Робота насоса на мережу

Насос і зовнішня мережа утворюють єдину систему, рівноважний стан якої визначається матеріальним і енергетичним балансом.

Матеріальний баланс виражається умовою рівності подачі насоса витраті у зовнішній мережі. Енергетичний баланс - рівністю напору насоса напору, використовуваному в мережі, який визначається за співвідношенням (9.9):

Як відомо з курсу гідравліки, втрати напору у всмоктуючому hвс і напірному hн трубопроводах можуть бути виражені:

де S - опір системи трубопроводів заданих довжин і діаметрів; Q - витрата води через трубопроводи.

При роботі насоса на конкретну мережу фіксовані не тільки довжина і діаметр трубопроводів, а й висота підйому Hг і вільний напір hсв. а значить, А = Hг + hсв - величина для даної мережі постійна. Отже, натиск насоса може бути представлений функцією витрати:

Вираз (9.80), що представляє рівняння параболи, називається характеристикою системи трубопроводів (мережі) або характеристикою насосної установки. Побудуємо головну робочу характеристику насоса Q-H і характеристику системи трубопроводів на одному і тому ж графіку в однаковому масштабі (рис. 9.23). В силу умов рівності Q і H для насоса і мережі натиск і подача визначаються однозначно точкою А перетину характеристик насоса і мережі, тобто графічно умова матеріального і енергетичного балансу системи виражається точкою А перетину характеристик насоса і мережі (див. рис. 9.23).

Мал. 9.23. Визначення робочої точки насоса

Ця точка А називається робочою точкою. Якщо робоча точка відповідає оптимальному режиму роботи насоса (тобто максимального ККД), то насос підібраний правильно. На практиці вибирають область оптимальної роботи насоса, тобто область зміни подачі, в якій відхилення ККД від максимальних значень не більше 5%. Слід зазначити, що для насосів з пологої характеристикою це досить широка область і це ще одна з причин використання таких насосів в протипожежному водопостачанні. Покажемо, що насос не може працювати в режимі, відмінному від режиму, визначеного робочою точкою А. Припустимо, що насос працює в режимі В. В цьому випадку натиск, який посилає насосом рідини, дорівнює
НВ. а натиск, що витрачається при русі рідини по трубопроводу, дорівнює HВ '

Таким чином, для даної системи (мережі) і даного насоса існує єдина робоча точка - точка А.