Последовательная и Параллельная схема установки Насосов
Последовательная схема установки насосов применяется в двух случаях:
- Один насос не может обеспечить заданное давление, а замена его другим, более мощным, нецелесообразна.
- По условиям технологического процесса, во время работы возникает потребность в кратковременном увеличении напора, а установка более мощного насоса с регулятором частоты вращения нецелесообразна.
Последовательное включение двух насосов с одинаковыми характеристиками, позволяет создать режим с удвоенным напором, при этом подача останется такой же, как и при работе одного насоса.
Последовательная установка насосов с различными характеристиками должна проверяться расчётом, так как возможен режим в котором, более мощный насос создаст слишком высокую подачу, не справившись с которой, насос меньшей мощности, превратится в гидравлическое сопротивление на пути потока.
Параллельная установка
Параллельная схема установки насосов применяется в следующих случаях:
- Один насос не может обеспечить заданную подачу, а замена его другим, более мощным, нецелесообразна.
- По условиям технологического процесса, во время работы возникает потребность в кратковременном увеличении подачи, а установка одного более мощного насоса с регулятором частоты вращения нецелесообразна.
- Необходимо ступенчато наращивать подачу, что часто используется в насосных станциях систем водоснабжения с высокими пиковыми расходами.
- Из условия повышения надёжности, в таком случае второй насос выполняет роль резервного.
Параллельное включение двух одинаковых насосов приводит к режиму с удвоенной подачей, при этом напор останется таким же, как и при работе одного насоса.
Параллельное подключение насосов с различными характеристиками к одному напорному коллектору следует тщательно проверять расчётом, так как возможен режим работы, в котором более мощный насос создаст в напорном трубопроводе слишком высокое давление, которому не сможет противодействовать менее мощный насос, пропустив поток в обратном направлении.
Для исключения обратного тока на напорном патрубке каждого из параллельно подключённых насосов необходимо установить обратный клапан, а насосы рекомендуется выбирать с одинаковыми характеристиками.
Независимо от схемы установки насосов следует помнить, что увеличение расхода в циркуляционном кольце с постоянным гидравлическим сопротивлением, (например в системе отопления), повлечёт за собой квадратичный прирост потерь напора. Так, например, увеличив расход (подачу насоса) в циркуляционном кольце в 2 раза, потери напора в нём увеличатся в 4 раза, а увеличив напор в 2 раза, расход в циркуляционном кольце, увеличится в 1,4 раза (1,4 это корень из двух).
Именно поэтому на приведенных выше иллюстрациях, включение двух насосов по последовательной и по параллельной схеме, не привело к существенному увеличению расхода в циркуляционном кольце. Гидравлическая характеристика циркуляционного кольца на напорно-расходной характеристике насоса изображена в виде параболы.
Параллельное подключение насосов
Довольно часто возникает потребность в использовании нескольких насосов. Обычно причиной этого является то, что один агрегат не может дать нужного расхода жидкости, либо его отдельное использование слишком невыгодно. Но как же их соединить (вакуумные, циркуляционные, скважинные, погружные насосы) между собой? Все достаточно просто.
Для соединения двух и более агрегатов используют два типа соединений – последовательное и параллельное. Параллельное соединение обеспечивает подачу жидкости в общий напорный коллектор, либо же в трубопровод нагнетания. Так, например, для соединения двух центробежных насосов используют два отдельных трубопровода с коллекторами. Особенностью такого подключения является то, что расстояние между агрегатами может быть относительно большим. Сообщаются же насосы циркуляционные между собой лишь с помощью коммуникаций. Однако при их расчете не стоит забывать и о том, что в трубопроводе возможны гидравлические потери.
К выбору помп, используемых параллельное подключение, необходимо подходить очень внимательно. Особенно при этом стоит учитывать равенство напоров. Соединенные между собой аппараты должны иметь абсолютно одинаковые напор и подачу. Если же это будет не так, то устройство, имеющее меньшие характеристики, будет в одиночку преодолевать сопротивление давления. В результате этого коэффициент полезного действия начнет падать. Как только КПД станет равняться нулю, работа станет холостой, а это уже экономически невыгодно. Поэтому подбирайте свое оборудование внимательно.
Рекомендуем только оригинальный Grundfos насос по отличной цене!
Последовательное и параллельное подключение насосов
Если складывается ситуация, при которой очевидно, что установленная насосная система не в состоянии покрыть необходимый расход воды, рекомендуется устанавливать несколько насосов. Они могут соединяться между собой двумя способами: параллельным и последовательным.
Параллельное подключение
Параллельное соединение представляет собой такое, в котором ряд насосов подают воду в общий коллектор или трубопровод. Такие насосы могут устанавливаться даже на большом расстоянии и получать сообщение только при помощи коммуникаций, хотя при этом и увеличивается сложность расчетов давления из-за гидравлических потерь при передвижении жидкости по трубам.
Для того, чтобы выбрать насосы, которые будут работать в режиме параллельного подключения, нужно принять во внимание множество факторов. Самым главным из них можно назвать равенство напоров. Это означает, что насосы, которые вовлечены в работу параллельного подключения, обязаны обладать одинаковыми параметрами подачи и напора, иначе тому из них, который имеет более слабые характеристики, придется преодолевать работу более сильного. В конечном итоге, это приведет к тому, что он начнет работать вхолостую, значительно снижая общий КПД системы.
Если существует необходимость подключения в рамках одной системы насосов, которые отличаются по параметрам, то их коммутацию проводят с учетом разницы. Мощный насос настраивается таким образом, чтобы, при достижении предельных величин, отключаться. Также можно настроить параметры его мощности, понизив их до требуемых (до параметров второго насоса). Если насосы находятся в пределах одного помещения и расположены на небольшом расстоянии друг от друга, то можно соединить их таким образом, что энергия будет передаваться агрегатам с помощью одного мотора. Это является одним из бесспорных преимуществ данного метода подключения.
Последовательное подключение
При последовательном подключении аппараты соединяются таким образом, что вода, которая проходит через один из насосов, передает его энергию в следующий. В такой системе напор увеличивается ступенчатым образом, повышаясь от агрегата к агрегату. Насосы, которые соединяются таким образом, называют агрегатами первой, второй и т.д. ступеней, основываясь на их расположении в схеме.
Если это возможно, то лучше применять только одну ступень увеличения напора. Это связано с тем, что во время передачи жидкости происходят гидравлические потери. В результате, на второй ступени будет происходить понижение КПД до 70%. В качестве исключения стоит упомянуть так называемые многоступенчатые насосы, устройство которых позволяет минимизировать гидравлические потери. В таких агрегатах напор проходит преобразование в границах одного корпуса.
При выборе последовательного подключения нужно обращать внимание на прочностные характеристики каждого следующего уровня, так как далеко не каждый насос способен выдержать возрастающее давление. Запорная арматура также вынуждена испытывать удары, поэтому должна быть достаточно мощной. Трубопроводы, использующиеся для передачи воды в таких системах, должны иметь как можно меньше соединительных деталей и не иметь мест с резкой сменой направления.
Параллельное и последовательное подключение насосов
Иногда возникает ситуация, когда один насос не в состоянии обеспечить необходимого расхода жидкости, либо экономически выгодно или конструктивно приемлемо использование нескольких агрегатов. В таких случаях используют насосы, соединенные параллельно, или последовательно.
Параллельным соединением называют такую коммутацию, при которой несколько насосов осуществляют подачу в один общий напорный коллектор или нагнетательный трубопровод. Например, два центробежных насоса ОАО «Ливгидромаш» будут соединены каждый отдельным напорным трубопроводом с напорным коллектором. При этом насосы могут быть расположены на значительном удалении друг от друга и сообщаться только путем коммуникаций. В таких коммуникациях расчет осложняется необходимостью учитывать гидравлические потери в трубопроводе, соединяющем насосы.
При подборе насосов для параллельной работы следует учитывать множество факторов, наиглавнейшим из которых является т.н. равенство напоров. Т.е. включаемые по параллельной схеме насосы в идеале должны иметь одинаковые напоры и подачу, в противном случае один из агрегатов, имеющий меньшие характеристики, будет вынужден преодолевать сопротивление давления напорного трубопровода, вследствие чего его КПД будет постепенно снижаться и в определенный момент станет равным нолю, т.е. он будет работать «в холостую».
В случаях, когда необходимо объединить параллельную работу разных по характеристикам насосов, то их коммутируют таким образом, чтобы менее мощный насос в момент достижения напора величины, находящейся вне характеристик насоса, отключался. Либо путем регулирования уменьшают напорные характеристики более мощного насоса, уравнивая их с рабочим диапазоном менее мощного насоса. Конструктивно схему параллельной работы при расположении насосов в одном помещении на незначительном удалении друг от друга можно выполнить таким образом, что одним приводом-мотором будет передаваться механическая энергия нескольким агрегатам, что является несомненным достоинством данного метода.
Последовательным называют такое соединение, при котором жидкость, получившая энергию от насоса, подается во всасывающий патрубок следующего агрегата. В таких случаях увеличение напора происходит ступенчато, от насоса к насосу. Поэтому насосы, соединенные по такому принципу, делят на агрегаты первой, второй, и т.д. ступеней.
Если конструктивно возможно, то экономически целесообразнее применение одной ступени трансформации напора, поскольку велики гидравлические потери при транспортировке жидкости от одного насоса к другому, и в результате воздействия гидравлических сил на рабочие элементы второго агрегата его КПД значительно снижается (до 70%). Исключение составляют т.н. многоступенчатые насосы, выпускаемые ЗАО НПО «Уралгидропром», ОАО «ЭНА» и некоторыми другими производителями. В таких насосах преобразование напора жидкости происходит ступенчато в одном корпусе, в которых, как правило, на одной оси укрепляется несколько комплектов рабочих колес. Благодаря такой компоновке гидравлические потери сводятся до минимума.
При последовательном подключении насосов необходимо учитывать прочность корпуса агрегатов второго и последующих уровней, т.к. не все насосы в состоянии выдерживать избыточное давление в течение длительного времени. Кроме того, запорная арматура в таких схемах подвергается гидравлическим ударам, поэтому также требует повышенной прочности. При изготовлении трубопроводов, соединяющих ступени в последовательных схемах, не должны иметь крутых поворотов и как можно меньше соединений.