Назад


Рис. 18. Регулирование подачи комбинацией включения ступеней в многосекционных насосах


Рис. 19. Регулирование подачи насосной установки при помощи бака-аккумулятора


а) водонапорная башня


б) грузовой гидроаккумулятор


в) пружинный гидроаккумулятор


г) пневматический гидроаккумулятор
Рис. 20. Схемы напорно-регулирующих устройств

 Комбинация включения параллельно/последовательно работающих ступеней в многосекционных насосах. Для регулирования работы насосов специальных конструкций применяют изменение числа работающих ступеней. Этот способ позволяет изменением числа параллельно или последовательно включенных в работу колес ступенчато изменять подачу насоса. В качестве примера на рис. 18 изображена схема многоступенчатого насоса с различным включением ступеней. В первом случае подача насоса равна Q, во втором - 2Q, в третьем - 4Q, где Q — подача одной ступени [3, 23].
Применение баков-гидроаккумуляторов. При регулировании подачи данным способом рабочие характеристики насоса и сети остаются неизменными. Совместная работа насоса и сети осуществляется вводом в систему промежуточного аккумулирующего устройства d, которое компенсирует несоответствие характеристик (рис. 19) [4]. Для регулирования подачи насоса применяют комбинацию насосов с напорно-регулирующими устройствами, в качестве которых используют:
  • открытые в атмосферу баки (водонапорные башни), установленные на геодезических отметках, достаточных для обеспечения заданного напора в сети. Открытые емкости обеспечивают напор в сети за счет гравитационных сил (рис. 20, а);
  • герметически закрытые баки, создающие напор в сети за счет использования потенциальной энергии какого-либо тела. В зависимости от того, за счет какого тела происходит накопление и возврат потенциальной энергии, различают грузовые, пружинные и пневматические гидроаккумуляторы (рис. 20, б-г).
В первом случае регулирование происходит следующим образом. При работе насоса в период, когда подача насоса Qн больше потребления жидкости в системе, излишек жидкости поступает в бак. При увеличении расхода в системе Qc недостающее количество жидкости поступает из бака под действием гидростатического давления.
Во втором случае недостающая жидкость поступает в систему из гидроаккумулятора под действием потенциальной энергии какого-либо тела. В этом случае объем бака должен быть достаточным для накопления всего излишнего количества жидкости в период работы системы [4, 8].
В грузовом аккумуляторе (рис. 20, б) давление определяется площадью поршня 1 и весом груза 2. Преимущество гидроаккумуляторов этого типа в том, что давление в сети не зависит от степени его разрядки.
В пружинном гидроаккумуляторе (рис. 20, в) давление жидкости создается усилием, развивающимся при растяжении или сжатии пружины 2, воздействующей на поршень 1 и поэтому изменяется при разрядке гидроаккумулятора.
В пневматическом гидроаккумуляторе (рис. 20, г) в качестве рабочего тела применяется сжатый газ, чаще всего воздух. По характеру создаваемого напора различают пневматические гидроаккумуляторы постоянного и переменного давления; по характеру пополнения запаса воздуха - компрессорные и бескомпрессорные; по способу сообщения воздушной и водяной полостей — однокамерные и двухкамерные [4].
Несмотря на простоту устройства, грузовые и пружинные гидроаккумуляторы имеют существенные недостатки. Большие массы движущихся частей аккумуляторов во время прекращений расхода вызывают в системе гидравлические удары. Грузовые гидроаккумуляторы к тому же чрезвычайно громоздки и материалоемки. Самое широкое распространение как в водоснабжении, так и в других гидравлических системах машин и устройств получили пневматические гидроаккумуляторы.
Для сокращения объема баков применяют повторно-кратковременный режим работы насосов. В этом случае насос включается автоматически (вручную), если отметка жидкости в баке (рис. 20, а) достигнет нижнего уровня (НУ), и выключается при достижении верхнего уровня (ВУ). Аналогично в системе с гидропневматическим баком (рис. 20, г) включение насоса происходит при уменьшении давления в баке до величины рmin, а выключение — при увеличении давления до рmax. Величины НУ и рmin выбирают, исходя из минимально необходимого напора в системе [4, 8].