Установка насосов параллельно производится когда необходимо обеспечить

Обновлено: 07.05.2024

Последовательная и Параллельная схема установки Насосов

Последовательная установка

Последовательная схема установки насосов применяется в двух случаях:

Один насос не может обеспечить заданное давление, а замена его другим, более мощным, нецелесообразна.
По условиям технологического процесса, во время работы возникает потребность в кратковременном увеличении напора, а установка более мощного насоса с регулятором частоты вращения нецелесообразна.

Последовательное включение двух насосов с одинаковыми характеристиками, позволяет создать режим с удвоенным напором, при этом подача останется такой же, как и при работе одного насоса.

Последовательная установка насосов с различными характеристиками должна проверяться расчётом, так как возможен режим в котором, более мощный насос создаст слишком высокую подачу, не справившись с которой, насос меньшей мощности, превратится в гидравлическое сопротивление на пути потока.

Параллельная установка

Параллельная схема установки насосов применяется в следующих случаях:

Один насос не может обеспечить заданную подачу, а замена его другим, более мощным, нецелесообразна.
По условиям технологического процесса, во время работы возникает потребность в кратковременном увеличении подачи, а установка одного более мощного насоса с регулятором частоты вращения нецелесообразна.
Необходимо ступенчато наращивать подачу, что часто используется в насосных станциях систем водоснабжения с высокими пиковыми расходами.
Из условия повышения надёжности, в таком случае второй насос выполняет роль резервного.

Параллельное включение двух одинаковых насосов приводит к режиму с удвоенной подачей, при этом напор останется таким же, как и при работе одного насоса.

Параллельное подключение насосов с различными характеристиками к одному напорному коллектору следует тщательно проверять расчётом, так как возможен режим работы, в котором более мощный насос создаст в напорном трубопроводе слишком высокое давление, которому не сможет противодействовать менее мощный насос, пропустив поток в обратном направлении.

Для исключения обратного тока на напорном патрубке каждого из параллельно подключённых насосов необходимо установить обратный клапан, а насосы рекомендуется выбирать с одинаковыми характеристиками.

Независимо от схемы установки насосов следует помнить, что увеличение расхода в циркуляционном кольце с постоянным гидравлическим сопротивлением, (например в системе отопления), повлечёт за собой квадратичный прирост потерь напора. Так, например, увеличив расход (подачу насоса) в циркуляционном кольце в 2 раза, потери напора в нём увеличатся в 4 раза, а увеличив напор в 2 раза, расход в циркуляционном кольце, увеличится в 1,4 раза (1,4 это корень из двух).

Именно поэтому на приведенных выше иллюстрациях, включение двух насосов по последовательной и по параллельной схеме, не привело к существенному увеличению расхода в циркуляционном кольце. Гидравлическая характеристика циркуляционного кольца на напорно-расходной характеристике насоса изображена в виде параболы.

Параллельное и последовательное подключение насосов

Иногда возникает ситуация, когда один насос не в состоянии обеспечить необходимого расхода жидкости, либо экономически выгодно или конструктивно приемлемо использование нескольких агрегатов. В таких случаях используют насосы, соединенные параллельно, или последовательно.

В случаях, когда необходимо объединить параллельную работу разных по характеристикам насосов, то их коммутируют таким образом, чтобы менее мощный насос в момент достижения напора величины, находящейся вне характеристик насоса, отключался. Либо путем регулирования уменьшают напорные характеристики более мощного насоса, уравнивая их с рабочим диапазоном менее мощного насоса. Конструктивно схему параллельной работы при расположении насосов в одном помещении на незначительном удалении друг от друга можно выполнить таким образом, что одним приводом-мотором будет передаваться механическая энергия нескольким агрегатам, что является несомненным достоинством данного метода.

Последовательным называют такое соединение, при котором жидкость, получившая энергию от насоса, подается во всасывающий патрубок следующего агрегата. В таких случаях увеличение напора происходит ступенчато, от насоса к насосу. Поэтому насосы, соединенные по такому принципу, делят на агрегаты первой, второй, и т.д. ступеней.

При последовательном подключении насосов необходимо учитывать прочность корпуса агрегатов второго и последующих уровней, т.к. не все насосы в состоянии выдерживать избыточное давление в течение длительного времени. Кроме того, запорная арматура в таких схемах подвергается гидравлическим ударам, поэтому также требует повышенной прочности. При изготовлении трубопроводов, соединяющих ступени в последовательных схемах, не должны иметь крутых поворотов и как можно меньше соединений.

Параллельная работа насосов: правила создания

Параллельная работа насосов с разными и одинаковыми характеристиками возможна только при наличии особых условий. К ним относится неспособность одного насоса обеспечить заданную пользователем производительность. При этом нужно установить все настройки прибора на максимум.

Агрегаты при параллельном функционировании могут иметь не только разные модели, но и разные технические характеристики. Главной задачей монтажника является подбор правильной точки с максимальным значением коэффициента полезного действия (КПД).

Параллельное и последовательное соединение насосов центробежных

Установленные в правильных местах насосы.

С точки зрения экономической выгоды, параллельное подключение не самое выгодное. Во-первых, придется потратить много денег на приобретение насосов. Во-вторых, придется значительно увеличить расход электричества, что приводит к увеличению счетов за коммунальные услуги.

Определить наиболее выгодные условия работы при параллельном подключении насосов можно с помощью расчетов. Исходя из их итоговых значений, допускают использовать только то оборудование, которое имеет примерно равный напор. При этом значение подачи воды не играет роли. Максимальная эффективность достигается только при небольшом значении сопротивлений на линии нагнетания.

При параллельной работе насосов хотят добиться увеличения выходного напора. Последовательное функционирование насосов центробежного типа необходимо только в том случае, если один агрегат не может выдать подходящего по значению рабочего напора. Для того чтобы оборудование нормально функционировало в этой системе, необходимо примерное равенство технических параметров по расходу воды. В отличие от предыдущего варианта, не нужно подбирать равное значение по расходу. Особого внимания требует показатель давления, ведь сальники и некоторые другие детали насосов могут не выдержать его повышения.

Как и в предыдущем случае, использовать последовательную работу двух и более центробежных насосов не рекомендуют. В большинстве случаев это экономически накладно и невыгодно.

Два циркуляционных насоса: параллельная и последовательная работа

Последовательная работа насосов циркуляционного типа возможна при определенных ситуациях. А именно:

Необходимо увеличить напор воды в системе на короткое время. Обычно такая ситуация необходима во время выполнения каких-либо технологических процессов.

При этом установка одного мощного насоса невозможна из-за технических или материальных условий. Вода, ускоряется, когда проходить первый установленный агрегат, а затем попадает во второй. При этом фиксируется повышение напора. Чем больше единиц приборов используется в системе, тем выше будет показатель напора жидкости на выходе. С точки зрения финансовых затрат, такой вариант вполне выгоден.

При последовательном подключении насосов, их размещают в непосредственной близости друг от друга. Допускается их установка на небольшом расстоянии.

Для чего насосы включают параллельно? Детально рассмотрим этот вопрос в следующих ситуациях:

Осуществить подачу, которую не может произвести один агрегат.
Подать кратковременно больший напор жидкости, если этого требует технологический процесс.
Наращивание подачи ступенями.
Повышение надежности функционирования системы посредством монтажа запасного насоса.

По аналогии с предыдущим способом работы, приобретение одной единицы оборудования с более мощными техническими параметрами не рассматривается. Если организована и налажена параллельная работа двух насосов, увеличивается количество подаваемой жидкости на выходе, но давление напора в трубопроводе остается неизменным. Главное достоинство такой методики состоит в том, что в момент изменения технологического процесса или прокладке новых коммуникаций, регулировка системы подачи воды осуществляется путем отключения или подключения дополнительно установленных агрегатов.

Параллельная работа на сеть

Если система подачи воды недостаточно эффективно работает с одним насосом, для обеспечения желаемых показателей подключают несколько дополнительных единиц аналогичной техники на один трубопровод. Выполнить это действие можно двумя разными способами – последовательно и параллельно.

Когда применяют параллельную работу насосов на сеть? В случае если изменяется, в большую сторону, потребление воды конечным пользователем или необходимо обеспечить лучшую подачу. Главное условие, которое нужно соблюдать – примерно равенство их номинальных значений напора. При этом показатель подачи может существенно отличаться. А в единую систему можно включить несколько насосов с разным значением этого параметра.

Совместная работа центробежных насосов рассмотрена в видео:

Последовательная и параллельная работа насосов

Параллельная и последовательная работа насосов

Включение насосов последовательно на практике встречается очень редко. Последовательная работа насосов используется для увеличения значения напоров (H) при одинаковом расходе (Q), и предполагает включение двух или более насосов в режим, когда все они перекачивают жидкость ступенчато в один и тот же напорный трубопровод. На (Рис. 1) показан пример последовательного подключения двух насосов и их общая напорная характеристика.

Характеристика при последовательной работе двух насосов

Всякий многоступенчатый насос может бить представлен как несколько последовательно включенных одноступенчатых насосов. С той лишь разницей, что в многоступенчатом насосе невозможно отключение ступени, хотя часто для регулирования это необходимо. При последовательном подключении двух и более насосов неработающий насос создает дополнительное сопротивление в системе, для уменьшения этого сопротивления устанавливается байпас, а на нем обратный клапан. Целесообразность последовательного включения нескольких насосов необходима, если характеристика внешней сети очень крутая. Насосы при таком включении могут располагаться как рядом друг с другом, так и на значительном удалении. В случае последовательной работы насосов могут возникать проблемы связанные с кавитацией , когда недостаточный подпор и турбоэффектом, когда первый насос раскручивает рабочее колесо второго, в результате этого могут выйти из строя оба насоса. Когда применяется последовательное подключение двух и более насосов, следует обращать внимание на максимальное рабочее давление последующего насоса, ибо к входному давлению (Н₁) добавляется давление, создаваемое вторым насосом (Н₂). Полученное таким образом общее давление не должно превышать максимальное рабочее давление насоса. Максимальное рабочее давление можно посмотреть в каталогах заводов производителей или в технических характеристиках используемых насосов. Оно учитывает прочность корпуса, резиновых кольцевых уплотнений и механического торцевого уплотнения. Следует обращать внимание и на параметры запорной арматуры применяемой в системе, так как она подвергается гидравлическим ударам и должна иметь повышенную прочность. Трубопроводы, соединяющие последовательно работающие насосы, должны иметь как можно меньше соединений и крутых поворотов. Когда два насоса соединяются последовательно (друг за другом) их напор суммируются. Если подача равна нулю, то напор от двух одинаковых по параметрам насосов удваивается. Если подача двух последовательно включенных насосов осуществляется без напора, то два насоса не обеспечат большую подачу, чем один насос.

Параллельная работа насосов

Если система имеет по времени постоянно меняющийся расход или когда требуется установка резервного насоса, то в таких случаях применяется параллельное включение центробежных насосов. Самым простым примеров параллельной работы насосов являются сдвоенные насосы, которые применяются в системах отопления. При работе насосов параллельно на напорном патрубке также необходимо устанавливать обратные клапана, для избегания обратного протока жидкости. В сдвоенных насосах функцию обратного клапана выполняет перекидной шибер. Если параллельно включено несколько насосов, то их расходы (Q) суммируются.

Характеристика при параллельной работе насосов

В наше время, при строительстве жилых домов или промышленных объектов новые водопроводные системы врезаются в уже существующие старые сети, что сказывается часто на общую производительность сети (расход и напор). В случае изменения параметров существующей водопроводной сети соответственно влечет за собой и изменение параметров насоса. Одним из возможных вариантов изменения гидравлических характеристик группы насосов может быть изменения количества одновременно эксплуатируемых насосов подключенных параллельно. Ярким примером такого применения насосов могут быть установки повышения давления воды и установки пожаротушения. В станциях повышения давления может использоваться одновременно до 6 однотипных насосов. У всех насосов один общий всасывающий коллектор и общий напорный коллектор. Каждый насос имеет запорную арматуру на входе и обратный клапан, и запорную арматуру на выходе. В зависимости от алгоритма работы станции насосы делится на рабочие, пиковые или резервные. Управление работой насосов осуществляется автоматически при помощи системы управления и датчика давления, по заданному давлению на выходе. В зависимости от условий эксплуатации и назначения установки повышения давления и задаются режимы работы насосов рабочие, пиковые, резервные. От количества потребляемой воды меняется и количество одновременно работающих насосов в станции. Система управления установки повышения давления отслеживает наработку каждого насоса в часах и регулирует последовательность их включения. Первым всегда включается насос с наименьшей наработкой, затем включается насос, у которого наработка больше, затем следующий насос, у которого наработка еще больше и так далее. Выключение насосов происходит в обратной последовательности. Первым отключается насос с наибольшей наработкой, затем с меньшей наработкой и так далее. Таким способом регулируется ресурс работы насосов, он примерно одинаковый у всех насосов и тем самым увеличивается срок службы станции в целом. В зависимости от типа системы управления включение насосов происходит ступенчато или плавно при помощи частотного регулирования. Частотное регулирование может быть на одном насосе или инверторы установлены на каждом насосе. Наличие инвертора позволяет очень плавно производить настройку количества одновременно работающих насосов под изменяющиеся параметры сети, в отличии от ступенчатого регулирования, где каждый последующий насос включается сразу на всю производительность. Для сглаживания этих пиков при ступенчатом регулировании насосов используются гидроаккумуляторы. Емкость гидроаккумулятора подбирается в зависимости от количества потребителей и объема потребления.

В параллельной схеме работы максимальная подача удваивается при нулевом напоре, если одновременно работают два насоса одинаковой мощности. Если взять другую крайнюю точку, когда подача равна нулю, то два работающих насоса включенных параллельно не смогут обеспечить напор больше, чем один насос.

Различные причины применения нескольких параллельно включенных насосов:

Эксплуатация основного и резервного насоса. В случае неисправности основного насоса в работу включается резервный насос.
Эксплуатация основного и пикового насоса. Когда основной насос не справляется с возрастающей нагрузкой, происходит включение пикового насоса.
Снижение эксплуатационных затрат при изменении нагрузки. Параллельная работа позволяет разделить объем подачи и снизить затраты.

Если в параллель работают два насоса с разными напорами, то мене мощный насос необходимо отключит, при достижении величины напора находящегося вне его рабочей характеристики. Или на более мощном насосе уменьшают напорную характеристику путем регулирования. При этом КПД более мощного насоса будет снижаться.

Эксплуатация, обслуживание и ремонт

В случае правильного подбора насосов для последовательного или параллельного режима работы и соблюдении условий эксплуатации насосы работают долго, надежно, без сбоев. При монтаже на насосах необходимо смонтировать запорную арматуру, для более удобного ремонта и обслуживания насосов, как при параллельной, так и при последовательной их эксплуатации.

Спасибо за оказанное внимание

P. S. Понравился пост? Порекомендуйте его своим друзьям и знакомым в социальных сетях.

Читайте также: