Гидравлическая характеристика системы

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Водяные системы теплоснабжения представляют собой сложные гидравлические системы, в которых работа отдельных звеньев находится во взаимной зависимости. Для правильного управления и регулирования необходимо знать гидравлические характеристики работающего оборудования — циркуляционных насосов и сети.

Гидравлический режим системы определяется точкой пересечения гидравлических характеристик насоса и сети.

Рис.1. Гидравлическая характеристика насоса и тепловой сети

На рис. 1 кривая 1 — характеристика насоса; кривая 2— характеристика тепловой сети; точка А — пересечение этих характеристик, определяет гидравлический режим системы; Н— напор, развиваемый насосом, равный потере напора в замкнутой системе; V — объемная подача насоса, равная расходу воды в системе.

Гидравлической характеристикой насоса называется зависимость напора Н или перепада давлений Δ р, создаваемого насосом, от объемной подачи насоса V. Характеристики насосов обычно определяются заводами-изготовителями или могут быть построены по данным испытания.

При постоянной частоте вращения рабочего колеса рабочий участок характеристики центробежного насоса может быть приближенно описан уравнением

Мощность, Вт, потребляемая насосом при номинальном режиме, определяется по формуле

При номинальном режиме в среднем . Так как потеря напора в тепловых сетях, как правило, подчиняется квадратичному закону, то характеристика тепловой сети представляет собой квадратичную параболу, описываемую уравнением

Как видно из (6.5), сопротивление сети зависит от ее геометрических размеров, абсолютной шероховатости внутренней поверхности трубопроводов, эквивалентной длины местных сопротивлений и плотности теплоносителя, но не зависит от расхода теплоносителя. Для данного состояния сети ее характеристика может быть построена по одному известному режиму. Для определения сопротивления s достаточно знать для одного какого-нибудь режима расход воды и соответствующее этому расходу падение давления Δ р.

Часто на станции работает совместно несколько насосов. Для определения режима их совместной работы необходимо построить суммарную характеристику. Порядок суммирования характеристик насосов зависит от способа их включения. Если насосы включены параллельно, то суммарная характеристика строится посредством сложения расходов (подач) при одних и тех же напорах.

Рис. 2. Построение суммарной характеристики насосов

а — параллельно включенных, б — последовательно включенных

Суммарная характеристика группы m параллельно включенных насосов, имеющих одинаковые характеристики, описывается приближенным уравнением

Построение суммарной характеристики последовательно включенных насосов проводится путем сложения напоров при одних и тех же расходах.

Суммарная характеристика группы последовательно включенных насосов, имеющих одинаковые характеристики, описывается приближенным уравнением

Степень изменения подачи при параллельном включении насосов зависит от вида характеристики сети. Чем более пологий вид имеет характеристика сети, тем эффективнее параллельное включение насосов. Чем круче характеристика сети, тем меньший эффект дает параллельное включение.

При проектировании насосных установок, состоящих из нескольких параллельно работающих насосов, следует выбирать все насосы с одинаковыми характеристиками, а расчетную подачу каждого из них принимать равной суммарному расходу воды, деленному на число работающих насосов, не считая резервных. Подача насосов при последовательном включении также зависит от вида характеристики сети. Чем круче характеристика сети, тем эффективнее последовательное включение.