Регулирование напора и подача воды

Потери напора во всасывающей линии и рукавной линии могут быть выражены

h _вс = s_вс Q²; h _н = s Q², м, (7.2)

где s – сопротивление рукавной линии, м; Q – расход воды через ствол, л/с.

При работе насоса на заданную рукавную линию фиксированы как ее длина, так и диаметры рукавов. Фиксированы также высота подъема Н _г и свободный напор Н _св и, следовательно, Н _г + Н _св = А, т.е. величина для рассматриваемой конкретной рукавной линии постоянная. Следовательно, насос должен развивать напор, представленный функцией расхода

Н = А + SQ², м. (7.3)

Это выражение называется характеристикой насосной установки или характеристикой рукавной линии.

При тушении пожаров приходится изменять Q или Н, т.е. регулировать работу насосной установки. Для уяснения способов регулирования построим главную характеристику насоса Q-Н (кривая 1 на рис73.17) и характеристику рукавной линии (кривая 2). В точке А пересечения характеристик насоса и рукавной линии расходы Q и напора Н насоса и рукавной линии одинаковы. Следовательно, этой точкой выражается условие материального и энергетического баланса. Поэтому ее называют рабочей точкой.

Рис.7.17. Порядок регулирования подачи насосом

1 – H = f(Q) при n₁; 2 – h₁ = A + S₁Q²; 3 – h₂ =A + S₂Q²; 4 – H₁ = f(Q) при n₂ < n₁;

5 – H₂ = f(Q) n₃ < n₂; 6 – h₃ = A + S₂Q²

Из рис.7.17 следует, что для изменения подачи и напора насоса возможно изменять или характеристику рукавной линии (кривая 2) или характеристику насоса (кривая 1).

Регулирование задвижкой. Предположим, что насос должен иметь подачу не Q _А, а Q _В, т.е. Q _В < Q _А. Этой подаче должна соответствовать точка В характеристики насоса.

Если на напорном трубопроводе насоса прикрывать задвижку, то появится дополнительное местное сопротивление и увеличится местное сопротивление S рукавной линии и характеристика ее пойдет круче (линия 3).

Следовательно, при ранее проложенной рукавной линии изменялась ее характеристика.

Регулирование изменением частоты оборотов рабочего колеса насоса. Рабочая характеристика насоса (кривая 1 на рис.3.16) получена при частоте вращения n₁ об/мин рабочего колеса насоса. Уменьшим частоту его вращения до n₂ < n₁ (кривая 4). Тогда на основании законов подобия можно записать:

(7.4)

. (7.5)

Этим значениям Q₂ и Н₂ будет соответствовать подача Q _с и Н _с в точке С.

Комбинированный способ регулирования. Он осуществляется изменением частоты вращения колеса насоса и регулированием задвижкой.

Предположим, необходимо установить рабочую точку D. Для этого следует уменьшить частоту вращения колеса насоса до n₃ (кривая 5), а затем из точки С', прикрывая задвижку, перейти в точку D с подачей Q_D и соответствующем этой подаче значению напора H_D (кривая 6).

Указанным способом можно регулировать Q и Н в поле характеристики насосной установки ограниченном кривыми 1 и 2. а также осью ординат Н. Вне этого поля потребуется замена рукавной линии с рукавами большего диаметра.

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы:

1. Система подачи пенообразователя в насосах ПН-40УВ. Их назначение, основные элементы конструкции. Принцип регулирования подачи пенообразователя.

2. Система подачи пенообразователя в насосах НЦПН-40/100. Их назначение, основные элементы конструкции. Принцип регулирования подачи пенообразователя.

3. Системы подачи пенообразователя насосов ПН-40УВ и НЦПН-40/100. Проанализируйте способы регулирования подачи пенообразователя.

4. Вакуумные системы забора воды пожарными центробежными насосами. Сравните систему газоструйного вакуумного насоса с пластинчатым насосом.

5. Принцип работы газоструйного вакуумного аппарата. Изобразите принципиальную схему забота воды.

6. Принцип работы пластинчатого вакуумного насоса. Принципиальная схема системы.

7. Водопенные коммуникации насосных установок. Назначение. Основные элементы. Их назначение.

8. Требования, предъявляемые к водопенным коммуникациям насосных установок пожарных автоцистерн.

9. Изобразите общую принципиальную схему водопенных коммуникаций насосных установок пожарных автоцистерн.

10. Изложите способы регулирования величин напора и подачи воды в рукавные линии.