Методика расчета параллельных насосов

Несколько насосов, работающих в сложных системах могут быть синхронизированы и управляются с помощью компьютера. В этой статье я расскажу о нескольких случаях упрощенный, чтобы дать представление о том, как взаимодействие насоса системы обращения с ней и то, что идет речь. В этой статье также обсудить, как гидравлика трения, статические и комбинированные системы повлиять на результаты системы.

Один насос

Во-первых, простые, одной насосной системы с трением, но не статическая часть головы показано на рисунке 1.

Насос должен создавать давление (головка) для преодоления гидравлических потерь в системе. Эти потери происходят в клапаны, отводы, колена, теплообменников и трубопроводов трения. Потери напора на трение пропорционально квадрату потока:

H ПОТЕРИ = К х Q 2 (это уравнение параболы).
Когда:
K = коэффициент трения
Q = расход через систему
H ПОТЕРИ = гидравлических потерь по системе

По аналогии с электрической цепи, при суммировании отдельных потерь равна общей системы гидравлических потерь:
H ПОТЕРИ = K КЛАПАНА х Q 2 + K КОЛЕНО х Q 2 + K HE х Q 2 + ... =
(К КЛАПАН + K КОЛЕНО + K HE + ...) х Q 2 = K SYSTEM х Q 2
Математика проста, добавив отдельных гидравлических коэффициентов, так как поток так же во всей системе. Мы не могли сделать это так же легко, если система имела филиалы. Вот почему она аналогична электрической цепи, то же самое тока от одного компонента к другому приводит к различным падение напряжения через отдельные резисторы. В гидравлике, перепад давления из-за жидкости похоже на падение напряжения.
После того, K SYSTEM рассчитывается, чистый трения (не повышение компонент) системы кривая может быть построена. См. Рисунок 2.

Если кривая насоса и системы кривой нанесены вместе, пересечение определяет рабочую точку насоса, поскольку он принадлежит обе кривые, как показано на рисунке 3.


Два насоса в параллельномДалее мы рассмотрим два насоса параллельно, как показано на рисунке 4.

Потоки Q1 и Q2 комбината, и это то, что проходит через клапан:
Q VALVE = Q1 + Q2
Клапан кривая такая же парабола, как показано в предыдущем примере:
Н = К х Q клапан 2 = К х (Q1 + Q2) 2
Математически, насос кривая голова в зависимости от потока. Она также может быть выражено как поток в зависимости от головы, а именно:
Q1 = F (H1) и Q2 = F (H2)
В общем, насосы не должны быть одинаковыми. Если они не совпадают, то
В ИТОГО = Q1 + Q2 = F (H1) + Р (Н2)
Поскольку Q ИТОГО = Q клапан , объединенных кривой насоса и клапана (т.е. системы) кривые могут быть построены, а пересечение определяет напор (давление), где насос / система будет работать, как показано на рисунке 5.


Когда только один насос работает, поток составил 500 галлонов в минуту (GPM). Однако, когда второй насос пришли в Интернете, они не производят в два раза потока (1000 галлонов в минуту). Вместо этого, в 600 галлонов в минуту проходит через системы. Причина в том, форму кривой сопротивления системы. Однако, если насосов насосной против главным образом статический напор (например, давление танка), то потоки бы добавки. Это потому, что статическая кривая голова не параболы, а прямая линия, независимо от расхода и параллельно оси потока (рис. 6).

В целом, сочетание трения, а также статической головки могут присутствовать, но сценарий ususally преобладающим.
Два насосы Параллельно с различными сопротивленияВ предыдущем примере, изменение настройки клапана (изменение клапана, K, коэффициент) влияет как на насосах то же самое. Однако, что если система настроена как показано на рисунке 7?
Для простоты предположим, что насосы и клапаны одинаковы и что каждый клапан задушил тот же процент (то есть с тем же коэффициентом "К"). Несколько пунктов из кривых были введены в таблице 1.


Мы знаем следующее:
Есть никаких других потерь, за исключением арматуры. Другими словами, все остальные потери были объединены в эквивалентное клапанов (V0 и V2).Клапан V0 видит комбинированных средств от насосов 1 и 2.Глава порожденных насос 1 равна перепада давления (напора) через V0. Из-за давления преемственности, узловой точке на выходе из насоса 1 такая же, как точку входа в V0.V2 видит поток от насоса 2 только.Система должна быть в балансе, чтобы удовлетворить индивидуальные насос штаб-квартире кривые и индивидуальный клапан Ло кривые.Решение итерационным:

а) Угадайте, на поток от насоса 1, Q1 = 250 галлонов в минуту.
б) На HQ кривой насоса 1, глава H1 = 118 футов.
в) потеря напора через клапан V0 равно главой порожденных насоса 1, то есть клапан h1 = H1 = 118 футов.
г) С V0 кривая, Q0 = 543 (мы на самом деле "обманутыми" немного здесь есть уравнение параболы, h0 = Q0 2 / 2500, а затем просто подключить номеров).
д) Общий расход насосов равно, что течет через V0, т.е. Q ИТОГО = Q0 = 543.
е) поток через насос 2 разница: Q2 = Q0 - Q1 = 543-250 = 293 галлонов в минуту.
г) Из насоса 2 кривой (с помощью насосов идентичны в данном случае), Н2 = 116 футов (приблизительно, так как это более трудным для получения полиномиального уравнения для насосов, ибо клапан легко, парабола).
з) перепада давления V2 является разность давлений на выходе и на входе. Давление на выходе равно что насос 1 создан, и на входе, что насос 2 создан, то есть h2 = 116 - 118 = -2 фута
Решение (2) невозможно. Первым догадался поток от насоса 1 был неправ. Давайте попробуем еще раз:
а) новые думаю, Q1 = 300 галлонов в минуту
б) H1 = 115 футов
в) h0 = H1 = 115 футов
г) Q0 = 536 галлонов в минуту
д) В ИТОГО = Q0 = 536 галлонов в минуту
е) Q2 = Q0 - Q1 = 536 - 300 = 236 галлонов в минуту
г) Н2 = 119 футов от кривой насоса
з) h2 = H2 - H1 = 119 - 115 = 4 фута
я) С клапана кривой (или интерполяции из таблицы), Qvalve2 = 100 галлонов в минуту
к) Q2 = Qvalve2 = 100 галлонов в минуту (от непрерывности потока - то, что потоки клапана 2 должен выйти из насоса 2).
Решение прибыл в выше не равна насоса потока 2, как полученные на первом шаге ф. Таким образом, мы должны угадать еще раз. (Но мы все ближе).

а) Следующее предположение, Q1 = 400 галлонов в минуту
б) H1 = 113 футов
в) h0 = H1 = 113 футов
г) Q0 = 532 галлонов в минуту
д) QTOTAL = Q0 = 532 галлонов в минуту
е) Q2 = Q0 - Q1 = 532-400 = 132 галлонов в минуту
г) Н2 = 119,5 футов от кривой насоса
з) h2 = H2 - H1 = 119.5-113 = 6,5 фута
я) Qvalve2 = 127 галлонов в минуту
к) Q2 = Qvalve2 = 127 галлонов в минуту
Это решение является разумным конвергенции. Таким образом, окончательный ответ:
Насос 1: расход = 400 галлонов в минуту, глава = 113 футов
Насос 2: расход = 132 галлонов в минуту, глава = 119,5 футов
Решение определено выше, имеет цифровой (аналитические) коллега и может быть решена путем написания множества одновременных уравнений и их решения:
H2 = К2 х Q2 2
H0 = K0 х (Q1 + Q2) 2 [мы могли бы даже иметь различные клапаны и клапан установки (различные K0 и К2)]
H1 = F (Q1) и Q1 = F (H1)
H2 = F (Q2) и Q2 = F (Н2) (насосы также могут быть разными)
H1 = h0
h2 = H1 - H2
В этой ситуации, шесть уравнений и шестью неизвестными существует: Q1, Q2, H1, H2, H1, H2.

Очевидно, что даже в простейшем случае из двух насосов и двух клапанов может быть трудоемкой задачей. Для реального насосная система с большим количеством насосов и компонентов, ручной метод нецелесообразно. Это время, когда компьютеры пригодиться.