Режимы работы насосной станции
Периодичность работы КНС во многом зависит от режима водопотребления и расходов поступающих жидких стоков. В свою очередь, водопотребление и образование сточных вод находятся в прямой зависимости от погоды, среднемноголетнего климата, функционирования городских предприятий и организаций, периодов проведения культурных и спортивных мероприятий, и других факторов.
Водопотребление, как и водоотведение можно описать суточными, недельными и другими периодическими графиками с учетом коэффициента неравномерности. В населенном пункте пиковые расходы водопотребления приходятся обычно на утренние и вечерние часы.
На промышленных предприятиях режимы водопотребления и водоотведения зависят от технологических циклов производства.
Чтобы проанализировать работу насосных установок, внимательно изучают характеристики насосов и трубопроводов. Основные показатели для насоса:
- напор Н,
- мощность N,
- коэффициент полезного действия η,
- величина кавитационного запаса Δhтр.
Кавитационный запас определяется для расхода Q при частоте вращения рабочего колеса n с диаметром D.
Насосы могут объединяться для совместной работы. Различают параллельную и последовательную работу насосов:
- Параллельная работа насосов. Перекачиваемая жидкость подается в один или несколько напорных трубопроводов или в систему водоводов. График зависимости Q—H для параллельно работающих насосов строится суммированием абсцисс (характеристик насосов) при одинаковом значении напора (ординаты). Общая подача получается сложением подач обоих насосов Q = Q1+ Q2.
- Последовательное подключение насосов. При этом первый насос качает жидкость во всасывающий патрубок второго насоса, а тот уже подает ее в систему водоводов. Для последовательной работы насосов график Q—H получается суммированием ординаты (характеристик) при одинаковом значении подачи. Последовательное подключение дает напор, равный сумме напоров нескольких насосов H = H1 + H2.
Характеристика трубопровода — уравнение, описывающее зависимость между расходом жидкости Q и напором H, который обеспечивает этот расход. Уравнение вида:
Формула:
- Hs
- статический напор, обусловленный разностью геодезических отметок подачи и приема жидкости
- S
- гидравлическое сопротивление трубопровода
Оптимальный подбор насосов по количеству и характеристикам для сложных проектов — задача, имеющая много практических сложностей, с которой могут справиться только крупные компании с многолетним опытом работы. Основное затруднение — большая разница между требуемыми минимальными и максимальными величинами производительности КНС. А кроме этого, необходимо предусмотреть максимальный расход в аварийной ситуации выхода из строя одного из насосов. Порой требуется настолько расширить диапазон Q—H для отдельного насоса, чтобы не только обеспечить работу в зоне оптимального КПД, но и учесть ограничения по мощности и кавитационному резерву.
Так, на практике компании ARGEL оптимальным решением зачастую являются проекты, где применимы несколько насосов разной производительности. Эти насосы работают в зоне оптимума по КПД для максимальных пиковых и среднечасовых сбросов.