Вопрос 16. Способы регулирования параметров работы насосов.

При заказе насосного оборудования, эксплуатация которого ведется при изменяющихся рабочих параметрах (подача-напор), всегда встает вопрос о регулировании работы насоса с целью получения потребных в данных условиях подачи и напора.

Обычно типоразмер насоса выбирается по данным изготовителем максимальным значениям подачи и напора и по диапазонам изменения этих параметров, образующих рабочее поле или поле "Q-H" (расход-напор).

Рассмотрим основные способы регулирования подачи (и напора) насоса.

Бойпасирование осуществляется перепуском перекачиваемой жидкости из напорного трубопровода насоса во всасывающий (так называемый обратный переток) по спиральному трубопроводу с задвижкой, манипулирование которой позволяет менять подачу насоса. При этом режим работы и параметры самого насоса не изменяются. Недостатком этого способа является потеря энергии на перепуск по байпасу "оборотной" жидкости и небольшое усложнение при обслуживании насосной установки.

Регулирование основной (запорной) задвижки на выходе из насоса (в начале напорной линии). Известно, что каждая насосная установка на выходе всегда должна иметь запорную задвижку. При полностью закрытой запорной задвижке может осуществляться пуск в работу насосной установки. Однако эта задвижка может использоваться как регулирующая для изменения подачи и напора в процессе эксплуатации насоса. В случае открытия задвижки подача (Q) растет, но растет и потребляемая мощность, величина которой ограничена мощностью привода. При закрытии задвижки ухудшается гидравлический рабочий процесс самого насоса, в нем появляются (при малых расходах) обратные токи жидкости, вибрация и шум, а также нагрев всего насосного агрегата и проточного тракта. Естественно, все эти отклонения, вызванные дросселированием выходной задвижки, влекут за собой потери энергии.

Третьим способом регулирования параметрами насосного агрегата является изменение числа оборотов вала агрегата, что достигается путем применения в насосе специальных устройств (типа тиристорных преобразователей частоты), позволяющих менять число оборотов вала электродвигателя. Этот способ значительно удорожает и усложняет обслуживание насосной установки, но позволяет при новых числах оборотов сохранить подобие насосных характеристик, в которых изменение подачи, напора и мощности пропорциональны первой, второй и третьей степени изменения оборотов. При этом надо учитывать предельно допустимые значения Hmax, Nmax и Qmax.

Особым видом регулирования параметров насосов (в сторону их снижения) является их обточка или подрезка рабочего колеса.

При заказе насосного оборудования или в процессе его эксплуатации иногда отпадает необходимость работы насоса в верхней области поля Q-H. Это ведет к снижению расходов на электроэнергию и нагреву проточного тракта, которые могут составлять существенные величины.

В этом случае целесообразно произвести обточку (или подрезку) рабочего колеса по наружному диаметру, как правило, в одноколесных насосах. Величина обточки обычно колеблется в пределах 10-15 % от наружного диаметра рабочего колеса насоса, редко достигает и 20 %. При этом появляется новое рабочее колесо с новым рабочим полем Q-H, которое располагается ниже и левее старого поля. Подача (Q) такого насосного агрегата снижается пропорционально отношению нового и старого диаметров рабочего колеса, а напор изменяется по квадратичной зависимости. В принципе, обточка рабочего колеса насоса позволяет заменить электродвигатель на менее мощный, но с тем же числом оборотов. Во всяком случае, по энергозатратам при эксплуатации насосных установок этот способ выгоден.