характеристика одного из вариантов сети I, проходящая через точку А, соответствующую пересечению линий совместных характеристик машин при их параллельном и последовательном включении. Очевидно, что при такой характеристике сети производительность Q₁₊₁ и давление р_{1 +1}, развиваемые двумя совместно работающими нагнетателями, не зависят от того, будут ли они включены параллельно или последовательно.

Вправо от характеристики сети I лежит область, в пределах которой целесообразно использовать две машины при параллельном включении, влево от нее – область целесообразного использования двух машин, включенных последовательно.

Так, для характеристик сети II и II^’ на рис.4.7 следует использовать два параллельно включенных нагнетателя для увеличения потребного расхода. Если же характеристики сети аналогичны кривым III и III^’ на рис.5.7, необходимо обе машины включать последовательно для достижения достаточного давления.

Изложенные выше соображения остаются в силе и для случаев, когда число параллельно или последовательно включенных машин больше двух.

При работе нагнетателей в сетях происходят колебания давления, производительности и мощности вследствие изменения характеристики нагнетателей и сетей. Характеристики нагнетателей изменяются, например, по причине изменения напряжения в электросети и, как следствие, изменения числа оборотов электродвигателя и нагнетателя. Характеристика сети может изменится вследствие отключения или включения ответвлений, изменения гидростатических составляющих давления и пр.Особенно значительно изменяется производительность при одновременном изменении характеристики сети и характеристики нагнетателя. Анализ этих явлений удобно провести графически.

А) изменение числа оборотов нагнетателя с изменением его производительности;

Б) изменение производительности нагнетателя вследствие изменения характеристики сети;