ЖУРНАЛ «СТА» №1/2008

сосным агрегатом, Δ H п = = Δ H 1 + Δ H 2 . Таким образом, потери энергии на тех- нологическое обеспечение параметров перекачиваемой жидкости можно опре- делить как Δ W п = = Δ H п · Q c . Следова- тельно, для поддержания заданных тех- нологических параметров сети насос должен развивать гидравлическую мощность, равную W н = H с · (Q 1 +Q 2 + +Q 3 ) + Δ H п · (Q 1 +Q 2 +Q 3 ). Последнее выражение показывает, что потери энергии в технологическом процессе зависят от расхода сети (тех- нологической нагрузки), определяемо- го потребителем, и потерь напора на оборудовании насосной станции Δ H п , которые определяются гидравличес- ким сопротивлением элементов схемы. В общем случае оценить эти потери на- пора можно, сравнив показания мано- метров перед напорной задвижкой З2 и манометра в сетевом трубопроводе. Чем больше разница в их показаниях, тем больше потерь энергии имеет сис- тема. Для организации технологичес- кого процесса с минимальными энер- гетическими потерями необходимо, в первую очередь, снизить потери напо- ра между трубопроводом насосного аг- регата и сетью потребителей — Δ H п . Теперь рассмотрим работу техноло- гического процесса, с точки зрения из- менения параметров нагрузки сети — Q c . Для этого воспользуемся известны- ми QH характеристиками для насос- ных агрегатов и сети (рис. 2). Кривая 1 соответствует напорной характеристи- ке насосного агрегата, а кривая 2 — ги- дравлической характеристике сети, где H 0 — требуемый статический напор се- ти. Точка пересечения этих характери- стик является идеальной расчетной точкой совместной работы насосного агрегат и сети (Q ном ). При изменении расхода в сети меняется и её гидравли- ческая характеристика — линии 35. Соответственно будут сдвигаться точ- ки пересечения характеристик. Как видно из рисунка, с уменьшением рас- хода увеличивается давление в сети. Кроме того, в процессе функциони- рования в зависимости от режимов ра- боты системы может меняться давле- ние перед насосом, создаваемое источ- ником водоснабжения. Изменения это- го давления также отражаются на вели- чине давления в сети потребителей. Такой характер взаимосвязи параме- тров требует установки в системе дрос- сельных регулирующих элементов — регулирующих клапанов (иногда их роль выполняют напорные задвижки агрегатов). Эти элементы создают до- полнительное гидравлическое сопро- тивление и позволяют обеспечить ста- бильное давление в сетевом трубопро- воде. При использовании дроссельных элементов происходит распределение напора на элементах системы. Это рас- пределение напора показано на рис. 3, где Δ H д — падение напора на дроссель- ном элементе. Для поддержания заданного давле- ния в сетевом трубопроводе при изме- нении расхода жидкости приходится изменять гидравлическое сопротивле- ние регулирующего элемента. При этом общая гидравлическая характери- стика будет иметь более крутой вид. Величина Δ H д с таким регулированием неуклонно увеличивается. Таким обра- зом, чем глубже производится дроссе- лирование регулирующим элементом, тем больше энергетических потерь имеет весь технологический процесс. На величину потерь при дроссельном регулировании влияет не только регу- лирующий элемент: чаще всего на эта- пе проектирования выбирается насос- ный агрегат с определённым запасом напора, а при замене насосных агрега- тов новое оборудование может иметь 77 СТА 1/2001 www.cta.ru В З АПИС Н УЮ К НИЖК У ИНЖЕ Н Е Р А H 1 2 1 2 H 1 H P K C H Q Q Q 1 2 3 2 H H H 1 H Δ Δ Условные обозначения: З1, З2 — запорные технологические задвижки; Р — насосный агрегат; К1 — обратный клапан; Ф — фильтр; К2 — регулирующий клапан. Рис. 2. Характеристики насосного агрегата и сети без регулирования давления Рис. 1. Пример упрощенной технологической схемы с насосным агрегатом Рис. 3. Характеристики насосного агрегата и сети с дроссельным регулированием