Назад


Рис. 15. Регулирование подачи лопастного насоса впуском воздуха перед рабочим колесом


Рис. 16. Характеристики насоса и сети при регулировании впуском воздуха


Рис. 17. Характеристики насоса и сети при авторегулировании
 Сброс части поднятого количества воды в нижний бьеф. Сущность данного способа регулирования подачи заключается в том, что по специальному сбросному каналу, соединяющему верхний бьеф с нижним, сбрасывают часть поднятой насосом воды обратно [9, 22, 23]. Насос работает все время в оптимальном режиме. Регулирование осуществляют изменением величины сбрасываемого расхода:

Теряемая при регулировании мощность

где Qн - подача насоса
Qc - сбрасываемый расход
Nн - мощность, потребляемая насосным агрегатом
Сброс лишней воды в процессе эксплуатации приводит к перерасходу пресной воды и электроэнергии на ее подъем.
В работе [9] предлагается сбрасывать лишнюю воду через один из агрегатов насосной станции. Насосный агрегат при этом переводится в турбинный режим, а рекуперированная электроэнергия подается в питающую сеть.
Впуск воздуха во всасывающую трубу насоса. Этот способ аналогичен способу регулирования задвижкой на всасывающей трубе, так как впуск воздуха уменьшает вакуум, а, следовательно, и высоту всасывания. Введенный во всасывающую трубу воздух уменьшает величину подачи воды насосом на величину объема воздуха. Сущность этого способа иллюстрируется на рис. 15, 16. При впуске воздуха происходит смещение вниз характеристики Q-H насоса, поэтому можно подобрать режим работы насоса, соответствующий условиям подачи заданного расхода Qв.
При впуске воздуха КПД насосной установки снижается тем больше, чем больше воздуха впускается в насос, т.е. чем больше KB — отношение объема воздуха к объему воды.
Впуск воздуха при небольших изменениях подачи — не менее 0,7 от оптимальной — является более выгодным, чем дросселирование. Работа насоса при наличии воздуха в рабочем колесе становится неустойчивой, создается опасность разрыва водяного столба во всасывающей линии и возможность срыва работы насоса [5, 6, 8, 16, 19, 28, 40].
Авторегулирование (изменение статической составляющей напора). Напор насоса зависит от разности уровней воды в нижнем и верхнем бьефах. Однако уровень воды в поверхностных источниках не остается постоянным, так как зависит от гидрологического режима источника.
Рассмотрим режимы работы насоса при изменениях уровня воды в источнике. На рис. 17 даны характеристики насоса 1 и сети 2 при статическом напоре Нг. Точка А пересечения характеристик насоса и сети соответствует режиму работы системы «насос-сеть» при максимальном уровне воды в источнике. Подача насоса равна QA, напор — НА. С понижением уровня воды в источнике увеличивается высота всасывания , являющаяся частью статического напора. Из анализа уравнения характеристики трубопровода

следует, что Нг — есть координата вершины квадратичной параболы при Q = 0. Следовательно, при возрастании увеличивается координата вершины характеристики трубопровода на величину падения уровня воды в источнике, т.е.

В этом случае режим работы системы «насос-сеть» характеризуется новой режимной точкой В, имеющей координаты Qв, Hв, Nв, .Таким образом, при понижении уровня воды в источнике напор насоса увеличивается, а подача уменьшается [7].