Способи регулювання насосів

Часто виробничі процеси потребують динамічної зміни подачі або напору насоса. Найчастіше необхідність регулювання виникає в системах комунального водопостачання або водовідведення, там де споживання води залежить від часу доби, а надлишковий тиск у трубопроводах може спричинити їх вихід з ладу.

Найпростіший і випробуваний, досі застосовуваний спосіб — дросельне регулювання. Його суть зводиться до зміни геометрії напірного трубопроводу, частковим перекриванням засувки чи іншої арматури. Однак витрата енергії на роботу насоса залишається незмінною, а тиск усередині корпусу зростає. Відповідно, ККД насоса зменшується.

Ще один із методів регулювання полягає у поверненні рідини з напірного трубопроводу у всмоктувальний, а це знову ж таки, знижує коефіцієнт корисної дії насосної установки. Цей спосіб передбачає можливість автоматичного регулювання. Наприклад, встановленням на стороні високого тиску заздалегідь відрегульованих клапанів, які при необхідності виконують скидання рідини.

Іноді в нагнітальний трубопровід подається повітря, що спричиняє зменшення подачі та напору насоса. Але такий спосіб також є економічно неефективним, оскільки насос працює в режимі "сухого ходу" через змінені кавітаційні властивості, а через специфічність пристрою деяких насосів цей спосіб не завжди прийнятний.

Найекономічнішим вважається метод зміни характеристик насоса шляхом регулювання частоти обертання валу. Цей спосіб знайшов застосування у багатьох насосних станціях. Електродвигуни, що входять до комплектації, підтримують зміну частоти обертання ротора, що досягається завдяки застосуванню реостатів, опорів або можливістю вибору задіяних обмоток мотора.

Також може здійснюватися регулювання гідромуфтами. Гідромуфта — це ємність, з'єднана арматурою з окремо встановлюваним агрегатом-турбіною, співвісним з відцентровим насосом. Цей спосіб не знайшов широкого застосування, оскільки гідромуфти досить габаритні, схильні до зносу і складні в експлуатації та ремонті.

Найбільш економічно ефективним та успішно застосовуваним у насосному устаткуванні для потреб водопостачання є спосіб, за якого робота двигуна насоса залежить від тиску в напірному трубопроводі. Регулювання відбувається повністю автоматично та не потребує участі операторів. Датчики тиску в напірному трубопроводі при падінні тиску нижче заданого рівня подають сигнал у пристрій плавного пуску, який плавно запускає електродвигун. Останній працює, поки тиск не досягне заданої величини, після чого відбувається плавна зупинка до наступного падіння параметрів. Цикл повторюється.

Завдяки "м'якому" режиму пуску двигуни рідше виходять з ладу, інтервал технічного обслуговування насосів збільшується приблизно в три рази, значно зменшується витрата електроенергії. Крім того, завдяки відсутності в системі перепадів тиску виключаються такі проблеми, як протікання та вихід трубопроводу з ладу. До недоліків даних станцій слід віднести їх відносно високу вартість, проте вони швидко окупаються завдяки факторам економії.