ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА НАСОСОВ
Параллельная работа насосов. Регулирование характеристик насосной станции при помощи подключения и отключения насосов.
Параллельная работа насосов - это один из наиболее распространённых способов регулирования насосов.
Основные темы:
  1. Совместная характеристика насосов, работающих параллельно.
  2. Рабочая точка каждого из насосов работающих параллельно с другими насосами.
  3. Параллельная работа насосов в системах с преимущественно статической составляющей.
  4. Параллельная работа насосов в системах с большой статической составляющей.
  5. Форма напорной характеристики для насосов для параллельной работы.
  6. Проблемы при параллельной работе насосов.
Зачем применяется параллельная работа насосов?
Центробежный насос при постоянной частоте вращения имеет ограниченный рабочий диапазон - 0,7Qном<Q<1,2Qном. Характеристика системы может меняться в большом диапазоне. Например, в системах водоснабжения, суточные колебания "ночь-день" могут меняться в широком диапазоне.
Для того чтобы обеспечить эффективную работу насоса необходимо менять его характеристики в соответствии с изменениями характеристики системы. Подключение и отключение насосов в зависимости от изменения характеристик системы является одним из способов обеспечить эффективную работу насосов во всем диапазоне.
Построение напорной характеристики насосов, работающих параллельно.
Исходные данные для построения напорной характеристик параллельно работающих насосов. Давление во всасывающем и нагнетательном коллекторе равны для всех насосов.
Рассмотрим случай когда работают насосы, имеющие одинаковые напорные характеристики. При одном и том же значении напора суммируются подачи насосов. Например, при напоре Н1 суммируются подачи QH1 двух, трех и т.д. насосов. Аналогично для напора Н2 и т.д. Таким образом получаются суммарные характеристики для двух, трех и т.д. работающих насосов.

РАСПРОСТРАНЕННОЕ ЗАБЛУЖДЕНИЕ В РАССУЖДЕНИЯХ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ РЕЖИМА РАБОТЫ НАСОСОВ, РАБОТАЮЩИХ ПАРАЛЛЕЛЬНО - Общая подача насосов увеличивается прямопропорционально количеству работающих насосов.
Продемонстрируем на примере.
Один насос с подачей 100 м3/ч. Если мне нужна подача 200 м3/ч, то я подключу параллельно второй насос. Если нужно 300 м3 /ч, то я подключу третий насос.
Объяснение почему это не так ниже.
Режим работы насосов в любом случае (работа нерегулируемого насоса, работа регулируемого насоса, работа нескольких насосов и т.д.) определяется характеристикой системы.
В выборе способа регулирования насосов частотное или параллельная работа один из главных критериев, определяющих эффекивнсть способа регулироваия является доля статической сотсавялющей в характеристике системы.
Параллельная работа насосов в системах с динамической составляющей.
Параллельная работа насосов в системе с преимущественно динамической составляющей (потери на трение по длине, местные гидравлические сопротивления). Характеристика начинается из нуля.
Три одинаковых насоса работают параллельно.
Рабочая точка при работе одного насоса находится на пересеянии напорной характеристики одного насоса и характеристики системы в точке "1". При включении второго насоса рабочая точка двух насосов смещается в точку пересечения характеристики двух насосов и характеристики системы в точке "2". При включении третьего насоса рабочая точка смещается в точку "3".
Внимание. При включении каждого следующего насоса увеличение суммарной подачи происходит на значительно меньшую величину по сравнениею с подключением предыдущего насоса. Сравните разницу подач Q1-2 (включился второй насос) и Q2-3 . Рабочая точка каждого насоса смещается в сторону меньших подач и есть риск выхода за пределы рабочего диапазона насоса.
Если подключить четвертый насос, то увеличения суммарной подачи не произойдет!!! Парадоксальный результат - включили еще один насос, а ничего не произошло, суммарная подача не увеличилась. Или другой вариант - работают четыре насоса выключили один насос и суммарная подача не изменилась.
Параллельная работа насосов в системах с преимущественно статической составляющей.
Рассмотрим как меняется положение рабочей точки каждого насоса при параллельной работе в системе с большим статическим напором при изменении количество работающих насосов. Характеристика системы начинается из точки соответствующей статической составляющей.
При работе одного насоса его рабочая точка будет находиться в точке "1".
При подключении второго насоса рабочая точка двух насосов будет находиться в точке "2". При подключении третьего насоса работая точка будет находится на пересечении характеристик трех насосов и характеристики системы в точке "3".

Режим работы каждого насоса.
Очень важно определить рабочую точку каждого из насосов работающих параллельно. Для этого необходимо провести горизонтальную линию из рабочей точки "2" до пересечения с характеристикой одного насоса, в нашем случае "1' ". Аналогично для трех работающих насосов из точки "3" проводим горизонтальную линию до пересечения с характеристикой одного насоса " 1" ".
Выводы:
  1. Параллельная работа насосов рекомендуется для применяется в системах с большим статическим напором в системе.
  2. Увеличение суммарной подачи параллельно работающих насосов происходит не пропорционально количеству работающих насосов. Каждый последующий насос увеличивает суммарную подачу на меньшую величину.
  3. Необходимо контролировать режим работы каждого насоса.
  4. Рабочая точка насоса при подключении каждого следующего насоса смещается в сторону меньшей подачи. И наоборот, при отключении каждого насоса рабочая точка смещается в сторону большей подачи.
Параллельная работа насосов с разными напорными характеристиками.
Как будут работать параллельно насосы с разными напорными характеристиками.
На графике показана работа двух насосов с разными напорными характеристиками. Рассмотрим работу насосов если характеристика системы имеет форму "Система 1" и "Система 2". Найдем рабочие точки каждого из насосов для обоих случаев.
  1. "Система 1". Суммарная подача двух насосов будет QI+II Подачи каждого из насосов составят QI и QII соответственно. Рабочая точка насоса "1" находится близко к точке максимального КПД, Рабочая точка насоса 2 находится в области повышенных подач.
  2. "Система 2". Суммарная подача двух насосов будет QI+II' Подачи каждого из насосов составят QI' и QII' соответственно. Рабочая точка насоса "1" находится рядом с нулевой подачей. Рабочая точка насоса 2 находится в точке близкой к точке максимального КПД.
Вывод:
  1. Не рекомендуется использовать для параллельной работы насосы с разными напорными характеристиками.
  2. Необходимо контролировать параметры каждого насоса в отдельности и следить за положением его рабочей точки.
  3. Аналогичная ситуация может произойти если применяются два одинаковых насоса, но один из них работает от частотного преобразователя. В этом случае необходимо определить минимальную допустимую частоту вращения насоса.
Требование к напорным характеристикам насосов для параллельной работы.
Для стабильной работы насосов при параллельной работе особое внимание необходимо обращать на форму напорной характеристики насосов. В параллельном режиме беспроблемно работают центробежные насосы со стабильной (непрерывно падающей) кривой напора и, по возможности, одинаковым напором при нулевой подаче. Не рекомендуется применять насосы с нестабильной или "горбатой" характеристикой.
На графике показана работа трех насосов с такой характеристикой.
В случае если насос работает в "Системе 1" то рабочая точка каждого насоса находится близко к точке максимального КПД.
Но если характеристика смещается в положение "Система 2", то существует вероятность работы насоса в двух точках, как с подачей QI' так и с нулевой подачей.
В соответствии со стандартном API 610/ГОСТ 32601 напорная характеристика насоса для параллельной работы должны иметь наклон не менее 10%.
ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЕ НАСОСОВ.
  1. Работа насоса далеко от оптимальной точки.
  2. При внезапной аварийной остановке одного из насосов остальные насосы работают в зоне повышенных подач. Работа при повышенной подаче может привести к кавитации.
  3. При работе насосов с разными напорными характеристиками возможна работа одного из насосов за пределами рабочего диапазона. Один насос будет "передавливать" другой т.е. один насос будет работать в недогрузе а второй в перегрузе.
  4. С учетом потерь в коллекторе между насосами, насосы будут иметь розные напорные характеристики. Это может привести к работе насоса за пределами рабочего диапазона.
  5. Реальные характеристики насосов отличаются от каталожных по которым подбираются насосы. Насосы для водоснабжения принимаются по второму классу испытаний в соответствии с которым отклонения по напору составляют до 7 %. Насосы одинаковых моделей могут иметь отличающиеся напорные характеристики.
  6. Отсутствие информации о характеристике системы и доли статического напора в характеристике системы.
  7. Избыточные запасы по напору которые закладывают проектировщики приводят к переразмериванию насосов и работе насосов за пределами рабочего диапазона.
  8. Проверить кавитационный запас не только в номинальной точке, но и на правой и левой границах рабочего диапазона.
  9. При работе одного или нескольких насосов с частотным приводом есть риск работы насоса с ЧРП далеко от точки максимального КПД, что приводит к избыточному потреблению электроэнергии и механическим проблемам.
  10. При параллельной работе необходимо уделять внимание системе управления и допустимому рабочему диапазону.
  11. Для параллельной работе необходимо применять насосы с пологорпадающей характеристикой.
Другие темы курса "Регулирование насосов".
ДРУГИЕ КУРСЫ О НАСОСАХ.
Курсы по насосному оборудованию
  • Регулирование насосов.
    Частотное регулирование. Параллельная работа насосов, Дроссельное регулирование (регулирование задвижкой). Подрезка рабочего колеса. Комбинированные способы регулирования насосов. Воздух в насосе.
    Перейти
  • Кавитация.
    Кавитационный запас насоса. Виды кавитационных запасов (критический, допускаемый). Располагаемый кавитационный запас системы. Условие работы насоса без кавитации. Способы устранения кавитации.
    Перейти
  • Эксплуатация насосов.
    Монтаж насоса. Фундаменты. Всасывающие и нагнетательные трубопроводы. Монтаж трубопроводов. Усилия от трубопроводов на патрубки насосов. Пуск и останов насосов. Фильтры на входе в насос.
    Перейти
  • Типы насосов. Насосы по API 610.
    Основные типы насосов по конструкции. Типы насосов по API 610. Требования стандарта API 610.
    Перейти
  • Уплотнения в насосах. Уплотнения по API 682.
    Сальникове уплотнения. Торцовые уплотнения. Одинарные уплотнения. Двойные уплотнения. Выбор уплотнения.
    Перейти
  • Надежность насосов.
    Причины поломок насосов. Причины выхода из строя подшипников, уплотнений. Обслуживание и ремонт. Обеспечение надежной работы насосов. Как сократить количество ремонтов насосов.
    Перейти
  • Подшипники в насосах.
    Подшипники качения. Подшипники скольжения. Способы смазки. Причины выхода из строя.
    Перейти
  • Аудит насосных систем.
    Обследование насосных систем. Измерение параметров насосов на объекте (подача, напор, мощность). Способы увеличения эффективности насосной системы.
    Перейти
Made on
Tilda