【Вопросы и ответы, вопрос № 219】25.11.2016

Предотвращение чрезмерного расхода жидкости при запуске насоса и перегрузки двигателя током

Ток запуска при закрытом контакте минимален, что предотвращает повреждение двигателя из-за перегрузки тока

Если выходной клапан не закрыт, при запуске насоса напор будет очень низким, а расход — очень высоким. Поскольку мощность насоса пропорциональна расходу, мощность насоса будет велика, что неизбежно приведет к большому пусковому току； С другой стороны, вода в входном трубопроводе насоса до его запуска находится в состоянии покоя. Если произойдет резкое ускорение, вода, находящаяся сзади, не сможет следовать за ней, что приведет к резкому падению давления на входе. Это вызовет испарение воды, в результате чего центробежный насос окажется без жидкости для работы.

У центробежных насосов потребление мощности минимально, когда расход жидкости равен нулю. Однако когда двигатель переходит с состояния покоя в рабочее состояние, ток, необходимый для его запуска (а значит, и потребляемая им мощность), увеличивается в 5–7 раз по сравнению с нормальной работой. В таких условиях, если не закрыть выходной клапан, что приведет к увеличению механической нагрузки, это может вызвать отказ двигателя и другие нештатные ситуации. Чтобы двигатель мог запуститься при минимальной нагрузке, необходимо закрыть выходной клапан.

Мощность центробежного насоса пропорциональна расходу. При запуске с закрытым выходным клапаном расход центробежного насоса минимален, а мощность запуска — тоже минимальна, что предотвращает перегрузку двигателя при его запуске.

У центробежных насосов есть важная особенность: при очень низком давлении (высоте подъема) их расход может быть очень большим, что видно по кривой характеристик насоса. Мощность насоса пропорциональна расходу воды. При запуске насоса в трубопроводе отсутствует давление, поэтому расход воды через насос становится очень высоким, а значит, и мощность насоса также велика. Кроме того, для того чтобы движущиеся части насоса и двигателя перешли от состояния покоя к высокой скорости вращения, необходимо большое ускорение. Это приводит к значительному пиковому току при запуске. Поэтому используется метод закрытия выпускного клапана, чтобы при запуске насос не выдавал воду, тем самым снижая его мощность до минимума. Как только насос достигает номинальной скорости вращения, выпускной клапан постепенно открывается, что позволяет постепенно увеличивать расход воды и, соответственно, ток, проходящий через двигатель, до номинального значения. С другой стороны, вода в входном трубопроводе насоса до его запуска находится в состоянии покоя. Если произойдет резкое ускорение, вода, находящаяся сзади, не сможет следовать за ней, что приведет к резкому падению давления на входе. Это вызовет испарение воды, в результате чего центробежный насос окажется без жидкости для работы. (Поскольку центробежный насос использует лопасти насоса для вращения воды и создания центробежной силы, а масса газа очень мала, то, согласно формуле F=ma, центробежная сила у газа незначительна, из-за чего насос не может выталкивать воду).

Предотвращение чрезмерного тока в двигателе при запуске, что может привести к его повреждению или отключению

Закрытие выходного клапана эквивалентно отсутствию нагрузки, что предотвращает чрезмерный пусковой ток и аварийное отключение насоса

Поскольку при запуске центробежного насоса в трубопроводе на выходе у насоса ещё нет воды, то не существует ни сопротивления в трубопроводе, ни сопротивления подъему жидкости. После запуска насоса его напор остается очень низким, а расход жидкости — высоким. В этот момент электродвигатель насоса вырабатывает большую мощность (согласно кривой характеристик насоса), что может привести к его перегрузке и повреждению как самого двигателя, так и соответствующих электрических цепей. Поэтому при запуске необходимо закрыть клапан на выходе, чтобы насос мог работать нормально.