Пуск в работу питательного электронасоса после ремонта (стр. 10 из 14)
4.4 Контрольные вопросы
1. Какие функции выполняет питательный насос в схеме энергоблока?
2. На каком физическом эффекте основан метод повышения давления жидкости в питательном насосе?
3. Почему повышается температура питательной воды в ПЭНе?
4. От чего зависит качество деаэрации питательной воды?
5. Как компенсируется осевой сдвиг ротора ПЭНа?
6. Опишите основные этапы пуска в работу ПЭНа?
7. Какие устройства предусмотрены для предотвращения обратного вращения насоса?
8. Обосновать необходимость линии рециркуляции ПЭН?
9. Для чего служит ЭКМ на ПЭНе?
10. Чем опасно для персонала появление свищей на ПЭНе?
11. Какие существуют схемы включения ПЭН на энергоблоке?
12. Какие разгрузочные устройства имеются на ПЭН при его пуске в работу?
Глава 5. Совместная работа двух и более питательных насосов на общую гидравлическую сеть
В этой главе мы рассмотрим варианты совместной работы центробежных питательных насосов, как при последовательном, так и при параллельном включении на общую гидравлическую сеть.
Обычно в параллельную работу включаются насосы, от которых зависит длительность эксплуатации, надежность, экономичность и безопасность работы эксплуатируемого энергоблока. К числу таких насосов относятся питательные, конденсатные, циркуляционные насосы, насосы систем смазки турбин, генераторов, пожарные и другие насосы.
Для упрощения устройства энергетической установки при параллельной работе обычно применяют однотипные насосы, что позволяет расширить диапазон регулирования подачи воды в сеть.
Необходимость в последовательной работе насосов возникает главным образом для обеспечения благоприятных условий всасывания более мощному насосу за счет менее мощного. Например, применение бустеров и предвключенных насосов позволяет значительно снизить массу и размеры основного питательного насоса. Необходимость в последовательном включении насосов может появиться и тогда, когда одним насосом рассматриваемой сети не удается создать достаточный напор.
5.1 Параллельная работа центробежных насосов
Насосы в насосных станциях и в крупных насосных установках, как правило, работают совместно, т.е. несколько насосов подают жидкость в одну гидравлическую систему. При этом насосы могут быть включены в систему последовательно (последовательная работа) или параллельно (параллельная работа). Параллельной называют совместную и одновременную работу нескольких насосов, присоединенных напорными патрубками к общей гидравлической системе. Чтобы избежать явления помпажа, лучше всего не применять при параллельном включении такие насосы, у которых напорные характеристики имеют восходящие участки. К таковым относятся насосы, рабочие колеса которых имеют коэффициент быстроходности 500 ≥ ns≥ 80.
5.2 Параллельная работа центробежных насосов с одинаковыми характеристиками
На рис. 17(а) изображена расходно-напорная характеристика Q — H каждого из двух одинаковых насосов. Для того чтобы построить суммарную характеристику этих двух насосов при параллельной работе, необходимо удвоить абсциссы кривой Q—H одного насоса при одинаковых ординатах (напорах). Например, для нахождения точки в суммарной характеристике Q — H необходимо удвоить отрезок (аб). Таким образом, отрезок (ав = 2аб). Так же находят и другие точки суммарной характеристики.
Рис. 17. Характеристики параллельной работы двух центробежных насосов в одной системе а). насосы с одинаковыми характеристиками; б). насосы с разными характеристиками
Для определения режима совместной работы насосов характеристику Р — Е системы нужно построить так же, как и при работе одного насоса. Рабочая точка в этом случае будет находиться на пересечении суммарной характеристики насосов с характеристикой системы.
Общая подача при параллельной работе двух насосов характеризуется абсциссой точки 2 и равна QI+I1, напор соответствует ординате точки 2, равной HI+I1 или Hi.
Чтобы установить, в каком режиме работает каждый из насосов, необходимо провести из точки 2 линию, параллельную оси абсцисс. Абсцисса, соответствующая точке пересечения этой линии с кривой Q — H насоса (точка 1), определит расход, а ордината — напор Hi каждого из параллельно работающих насосов.
Следовательно, напор, развиваемый каждым насосом, равен напору, развиваемому двумя насосами при их параллельной работе, а подача каждого насоса равна половине суммарной подачи двух насосов.
Если бы в данную систему жидкость подавал только один насос, то режим его работы характеризовался бы напором и подачей в точке 5.
Как видно из рис. 17(а) при этом его подача Q0 была бы больше, чем в случае параллельной работы со вторым насосом.
Таким образом, суммарная подача насосов, работающих параллельно в общей системе, меньше, чем сумма подачи этих же насосов при их раздельной работе. Это происходит из-за того, что при увеличении общего расхода жидкости, подаваемой в систему, возрастают потери напора, а следовательно, увеличивается и напор, необходимый для подачи данного расхода, что влечет за собой уменьшение подачи каждого насоса.
Коэффициент полезного действия каждого из параллельно работающих насосов характеризуется его КПД в точке 4 на пересечении кривой Q — η с перпендикуляром, опущенным из точки 1. Как видно из рис. 17(а), КПД каждого из параллельно работающих насосов также отличается от КПД насоса при раздельной работе, который характеризуется КПД в точке 3 на кривой Q - η.
Мощность каждого из параллельно работающих насосов характеризуется мощностью в точке 7 на кривой Q—N, тогда как мощность отдельно работающего насоса определяется мощностью в точке 6. При построении суммарной характеристики трех параллельно работающих насосов необходимо утроить абсциссы характеристики каждого насоса. Режим работы трех и более насосов при их параллельном включении определяется так же, как и в случае параллельной работы двух насосов.
При увеличении числа параллельно работающих насосов или при увеличении сопротивления системы, например, при выключении одного из участков параллельно работающих водоводов при аварии, подача каждого насоса в отдельности уменьшается.
Параллельная работа одинаковых насосов в одну систему эффективна при пологих характеристиках системы и крутых характеристиках насосов. При крутой характеристике системы, параллельная работа может оказаться неэффективной, так как при подключении к одному насосу второго или третьего насоса подача возрастет незначительно.
Одинаковые насосы для параллельной работы по каталогам подбирать следует так, чтобы оптимальная точка характеристики соответствовала напору, вычисленному для подачи всего расхода в систему, и подаче, равной общему расходу, деленному на число включенных одинаковых насосов.
При параллельной работе двух насосов их общая производительность меньше удвоенной производительности одного насоса. Обычно, при работе одного насоса, подача составляет 60% от суммарной подачи при параллельной работе двух насосов.
Наклон кривой характеристики сети определяется потерями напора на преодоление сопротивлений в трубопроводе.
Известно, что величина потерь обратно пропорциональна диаметру трубопровода в пятой степени (∆h ≡ 1/ D5труб.) или при большом диаметре трубопровода для пропуска тех же расходов требуется меньшие напоры насоса, при этом характеристика сети будет пологой. Поэтому напорные и сбросные водоводы циркуляционной воды на электростанциях выполняются из труб большого диаметра. При малом диаметре трубопровода требуются большие напоры насоса, при этом характеристика сети будет крутой.
Можно отрегулировать новый насос на заданный расход Qнов., но с меньшим напором, с незначительным снижением к.п.д. – обточкой рабочих колес, если нет запасного рабочего колеса с меньшим диаметром.
При эксплуатации насосного оборудования на электростанциях часто бывает нужно изменить напорно-расходные характеристики действующего насоса без покупки нового насоса. В связи с этим приходится делать подрезку рабочих колес имеющегося насоса.
Но во избежание значительного снижения к.п.д. насоса уменьшение диаметра рабочих колес центробежного насоса ограничивают следующими пределами (табл. 1):
Табл. 1
| ns, коэффициент быстроходности | 60 | 120 | 200 | 300 | 350 |
| Максимальное отношение обточки диаметра рабочего колеса (Dстар. – Dнов.) / Dстар. | 20 | 15 | 11 | 9 | 7 |
При ns> 350 обточка рабочих колес обычно не выполняется.
С достаточной для практических целей точностью 2-5% определение уменьшение диаметра рабочего колеса производится по параболе пропорциональности, построенной по формуле:
H = Hнов. Q2стар. /Q2 нов = BQ2стар. (25)
При этом значение нового диаметра Dнов. определяется по формуле:
Dнов. = Qнов. / Qстар. (26)
Dнов. = Dстар. ÖHнов. / Hстар. (27)ns = (365nÖQ) / Н 3/4 ,(28)
где Q – расход насоса, м3/сек;
Н – напор насоса, м.вод.ст.;
n – число оборотов насоса, об/мин.
Обычно, если:
ns ≤ 60 - это тихоходные центробежные насосы;
ns ≤ 70-150 - это нормальные центробежные насосы;
ns = 150 – 360 - это быстроходные центробежные насосы с максимальным к.п.д.;
ns = 350 – 650 – это диагональные насосы;
ns = 600 – 1200 – это осевые насосы с высокой подачей.