Параллельное и последовательное подключение насосов: Параллельная и последовательная работа насосов

/ — задвижка; 2 — насос; 3 — об­ратный клапан

При параллельном соединении nодинаковых насосов подача увеличивается в nраз.

Таблица 2 – Расчетные данные для построения гидравлической характеристики

центробежных насосов при параллельном соединении

Задаваясь произвольно пятью значениями подачи , определяем напор одного насоса по формуле (1)

Рис. 3. Характеристика двух параллельно соединенных насосов и трубопровода

Рис. 4. Параллельно-последовательное со­единение насосов на насосной станции:

1 — электроприводная задвижка; 2 — обратный кла­пан; 3 — насосный агрегат

ПОСТРОЕНИЕ ИНДИКАТОРНОЙ ДИАГРАММЫ

ОДНОСТУПЕНЧАТОГО ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА

Компрессор считается идеальным при следующих предположениях:

1. сопротивление проходу газа во всасывающих и нагнетательных клапанах и компрессора отсутствует;

2. давление во всасывающем и нагнетательном патрубках постоянно;

3. температура газа в периоды всасывания и нагнетания неизменна;

4. в конце сжатия весь газ, находившийся в цилиндре, выталкивается поршнем из цилиндра.

Совокупность процессов всасывания, сжатия и нагнетания газа, повторяющихся при каждом обороте коленчатого вала, называется циклом компрессора.

Цикл идеального компрессора называется теоретическим. В действительности рабочий процесс поршневого компрессора отличается от теоретического процесса в силу следующих причин:

1. часть газа остается в цилиндре компрессора в зазорах между поршнем и цилиндром, в гнездах и каналах клапанов. Суммарный объем этих полостей называется вредным (мертвым) пространством цилиндра. Наличие вредного пространства приводит к тому, что всасывание газа в цилиндр начинается не в момент изменения направления движения поршня, а лишь после того, как давление газа, оставшегося во вредном пространстве, снизится вследствие расширения до давления, равного давлению всасывания (это приводит к уменьшению использования рабочего объема цилиндра, так как всасывается меньшее количество газа). Вследствие этого теоретическая индикаторная диаграмма компрессора с вредным пространством будет отличаться от идеальной индикаторной диаграммы, представляющей цикл идеального компрессора;

2. клапаны имеют сопротивление. Из-за сопротивления клапанов всасывание газа происходит при давлении меньшем, а нагнетание – при давлении большем, чем давление во всасывающем и нагнетательном патрубках;

3. имеется теплообмен газа со стенками цилиндра и поршнем, что также вносит изменения в индикаторную диаграмму.

Адиабатный процесс описывается уравнением

p·V^k= const

или

p₁ ·V₁ ^k = p₂ ·V₂ ^k,

где k – показатель адиабаты.

Это уравнение используется для построения адиабаты сжатия газа в цилиндре компрессора

1-2 и адиабаты расширения газа из вредного пространства 3-4

Политропный процесс описывается уравнением

p·V^m= const

или

p₁ ·V₁ ^m = p₂ ·V₂ ^m,

где m– показатель политропы.

Это уравнение используется для построения политропы сжатия газа в цилиндре компрессора 1-2 и политропы расширения газа из вредного пространства 3-4.

1. Определяется объем цилиндра

V =( π·D²/4)·S,м³,

где π – число Архимеда, π=3,14;

D – диаметр цилиндра , м;

S – ход поршня, м;

4 – коэффициент.

2. Определяется объем вредного пространства

Относительная величина вредного пространства – это отношение объема вредного пространства V_вр к объему, описываемому поршнем V_д.

ε_вр = V_вр / V_д.

Объем цилиндра равен

V = V_вр + V_д ,

тогда

V_д = V — V_вр и ε_вр = V_вр /( V — V_вр)

Отсюда

V_вр = (ε_вр·V)/(ε_вр + 1), м³,

где ε_вр – относительная величина вредного пространства, доли единицы.

3. Определяется действительный объем, описываемый поршнем

V_д =V — V_вр, м³

4. Рассчитывается адиабата или политропа сжатия газа в цилиндре компрессора 1-2 по уравнению

V_i = V_д · (р₁ / р_i)^1/k или V_i = V_д · (р₁ / р_i)^1/m,

где р₁ – абсолютное давление всасывания, Па.

Задаваясь значением р_i (от р₁ до р₂) определяют V_i, затем V_i+V_вр. Результаты расчета сводятся в таблицу 3.

Таблица 3 – Расчетные данные для построения адиабаты или политропы сжатия 1-2

На основании данных таблицы 3 строится адиабата или политропа сжатия газа в цилиндре компрессора 1-2

5. Рассчитывается адиабата или политропа расширения газа во вредном пространстве 3-4 по уравнению

V_i = V_вр · (р₂ / р_i)^1/k или V_i = V_вр · (р₂ / р_i)^1/m,

где р₂ – абсолютное давление нагнетания, Па.

Задаваясь значением р_i (от р₂ до р₁) определяют V_i. Результаты расчета сводятся в таблицу 4.

Таблица 4 – Расчетные данные для построения адиабаты или политропы расширения 3-4

рi, Па	р2	…	…	…	р1
Vi, м³

На основании данных таблицы 4 строится адиабата или политропа расширения газа во вредном пространстве 3-4.

Рис.5 Теоретическая индикаторная диаграмма одноступенчатого поршневого компрессора с вредным пространством без учета потерь давления в клапанах:

Vвр	–	объем вредного пространства
Vд	–	объем, описываемый поршнем
Vо	–	объем газа после его расширения из вредного пространства от р2 до р1
V1	–	объем всасываемого газа
V	–	объем цилиндра
4-1	–	изобара всасывания при p1 = const
1-2	–	адиабата или политропа сжатия газа в цилиндре компрессора
2-3	–	изобара нагнетания газа при p2 = const
3-4	–	адиабата или политропа расширения газа из вредного пространства

Таким образом, 4-1-2-3-4 – цикл компрессора.

РАСЧЕТ РАБОЧЕГО КОЛЕСА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

В центробежном насосе жидкость поступает к оси рабочего колеса и под действием центробежных сил, возникающих при вращении жидкости лопастями рабочего колеса, перемещается к периферии.

При движении жидкости в межлопастном пространстве рабочего колеса различают абсолютную и относительную скорости. Относительная скорость потока – скорость относительно рабочего колеса. Абсолютная скорость потока – это скорость относительно неподвижного корпуса насоса.

Один из основных факторов, характеризующих работу лопастных насосов, — структура движущегося потока, которая определяется взаимодействием между жидкостью и лопатками рабочего колеса. При вращении рабочего колеса частицы жидкости под действием центробежной силы движутся вдоль лопаток, одновременно участвуя в двух движениях: вращательном вместе с колесом, приобретая окружную скорость u, и вдоль лопаток, приобретая относительную скорость w(v). Геометрической суммой этих двух скоростей является абсолютная скорость с, направленная по равнодействующей, с = u + w. В направлении этой равнодействующей элементарные струйки жидкости выходят из рабочего колеса.

К рабочему колесу центробежного насоса жидкость подводится в осевом направлении с абсолютной скоростью с₀(рис.6а). Жидкость, поступающая на вход в колесо, отклоняется от осевого направления в радиальное, приобретая абсолютную скорость с₁ (рис.6б). Дальнейшее движение жидкости по каналам между лопатками характеризуется непрерывным увеличением абсолютной скорости, которая на выходе будет равняться с₂ (рис. 6б). За время поворота лопатки рабочего колеса частица жидкости, движущаяся вдоль лопатки и вращающаяся вместе с ней, описывает некоторую траекторию, по касательной к которой направлена абсолютная скорость с₂ на выходе из рабочего колеса.

Окружная скорость жидкости на входе в рабочее колесо u₁соответствует скорости данной точки на внутренней окружности рабочего колеса и определяется по формуле:

u₁ = (π·D₁·n)/60.

Окружная скорость жидкости на выходе из рабочего колеса u₂соответствует скорости точки на наружной окружности колеса, где расположены концы лопаток,

u₂ = (π·D₂·n)/60,

где D₁ – внутренний диаметр рабочего колеса, м;

D₂ – наружный диаметр рабочего колеса, м;

n – частота вращения рабочего колеса, мин ^–1.

Частицы жидкости движутся и вдоль лопаток с относительной скоростьюw₁ на входе в рабочее колесо и w₂на выходе из него. Относительные скорости направлены по касательной к лопаткам рабочего колеса.

Геометрическая связь между скоростями частиц жидкости выражается треугольником скоростей (рис.6в). Угол, образуемый между вектором абсолютной скорости с и вектором окружной скорости u, обозначают α, а угол между касательной к лопатке и касательной к окружности в направлении, обратном окружной скорости, — буквой β. Угол β определяет направление относительной скорости w.

Жидкость, движущаяся по каналам рабочего колеса насоса, получает энергию, которая складывается за счет влияния центробежных сил, кинетической (скоростной) энергии потока и относительной скорости течения жидкости через рабочее колесо. Разность удельной энергии на входе равна напору жидкости.

Количественная оценка теоретического напора центробежного насоса была впервые получена членом Петербургской Академии наук Леонардом Эйлером.

H_т = (u₂ · c₂ ·cosα₂ — u₁ · c₁ ·cosα₁) / g,

где H_т – теоретический напор насоса, м;

u₁, u_{2– окружные скорости на входе и выходе в рабочее колесо, м/с;}

c₁, c_{2– абсолютные скорости на входе и выходе в рабочее колесо, м/с;}

α₁, α₂ – углы между абсолютной и окружной скоростями на входе и выходе рабочего колеса;

g – ускорение свободного падения, м/с².

Это уравнение называется основным уравнением центробежного насоса. Оно представлено без учета гидравлических сопротивлений, возникающих в насосе, в предположении того, что различные частицы движутся только по лопаткам рабочего колеса, т.е. число лопаток не ограничено.

Конечное число лопаток учитывается введением поправочного коэффициента kη_г, значения которого находятся в пределах 0,7 ÷ 0,9 и зависит от конструкции насоса и точности обработки его проточной части.

Таким образом, действительный напор, развиваемый насосом, меньше теоретического.

H = η_г·k· (u₂ · c₂ ·cos α₂ — u₁ · c₁ ·cos α₁) / g.

Наличие утечек в насосе (объемных потерь) также уменьшает действительный напор, развиваемый насосом.

Наибольший напор получается при α_{1= 90 °, т.е. когда cos α1= 0, поэтому кривизну лопаток на входе в рабочее колесо принимают такой, чтобы cos α1= 0.}

Угол α_{2принимают из условий получения наивыгоднейшего к п д насоса. Обычно он составляет 8÷15°.}

Рис. 6 Распределение скоростей жидкости в рабочем колесе центробежного насоса:

а – вертикальный разрез рабочего колеса; б – разрез по лопастям; в – треугольники скоростей

В центробежных насосах применяются три формы лопаток (рис.7): загнутые назад относительно направления вращения 1, заканчивающиеся радиально 2 и загнутые вперед 3. Каждой форме лопаток соответствует определенный треугольник скоростей на выходе. При одинаковых размерах рабочих колес и частоте вращения лопатки, загнутые назад сообщают жидкости сравнительно небольшую абсолютную скорость c₂, а загнутые вперед – большую скорость c₂. Однако при больших скоростях жидкости на выходе из колеса увеличиваются гидравлические потери в насосе и насоса.

Несмотря на небольшой напор, создаваемый колесом с отогнутыми назад лопатками, в конструкциях современных насосов применяются рабочие колеса с загнутыми назад лопатками. Необходимый напор при этом достигается увеличением окружной скорости рабочего колеса или применением многоступенчатых насосов. Входной угол β_{1= 0 принимается равным из условия безударного входа жидкости на лопатку, а выходной β2= 14÷60˚.}

Под коэффицентом быстроходностиn_s понимают число оборотов такого насоса, который подобен данному насосу, создает при работе на воде напор, равный одному метру (Н=1м) и развивает мощность N = 0,736 кВт при наибольшем значении полного коэффициента полезного действия насоса.

Коэффициент быстроходности n_s – важный показатель, характеризующий тип насоса, который одновременно учитывает три основных показателя лопастного насоса: подачу, напор и частоту вращения.

Коэффициент быстроходности n_{sв значительной степени определяет форму рабочего колеса.}

Таблица 5 — Техническая характеристика центробежных насосов ___________

Параметр	Величина
Номинальная подача	Q м3/ ч
Развиваемый напор	Н м
Допускаемый кавитационный запас сверх упругости насыщенных паров	h1 м
Коэффициент полезного действия (кпд)	 %
Частота вращения	n мин-1
Число колес	m

О последовательном и параллельном подключении котлов

Сегодня мы постараемся пролить свет на то, какой тип подключения отопительного котла предпочтительнее и почему. Начнем с последовательного описания каждого способа, а в конце статьи подведем соответствующие итоги.

Подключение параллельным способом

Чаще всего данный тип подключения используется при необходимости подключить электронный котел к твердотопливным и ГК-котлам, рассчитанным на большие литражи (как правило, это варианты на 50 литров). Этот способ применяется из соображений экономии – таким образом можно не расходовать дополнительные энергоресурсы на обогрев. В итоге общий объем теплоносителя урезается.

В общем же и целом подобные системы обходятся заказчику в круглую сумму, что обусловлено необходимостью монтажа дополнительных приборов на контуре электрического котла. В большинстве случаев подразумевается установка группы устройств электробезопасности, набора запорной арматуры и расширительных баков.

Параллельно подключенные системы бывают ручными и автоматическими. Это является одним из основных отличий таких систем от последовательно подключенных вариантов, которые в силу своих конструктивных особенностей и принципа работы способны позволяют ЭК работать только в полуавтоматическом и автоматическом режиме в сочетании с ГК и ТТК.

Чтобы организовать работу параллельно подключенной системы в автоматическом режиме необходимо осуществить врезку зонного вентиля трехходового принципа работы, наряду с сервоприводом и дополнительным термостатичесим элементом, подающим команду для последующих переключений отопительных контуров ТТК на ЭК-контур.

В целом использование автоматики удорожает стоимость материалов, необходимых для подключения примерно на 100 долларов.

Если требуется подключить систему параллельным способом для ее последующей работы в ручном режиме нужно установить ряд запорных вентилей (шаровых кранов) в определенных точках. Также для этих целей можно осуществить врезку ByPass-системы, что удорожит подключение примерно на 50 долларов.

Подключение последовательным способом

Более целесообразным данный вариант подключения является чисто из экономических соображений, поскольку в нем используются встроенные в газовые котлы баки расширения и соответствующие элементы безопасности.

Между тем намного меньше трудностей возникает при подключении в целом, а также требуется меньшее количество материалов, деталей и комплектующих, включая запорную арматуру. В среднем общие затраты на материалы можно сократить на 50 долларов.

Оправдан данный способ подключения при необходимости подсоединения электронных котлов в сочетании с газовыми и твердотопливными котлами объемом до 50 литров для материальной экономии.

Последовательное подключение электрического котла возможно как после, так и до газового котельного оборудования. Выбор той или иной схемы по большому счету зависит от физических особенностей врезки. Рекомендована врезка котла так, чтобы насос циркуляции располагался на обратной стороне одного и другого котла. При использовании встроенного в ГК циркуляционного насоса более логичным вариантом будет врезка ЭК на участке перед газовым котлом, то есть, по сути, на линии его подачи.

Заключение

Каждая из перечисленных схем подключения котлов может быть реализована с одинаковым успехом и функционировать на вполне удовлетворительном уровне. Но вопрос о том, какой же все-таки вариант является более эффективным по части увязки котлов между собой для продуктивной совместной работы, остается открытым.

Ответ на него очевиден – для каждого индивидуального случая будет предпочтителен свой способ. К числу основных факторов, которые влияют на выбор, можно отнести:

• соотношение энергетических и тепловых параметров;
• возможность физической реализации того или иного варианта;
• финансовые средства, выделяемые на организацию последовательного или параллельного подключения котлов.

Параллельное и последовательное подключение насосов

Время от времени появляется ситуация, когда один насос не в состоянии обеспечить нужного расхода воды, или экономически прибыльно либо конструктивно приемлемо внедрение нескольких агрегатов. В таких случаях употребляют насосы, соединенные параллельно, либо поочередно.

Параллельным соединением именуют такую коммутацию, при которой несколько насосов производят подачу в один общий напорный коллектор либо нагнетательный трубопровод. К примеру, два центробежных насоса ОАО «Ливгидромаш» будут соединены каждый отдельным напорным трубопроводом с напорным коллектором. При всем этом насосы могут быть размещены на значимом удалении друг от друга и сообщаться только методом коммуникаций. В таких коммуникациях расчет осложняется необходимостью учесть гидравлические утраты в трубопроводе, соединяющем насосы.

При подборе насосов для параллельной работы следует учесть огромное количество причин, наиглавнейшим из которых является т.н. равенство напоров. Т.е. включаемые по параллельной схеме насосы в эталоне обязаны иметь однообразные напоры и подачу, в неприятном случае один из агрегатов, имеющий наименьшие свойства, будет обязан преодолевать сопротивление давления напорного трубопровода, вследствие чего его КПД будет равномерно понижаться и в определенный момент станет равным нолю, т.е. он будет работать «в холостую».

В случаях, когда нужно соединить параллельную работу различных по чертам насосов, то их коммутируют таким макаром, чтоб наименее мощнейший насос в момент заслуги напора величины, находящейся вне черт насоса, отключался. Или методом регулирования уменьшают напорные свойства более массивного насоса, уравнивая их с рабочим спектром наименее массивного насоса. Конструктивно схему параллельной работы при расположении насосов в одном помещении на малозначительном удалении друг от друга можно выполнить таким макаром, что одним приводом-мотором будет передаваться механическая энергия нескольким агрегатам, что является бесспорным достоинством данного способа.

Поочередным именуют такое соединение, при котором жидкость, получившая энергию от насоса, подается во поглощающий патрубок последующего агрегата. В таких случаях повышение напора происходит ступенчато, от насоса к насосу. Потому насосы, соединенные по такому принципу, делят на агрегаты первой, 2-ой, и т.д. ступеней.

Если конструктивно может быть, то экономически целесообразнее применение одной ступени трансформации напора, так как значительны гидравлические утраты при транспортировке воды от 1-го насоса к другому, и в итоге воздействия гидравлических сил на рабочие элементы второго агрегата его КПД существенно понижается (до 70%). Исключение составляют т.н. многоступенчатые насосы, выпускаемые ЗАО НПО «Уралгидропром», ОАО «ЭНА» и некими другими производителями. В таких насосах преобразование напора воды происходит ступенчато в одном корпусе, в каких, обычно, на одной оси укрепляется несколько комплектов рабочих колес. Благодаря таковой сборке гидравлические утраты сводятся до минимума.

При поочередном подключении насосов нужно учесть крепкость корпуса агрегатов второго и следующих уровней, т.к. не все насосы в состоянии выдерживать лишнее давление в течение долгого времени. Не считая того, запорная арматура в таких схемах подвергается гидравлическим ударам, потому также просит завышенной прочности. При изготовлении трубопроводов, соединяющих ступени в поочередных схемах, не обязаны иметь крутых поворотов и как можно меньше соединений.

Насосы в параллельном или последовательном соединении

Насосы могут быть скомпонованы и подключены последовательно или параллельно для обеспечения дополнительной производительности напора или расхода.

Насосы в последовательном соединении — добавление напора

Когда два (или более) насоса расположены последовательно, их результирующая кривая производительности насоса получается путем добавления их напоров при той же скорости потока, как показано на рисунке ниже.

Последовательные центробежные насосы используются для преодоления больших потерь напора в системе, чем может справиться один насос в одиночку.

• для двух идентичных насосов, установленных последовательно, напор будет вдвое больше напора одного насоса при той же скорости потока — как указано в пункте 2 .

При постоянном расходе комбинированный напор перемещается от 1 до 2 — НО на практике объединенный напор и расход перемещаются по кривой системы к точке 3.

• точка 3 — это место, где система работает с обоими насосами работает
• точка 1 — это место, где система работает один насос работает

Обратите внимание, что для двух насосов с одинаковыми характеристиками производительности, работающих последовательно

• , напор для каждого насоса равен половине напора в точке 3
• расход для каждого насоса равен расходу в точке 3

Серийная работа одноступенчатых насосов встречается редко — чаще используются многоступенчатые центробежные насосы.

Насосы, подключенные параллельно — добавлен расход

Когда два или более насосов расположены параллельно, их результирующая кривая производительности получается путем сложения расходов насосов при том же напоре, как показано на рисунке ниже.

Центробежные насосы, включенные параллельно, используются для преодоления больших объемных потоков, чем может справиться один насос в одиночку.

• для двух идентичных насосов, работающих параллельно, при постоянном напоре — расход удваивается по сравнению с одним насосом, как указано в пункте 2

Примечание! На практике комбинированный напор и объемный расход перемещаются по кривой системы, как показано от 1 до 3.

• точка 3 — это то место, где система работает с обоими насосами работает
• точка 1 — это где система работает с одним насосом работает

На практике, если один из насосов работает параллельно или последовательно останавливается, рабочая точка перемещается по кривой сопротивления системы от точки 3 к точке 1 — напор и расход уменьшаются.

Обратите внимание, что для двух насосов с одинаковыми характеристиками, работающих параллельно

• , напор каждого насоса равен напору в точке 3
• расход каждого насоса равен половине потока в точке 3

Примечание — для параллельной работы

• нулевого поток или «запорный клапан» головки должны соответствовать для насосов
• нестабильных кривые насос следует избегать
• кривые круче насоса являются предпочтительными

параллельными и последовательными включенными конденсаторами

конденсаторов в параллельных

конденсаторов может быть подключена параллельно:

Эквивалентную емкость для конденсаторов, соединенных параллельно, можно рассчитать как

C = C ₁ + C ₂ +.. + C _n (1)

где

C = эквивалентная емкость для параллельно включенной цепи (Фарад, Ф, мкФ)

C _1..n = емкость конденсаторов (Фарад , F, мкФ)

Обычно в качестве единицы измерения емкости используют мкФ .

Конденсаторы серии

Конденсаторы могут быть подключены последовательно:

Эквивалентную емкость для последовательно соединенных конденсаторов можно рассчитать как

1 / C = 1 / C ₁ + 1 / C ₂ +.. + 1 / C _n (2)

Для особого случая с двумя последовательно включенными конденсаторами емкость может быть выражена как

1 / C = ( C ₁ + C ₂ ) / (C ₁ C ₂ ) (2b)

— или преобразовано в

C = C ₁ C ₂ / (C ₁ + C ₂ ) (2c)

Пример — конденсаторы, подключенные параллельно и последовательно

Эквивалентная емкость двух конденсаторов с емкостью 10 мкФ и 20 мкФ можно рассчитать как

параллельно

C = (10 мкФ) + (20 мкФ)

= 30 (мкФ)

последовательно

1 / C = 1 / (10 мкФ) + 1 / (20 мкФ)

= 0.15 (1 / мкФ)

или

C = 1 / 0,15 (1 / мкФ)

= 6,7 (мкФ)

Конденсаторы серии

Три конденсатора C ₁ = 3 мкФ, C ₂ = 6 мкФ и C ₃ = 12 мкФ подключены последовательно, как показано на рисунке выше. Напряжение питания цепи составляет 230 В.

Емкость эквивалентной цепи можно рассчитать по формуле (2)

1 / C = 1 / ( 3 мкФ ) + 1 / (6 мкФ ) + 1/ _{( 12 мкФ )}

= (4 + 2 + 1) / 12

= 0.58 1 / мкФ

— или преобразованный

C = 12 / (4 + 2 + 1)

= 1,7 мкФ

Общий заряд в цепи может рассчитывается с помощью

Q = UC

, где

Q = заряд (кулон, Кл)

U = электрический потенциал (В)

— или со значениями

Q

= (230 В) (1.7 10 ^-6 F)

= 3,91 10 ^-4 C

= 391 мкКл

Поскольку конденсаторы соединены последовательно — заряд по 391 мкКл на каждом из них.

Напряжение на конденсаторе 1 можно вычислить

U ₁ = Q / C ₁

= (391 мкКл) / (3 мкФ)

= 130 В

Напряжение на конденсаторе 2 можно рассчитать

U ₂ = Q / C ₂

= (391 мкКл) / (6 мкФ)

= 65 В

Напряжение на конденсаторе 3 можно вычислить

U ₃ = Q / C ₃

= (391 мкКл) / (12 мкФ)

= 33 В

Емкость двух коаксиальных Цилиндры

Емкость двух коаксиальных цилиндров, как показано на рисунке, можно рассчитать как

C = 2 π ε _o ε _r л / ln (r ₂ / r ₁ ) (3)

, где

ε _o = абсолютная диэлектрическая проницаемость, вакуумная диэлектрическая проницаемость (8.85 10 ^-12 Ф / м, Фарад / м)

ε _r = относительная диэлектрическая проницаемость

l = длина цилиндров

r ₂ = радиус внутреннего цилиндра

r ₁ = радиус внешнего цилиндра

Несколько центробежных насосов, установленных последовательно и параллельно

Для многих молодых инженеров-технологов концепция нескольких центробежных насосов, включенных последовательно или параллельно, часто сбивает с толку.Сегодняшняя запись в блоге пытается объяснить концепцию центробежных насосов, работающих последовательно и параллельно.

Прежде всего давайте разберемся, что значит насосы, включенные последовательно и параллельно.

Когда мы говорим, что несколько насосов подключены последовательно, это означает, что нагнетание первого насоса обеспечивает всасывание второго насоса, а нагнетание второго насоса обеспечивает всасывание третьего насоса и так далее, и так далее в зависимости от количество насосов в серии.

Когда мы говорим, что несколько насосов работают параллельно, поток на всасывание разделяется в зависимости от количества насосов, подключенных параллельно, и когда отдельные нагнетательные патрубки от отдельных насосов, включенных параллельно, объединяются, образуя общую напорную трубу или напорный коллектор, поток рекомбинирует как сумму отдельных потоков насоса.

Давайте попробуем понять концепцию последовательного и параллельного с точки зрения расхода Q и напора H для насосов.

Для начала давайте начнем с последовательно включенных насосов. При последовательном расположении каждый насос работает с одинаковой скоростью потока, но общий напор, создаваемый комбинацией насосов, будет добавочным. Поскольку каждый насос создает напор H, соответствующий потоку Q, при последовательной настройке общий развиваемый напор составляет H _T = H ₁ + H ₂ , где H ₁ , H ₂ — это напоры, развиваемые последовательно включенными насосами при общей скорости потока Q.Это проиллюстрировано на прилагаемом эскизе 1, где насос A создает напор H ₁ при производительности Q, а насос B производит напор H ₂ при той же производительности Q. При последовательном соединении комбинированный напор сумма двух голов.

На прилагаемом рисунке 2 показана кривая напора для одного насоса и кривая для комбинированного напора для двух идентичных насосов, установленных последовательно. Каждый насос производит напор H = 1200 при производительности Q = 1000 галлонов в минуту. Последовательная комбинация создаст общий напор H _T = 2400 при производительности Q = 1000.

Предположим, что есть три идентичных насоса, установленных последовательно, каждый из которых производит 1500 футов напора при производительности 1000 галлонов в минуту. Общий напор, создаваемый тремя последовательно включенными насосами при 1000 галлонов в минуту, составляет:

H _T = 3 * 1500 = 4500 футов

Если эти насосы, подключенные последовательно, не идентичны, но вместо этого имеют разные напоры 1500 футов, 1200 футов и 1400 футов при 1000 галлонов в минуту, как показано на прилагаемом рисунке 3, общий напор, создаваемый этими насосами последовательно при Q = 1000 галлонов в минуту, составляет:

H _T = 1500 + 1200 + 1400 = 4100 футов

А теперь перейдем к параллельным насосам.Как упоминалось ранее, для насосов, настроенных параллельно, расход Q разделяется между насосами на входе в Q ₁ и Q ₂ , и после прохождения через насосы на стороне нагнетания потоки рекомбинируют обратно в поток. скорость Q, как показано на прилагаемом рисунке 4. Каждый насос развивает одинаковый напор H при соответствующей производительности. Таким образом, первый насос с производительностью Q ₁ развивает такой же напор H, что и второй насос с производительностью Q ₂ . Эта общность напора в параллельных насосах является наиболее важной особенностью насосов, установленных параллельно.Если головки насосов не совпадают, насосы, включенные параллельно, не будут работать должным образом.

Рассмотрим два идентичных насоса, каждый с кривой H-Q, как показано на рисунке 5. Комбинированная кривая H-Q при параллельной работе обозначена на рисунке как два насоса, подключенных параллельно. При напоре 1200 футов производительность каждого насоса составляет 1000 галлонов в минуту. Таким образом, в комбинации параллельные насосы будут способны перекачивать 2000 галлонов в минуту, создавая общий напор в 1200 футов. Каждая точка на комбинированной кривой H-Q имеет производительность, вдвое превышающую производительность каждого насоса при том же напоре.

Следовательно, при параллельной установке скорости потока складываются, а напор на каждом насосе одинаков. Предположим, имеется три идентичных насоса, каждый из которых развивает напор 800 футов при производительности 400 галлонов в минуту. При параллельной настройке расход 1200 галлонов в минуту распределяется поровну через каждый насос (400 галлонов в минуту каждый), и каждый насос развивает напор 800 футов. Таким образом, общий поток составляет:

Q _T = 400 + 400 + 400 = 1200 галлонов в минуту

И общий напор для каждого насоса H ₁ = H ₂ = H ₃ = 800 футов

В заключение, насосы, включенные в серию, имеют общий расход с добавлением напора.При параллельном подключении насосов скорость потока складывается с общим напором.

Надеюсь, читателям моего блога понравится это краткое объяснение поведения центробежных насосов, включенных последовательно и параллельно.

Позвольте мне высказать свое мнение в виде комментариев к этой записи в блоге.

С уважением,
Анкур.

Ссылка: Рабочее руководство по насосам и насосным станциям — расчеты и моделирование Э. Шаши Менон и Прамила С. Менон

21.1 Последовательные и параллельные резисторы — College Physics

21.1 Последовательные и параллельные резисторы — College Physics | OpenStaxSkip к контенту

1. Предисловие
2. 1 Введение: Природа науки и физики
   1. Введение в науку и область физики, физические величины и единицы измерения
   2. 1.1 Физика: введение
   3. 1.2 Физические величины и единицы
   4. 1.3 Точность, прецизионность и значимые цифры
   5. 1.4 Приближение
   6. Глоссарий
   7. Сводка раздела
   8. Концептуальные вопросы
   9. Задачи и упражнения
3. 1. Введение в одномерную кинематику
   2. 2.1 Смещение
   3. 2.2 Векторы, скаляры и системы координат
   4. 2.3 Время, скорость и скорость
   5. 2.4 Ускорение
   6. 2.5 Уравнения движения для постоянного ускорения в одном измерении
   7. 2.6 Основы решения проблем для одномерной кинематики
   8. 2.7 Падающие объекты
   9. 2.8 Графический анализ одномерного движения
   10. Глоссарий
   11. Сводка раздела
   12. Концептуальные вопросы
   13. Задачи и упражнения
4. 3 Двумерная кинематика
   1. Введение в двумерную кинематику
   2. 3.1 Кинематика в двух измерениях: введение
   3. 3.2 Сложение и вычитание векторов: графические методы
   4. 3.3 Сложение и вычитание векторов: аналитические методы
   5. 3.4 Движение снаряда
   6. 3.5 Добавление скоростей
   7. Глоссарий
   8. Краткое содержание раздела
   9. Концептуальные вопросы
   10. Задачи и упражнения
5. 4 Динамика: сила и законы движения Ньютона
   1. Введение в динамику: законы движения Ньютона
   2. 4.1 Развитие концепции силы
   3. 4.2 Первый закон движения Ньютона: инерция
   4. 4.3 Второй закон движения Ньютона: концепция системы
   5. 4.4 Третий закон движения Ньютона: симметрия сил
   6. 4.5 Примеры нормалей, натяжения и других of Forces
   7. 4.6 Стратегии решения проблем
   8. 4.7 Дальнейшие применения законов движения Ньютона
   9. 4.8 Расширенная тема: Четыре основных силы — Введение
   10. Глоссарий
   11. Краткое содержание раздела
   12. Концептуальные вопросы
   13. Задачи и упражнения
6. 5 Дальнейшее применение законов Ньютона: трение, сопротивление и упругость
   1. Введение: дальнейшие применения законов Ньютона
   2. 5.1 Трение
   3. 5.2 Силы сопротивления
   4. 5.3 Упругость: напряжение и деформация
   5. Глоссарий
   6. Краткое содержание раздела
   7. Концептуальные вопросы
   8. Задачи и упражнения
7. 6 Равномерное круговое движение и гравитация
   1. Введение в однородное круговое движение и гравитацию
   2. 6,1 Угол вращения и угловая скорость
   3. 6,2 Центростремительное ускорение
   4. 6,3 Центростремительная сила
   5. 6,4 Фиктивные силы и неинерциальные системы координат: сила Кориолиса
   6. 6.5 Универсальный закон тяготения Ньютона
   7. 6.6 Спутники и законы Кеплера: аргумент в пользу простоты
   8. Глоссарий
   9. Резюме раздела
   10. Концептуальные вопросы
   11. Задачи и упражнения
8. 7 Работа, энергия и энергетические ресурсы
   1. Введение в Работа, энергия и энергетические ресурсы
   2. 7.1 Работа: научное определение
   3. 7.2 Кинетическая энергия и теорема работы-энергии
   4. 7.3 Гравитационная потенциальная энергия
   5. 7.4 Консервативные силы и потенциальная энергия
   6. 7.5 Неконсервативные силы
   7. 7.6 Сохранение энергии
   8. 7.7 Энергия
   9. 7.8 Работа, энергия и мощность у людей
   10. 7.9 Использование энергии в мире
   11. Глоссарий
   12. Краткое содержание раздела
   13. Концептуальные вопросы
   14. Задачи и упражнения
9. 8 Линейный импульс и столкновения
   1. Введение в линейный импульс и столкновения
   2. 8.1 Линейный импульс и сила
   3. 8.2 Импульс
   4. 8.3 Сохранение импульса
   5. 8.4 Упругие столкновения в одном измерении
   6. 8.5 Неупругие столкновения в одном измерении
   7. 8.6 Столкновения точечных масс в двух измерениях
   8. 8.7 Введение в ракетное движение
   9. Глоссарий
   10. Краткое содержание раздела
   11. Концептуальные вопросы
   12. Задачи и упражнения
10. 1. Введение в статику и крутящий момент
    2. 9.1 Первое условие равновесия
    3. 9.2 Второе условие равновесия
    4. 9.3 Стабильность
    5. 9.4 Приложения статики, включая стратегии решения проблем
    6. 9.5 Простые механизмы
    7. 9.6 Силы и моменты в мышцах и суставах
    8. Глоссарий
    9. Резюме раздела
    10. Концептуальные вопросы
    11. Задачи и упражнения
11. 10 Вращательное движение и угловой момент
    1. Введение во вращательное движение и угловой момент
    2. 10.1 Угловое ускорение
    3. 10.2 Кинематика вращательного движения
    4. 10.3 Динамика вращательного движения: вращательная инерция
    5. 10.4 Кинетическая энергия вращения: новый взгляд на работу и энергию
    6. 10,5 Угловой момент и его сохранение
    7. 10,6 Столкновения протяженных тел в двух измерениях
    8. 10.7 Гироскопические эффекты: векторные аспекты углового момента
    9. Глоссарий
    10. Резюме раздела
    11. Концептуальные вопросы
    12. Задачи и упражнения
12. 1. Введение в статику жидкости
    2. 11.1 Что такое жидкость?
    3. 11.2 Плотность
    4. 11.3 Давление
    5. 11.4 Изменение давления с глубиной в жидкости
    6. 11.5 Принцип Паскаля
    7. 11.6 Манометрическое давление, абсолютное давление и измерение давления
    8. 11.7 Принцип Архимеда
    9. 11.8 Когезия и адгезия в жидкостях : Поверхностное натяжение и капиллярное действие
    10. 11.9 Давления в теле
    11. Глоссарий
    12. Краткое содержание раздела
    13. Концептуальные вопросы
    14. Проблемы и упражнения

Как: Соединить две батареи параллельно

С момента публикации этой статьи я получил много вопросов о подключении аккумуляторов. Как: подключить две батареи параллельно — часть 2 отвечает на часто задаваемые вопросы.

Как и большинство вещей, есть правильный и неправильный способ сделать это, и я получаю электронные письма о том, как подключить две батареи параллельно и заставить еще больше людей найти сайт, задав вопрос в Google. Итак, вот краткое руководство с некоторыми объяснениями правильного и неправильного пути.

Большинство людей, которые хотят соединить две батареи вместе, пытаются увеличить емкость батареи своей существующей установки.Следует помнить одну вещь: если вы собираетесь установить вторую батарею, вам придется начать с двух новых идентичных батарей. Та же марка, номинальная мощность в ампер-часах и, если можно, та же дата изготовления. Подключение аккумуляторов с разным номиналом Ач или от разных производителей не является хорошей идеей, так как это может / приведет к тому, что одна батарея попытается зарядить другую (из-за различий внутреннего прямого и обратного сопротивления) и может привести ко всем видам других проблем .

Итак, теперь у нас есть две новые идентичные батареи, как нам соединить две батареи вместе? Что ж, наиболее очевидным является просто подключить новую батарею к исходной батарее с помощью кабеля и новых клеммных зажимов, как это….

Хорошо, это будет работать. Погодите, давайте посмотрим поближе.

Батарея A — это основная батарея, а Батарея B — наша недавно установленная вторичная батарея. Теперь, когда мы загружаем всю систему … например, запускаем двигатель, будет небольшое падение напряжения на двух кабелях, соединяющих две батареи вместе … допустим, 0,5 вольта на каждом соединительном или мостовом кабеле, это всего один вольт. . Таким образом, батарея A всегда будет обеспечивать больше энергии, чем батарея B, поскольку кажущееся напряжение батареи B всегда меньше, чем у батареи A из-за падения напряжения.Теперь в течение определенного периода времени батарея A всегда будет « использоваться » немного больше, чем батарея B, поэтому в какой-то момент батарея A будет работать больше и будет « стареть » быстрее, чем батарея B, что в конечном итоге приведет к проблемам и потребует замены . Но помните, что я сказал ранее, вы всегда должны использовать батареи одного производителя с одинаковыми номинальными характеристиками и датой производства … ну, это все еще применимо, и теперь вы будете заменять батарею B, которая, вероятно, все еще работает нормально.

Другая сторона этого — зарядка.У нас по-прежнему будет падение напряжения — хотя оно будет меньше, поскольку зарядный ток намного меньше, чем ток запуска для запуска вашего двигателя, давайте назовем его 1/4 вольт (0,25 вольт) на каждом кабеле, так что теперь двигатель работает, и батареи заряжаются … но батарея A получает полное напряжение зарядки — например, 14,0 вольт, а батарея B получает только 13,0 вольт, поэтому на самом деле недостаточно. Итак, теперь мы находимся в ситуации, когда батарея A выполняет больше работы, а батарея B не заряжается должным образом.Так какое же решение?

Ну, это не будет вам дорого стоить… .. просто соедините их немного иначе!

Получив питание от второй батареи, мы теперь выравниваем «батарею» электрически. Когда мы запускаем наш двигатель сейчас, батарея A не имеет падения напряжения на землю и 0,5 вольт на выходе…. и батарея B имеет падение 0,5 вольт на землю и отсутствие падения напряжения на выходе. Таким образом, просто переместив одно соединение, мы выровняли падение напряжения на обеих батареях. Теперь то же самое происходит в обратном порядке при зарядке.Батарея A имеет падение напряжения на стороне + Ve, а батарея B имеет падение напряжения на стороне -Ve. Итак, теперь мы заряжаем обе батареи одинаково.

Несколько замечаний по установке второй батареи

Как я сказал ранее, всегда используйте одинаковые батареи — той же марки, той же емкости Ач и той же даты изготовления, если возможно.

Перед установкой аккумуляторов найдите время, чтобы зарядить их по отдельности с помощью интеллектуального зарядного устройства, чтобы при соединении их вместе они имели одинаковый заряд — таким образом вы получите максимальную отдачу от аккумуляторов.

Всегда старайтесь использовать кабель того же размера или большего размера, что и существующие кабели, соединяющие старую батарею.

Всегда старайтесь, чтобы соединительные или мостовые кабели были одинаковой длины, и проводите их через одно и то же отверстие в любом металлическом кузове. Это предотвратит вероятность возникновения любых повышенных / квази-полей постоянного тока и линейно нарастающих полей постоянного тока, особенно с кабелями, пропускающими вверх 100 А (инверторы и т. Д.). При включении / выключении высоких нагрузок постоянного тока также необходимо учитывать другие факторы. Это то, как это делают профессионалы морской и авиационной индустрии, поэтому я рекомендую вам это делать.

НИКОГДА не подключайте заземление обоих аккумуляторов к шасси автомобиля и полагайтесь на кузов автомобиля в качестве электрического пути. Только когда-либо связывайте их друг с другом и имейте ОДНО соединение шасси или кузова.

Все инсталляции разные. Может случиться так, что вместо того, чтобы перемещать положительный вывод к новой батарее (B), лучше оставить то, где он находится, и вместо этого переместить отрицательный (заземление) на новую батарею. Просто запомните один провод от одной батареи, другой — от другой батареи.Найдите время, чтобы спланировать, прежде чем что-либо делать.

НИКОГДА не отрезайте несколько жил от кабеля, чтобы попытаться вставить два сверхмощных кабеля в клемму аккумулятора, предназначенную для одного кабеля. Существуют специальные клеммы для аккумуляторов, рассчитанные на отвод двух кабелей… посетите специализированные интернет-магазины.

Поскольку вы, вероятно, делаете это, потому что вам нужна большая емкость, стоит проверить существующие сверхпрочные кабели … было бы хорошее время подумать, нужно ли модернизировать и существующее.

Если вы хотите установить вторую батарею в свой 4 x 4 при установке лебедки, это не способ сделать это. Я расскажу об этом в будущем «Как сделать»

.

Будьте в безопасности…

В этих батареях хранится огромное количество энергии, если вы закоротите одну, она взорвется… если вы соедините две вместе неправильно… она все равно будет БАХ, но намного ГРОМЧЕ! Серьезно, если у вас есть сомнения, обратитесь к автоэлектрику. Если вы ошибетесь, это серьезно повредит вам.

Если вы сочли это полезным, я был бы признателен, если бы вы нажали на звездочку рейтинга вверху страницы, спасибо.

ОБНОВЛЕНИЕ: Если вы думаете об установке второй батареи в свой автомобиль, действительно ли вам нужно подключить их напрямую параллельно, чтобы получить одну большую батарею? Если вам не нужна чистая пусковая мощность (ток срабатывания) от батареи, могут быть доступны другие варианты, которые позволят вам разделить зарядку и при необходимости объединить их.Прочтите «Реле , VSR, SCR… в чем разница? ”, чтобы узнать, есть ли лучший вариант, отвечающий вашим потребностям.

S

PS

Параллельное подключение двух батарей

Я приложил чертеж в формате PDF (ниже) этого чертежа, который вы можете загрузить и распечатать вместе со схемами подключения выше. Как подключить две батареи параллельно 01

Эту статью коллеги по караванам и известного автора Collyn Rivers — « Подключение аккумуляторов для большей мощности » стоит прочитать, если вы планируете увеличить емкость аккумулятора вашего дома на колесах, автодома или дома на колесах.

Как: подключить две батареи параллельно — часть 2 отвечает на самые распространенные вопросы, которые мне задавали.

Общие сведения о кабелях и сечениях — При выполнении электрического проекта для вашего дома на колесах или автодома одним из ключевых соображений является то, какой тип и размер кабеля использовать. Выбор кабеля слишком маленького размера для данной задачи может привести к расплавлению изоляции кабеля или повреждению оборудования из-за падения напряжения.

ОБНОВЛЕНИЕ

— Больше информации можно найти в моем блоге здесь….Электрооборудование наземного транспорта и прочее оборудование…

.

Авторские права © 2011-2020 Саймон П. Барлоу — Все права защищены

Как это:

Нравится Загрузка …

Импеданс R и C параллельно Калькулятор

[1] 2020/11/19 22:30 — / Уровень старше 60 лет / Другое / Совсем нет /

Цель использования

разработка емкостной навигационной системы

[2] 2020/08/27 09:11 Мужской / 20-летний уровень / Средняя школа / Университет / Аспирант / Очень /

Цель использовать

Проверка домашнего задания

[3] 2020/08/22 22:25 Мужчина / 50-летний уровень / Учитель / Исследователь / Полезно /

Цель использования

В обратном порядке, i.е. известны различные значения угла и импеданса, каковы значения сопротивления и емкости?

Комментарий / запрос

При перестановке, т.е. известны разные значения угла и импеданса, каковы значения сопротивления и емкости?

[4] 2020/04/17 00:06 Мужчина / Уровень 20 лет / Инженер / Очень /

Цель использования

Сравните результаты с индивидуальной конструкцией анализатора импеданса.

[5] 2020/04/13 06:49 Женский / 50-летний уровень / Старшая школа / Университет / аспирант / Очень /

Цель использования

Убедитесь, что я правильно рассчитываю полное сопротивление для параллельная цепь переменного тока для класса электроники.

[6] 2020/03/14 09:14 Мужчина / Уровень 40 лет / Инженер / Очень /

Цель использования

Определите значения R, C для желаемого гистерезиса, используемого с ОУ (Horowitz & Hill стр. 134-5)

[7] 2019/12/13 05:07 Мужчина / Уровень 30 лет / Инженер / Очень /

Цель использования

bangin ur mom

[8] 2019/10/04 01:42 Мужской / Уровень 20 лет / Старшая школа / Университет / Аспирант / Очень /

Цель использования

Проверь мою интуицию в задаче домашнего задания

[9] 2019/09 / 10 05:36 Мужчина / Уровень 60 и старше / Учитель / Исследователь / Очень /

Цель использования

Проверка прибора Fluke RCL, чтобы убедиться, что он все еще работает нормально

действительно оценил вашу точную программу

[10] 2018/03/21 16:15 Женщина / Уровень 30 лет / Инженер / — /

Цель o f используйте регулятор вентилятора

Комментарий / запрос

дайте мне принципиальную схему с номинальными характеристиками конденсаторного регулятора вентилятора основания

.