Анализ совместной работы насосов и водоводов выполняется с целью уточнения рабочих параметров и для проверки аварийных и пожарного режимов. Анализ выполняется графическим способом с помощью совместных характеристик насосов и системы трубопроводов.
На насосных станциях обычно применяется параллельная работа насосов. Суммарная характеристика нескольких параллельно работающих насосов строится графическим сложением их характеристик. С этой целью на графике Н – Q строятся характеристики всех рабочих насосов, взятые из каталога.
Далее на том же графике в координатах Н – Q строятся необходимые характеристики системы водоводов, совместно с которыми работает насосная станция. Уравнение характеристики водоводов:
Н = Нст +SQ2, м, (6.12)
где Нст – статический напор в м;
Q – расход воды по водоводам в м3/с;
S – сопротивление системы водоводов в с2/м5.
Статический напор:
Нст = Нг + Нсв, м, (6.13)
где Нг – геометрическая высота подъема жидкости в м;
Нсв – свободный напор в точке питания.
Величина SQ2 в (6.12) представляет собой суммарные потери напора в системе водоводов, поэтому сопротивление S можно определить как сумму:
S = Sвс + Sст + Sн, с2/м5, (6.14)
где Sвс – сопротивление всасывающей линии;
Sст – сопротивление внутристанционных коммуникаций;
Sн – сопротивление напорной линии.
Значения этих сопротивлений могут быть найдены на основании выполненных ранее гидравлических расчетов трубопроводов по формулам:
, (6.15)
, (6.16)
, (6.17)
 |
где Qр – расчетная подача насосной станции, м3/с;
hвс – суммарные потери напора во всасывающей линии в м;
hст – внутристанционные потери напора в м;
hн – суммарные потери напора в напорной линии в м.
Задаваясь различными Q по (6.12) определяют соответствующие напоры Н и по результатам расчета строят графическую характеристику системы водоводов.
Для дальнейшего анализа режимов работы насосов в аварийных ситуациях потребуется характеристика системы водоводов с одной отключенной ниткой на напорной линии (авария на водоводе). Для ее построения необходимо найти сопротивление напорной линии в аварийной ситуации, которое с достаточной для практики точностью определяется выражением:
, (6.18)
где Sн – сопротивление напорной линии в расчетном режиме;
N – число параллельных ниток напорных водоводов.
Сопротивление системы водоводов в аварийной ситуации 
определяется по формуле (6.14), где вместо Sн берется 
. Построение характеристики ведется тем же способом, что и для расчетного режима, но в (6.14) вместо S принимается .
При недопустимо большом снижении подачи насосной станции часто имеется возможность увеличить подачу за счет секционирования водоводов. Секционирование осуществляется с помощью задвижек в начале и в конце каждой секции.
В результате такого секционирования при аварии выключается не вся нитка водовода, а только одна секция. Поэтому на длине аварийной секции вода идет по N-1 нитке, а на остальной длине – по всем N ниткам.
Перемычки устанавливаются вдоль водовода таким образом, чтобы разделить всю его длину на секции равной длины. Если число перемычек Nп, то секций Nп+1.
При аварийном отключении одной секции на одной нитке водовода сопротивление напорной линии определяется по формуле:
(6.19)
Подставляя 
вместо Sн в (6.14), получим аварийное сопротивление системы водоводов . Используя вместо S в (6.12), можно найти характеристику системы водоводов для случая аварии при использовании любого числа перемычек.
 |
