Kāpēc mums ir jāsinhronizē? Vai viens sūknis ar to var tikt galā?
Iespējams, to nav iespējams izdarīt.
Iedomājieties šo: jums ir jātransportē rūdas virca no bagātināšanas rūpnīcas kalna pakājē uz sārņu rezervuāru kalna galā ar vairāku simtu metru vertikālo augstuma starpību. Viena sūkņa pacēlums var būt tikai 40-50 metri, kas vienkārši nav pietiekami, lai sasniegtu. Vai arī jums ir nepieciešams transportēt vairākus tūkstošus kubikmetru vircas stundā, un viena sūkņa plūsmas ātruma ierobežojums nevar izpildīt šo prasību.
Šajā brīdī vairākiem sūkņiem ir "jāstrādā kopā roku rokā". Atbilstoši darba apstākļu prasībām inženieri ir izstrādājuši trīs galvenos sinhronizācijas metožu veidus.
Pirmā metode: sērijveida savienojums - kā stafete, "viens pēc otra"
Sērijas savienojums ir visintuitīvākā sinhronizācijas metode. Vairāki sūkņi ir savienoti viens ar otru, pirmā sūkņa izeja ir savienota ar otrā sūkņa ieeju utt.
Darbības princips: Suspensija iet cauri pirmajam sūknim vienas kompresijas laikā, pēc tam nonāk otrajā sūknī, lai veiktu citu kompresiju, ar spiedienu sakraujot slāni pa slānim. Ja katra sūkņa pacēlums ir 50 metri, trīs sērijveida sūkņi var sasniegt kopējo pacēlumu 150 metrus.
Priekšrocības: pacēlājs ir divkāršs, piemērots tālsatiksmes{0}}transportēšanai vai liela-krituma darba apstākļiem.
Trūkumi: sūkņiem ir nepieciešama augsta spiediena-nestspēja, it īpaši vidējā un vēlākajos posmos, kuriem jāspēj izturēt no priekšpuses uzkrāto augsto spiedienu. Turklāt jebkura sūkņa kļūme izraisīs visas sistēmas apstāšanos.
Tipiski pielietojuma scenāriji: atkritumu transportēšana raktuvēs, ogļu transportēšana pa cauruļvadiem lielos- attālumos, augstu-celtņu raktuvju drenāža.
Galvenie piesardzības pasākumi:
• Katra virknē esošā sūkņa plūsmas ātrumiem jāsakrīt; pretējā gadījumā būs situācija, ka "lielais sūknis velk mazo sūkni"
• Korpusa izturībai un vārpstas blīvējuma pakāpei jaunākās -posma sūkņiem jābūt augstākiem nekā iepriekšējās-posma sūkņiem
• Sāciet, ieslēdzot pirmo sūkni priekšpusē un pēc tam palaidiet tos secīgi no aizmugures uz priekšu, lai novērstu pretspiedienu.
2. metode: paralēlais savienojums - "Katrs iet savu ceļu", piemēram, vairākas joslas
Paralēlā savienojumā vairāku sūkņu ieplūdes ir savienotas ar vienu un to pašu galveno cauruli, un izplūdes atveres arī saplūst ar citu galveno cauruli. Katrs sūknis darbojas neatkarīgi, netraucējot viens otram.
Darbības princips: Katrs sūknis sūc ūdeni no galvenās caurules, saspiež to un pēc tam saplūst ar izplūdes galveno cauruli. Kopējais plūsmas ātrums ir vienāds ar katra sūkņa plūsmas ātrumu summu. Piemēram, ja paralēli ir pieslēgti divi sūkņi ar plūsmas ātrumu 500 kubikmetri stundā, kopējais plūsmas ātrums teorētiski var sasniegt 1000 kubikmetru stundā.
Priekšrocības: Plūsmu var elastīgi regulēt. Ja pieprasījums ir liels, var iedarbināt vairāk sūkņu; ja pieprasījums ir zems, dažus sūkņus var izslēgt, tādējādi radot ievērojamu enerģijas ietaupījumu. Turklāt, kad vienam sūknim tiek veikta apkope, pārējie sūkņi var turpināt darboties.
Trūkumi: galvu nevar salikt kopā. Kopējā galva ir vienāda ar viena sūkņa galvu. Turklāt, ja sūkņu veiktspējas līknes pārāk atšķiras, var rasties "sacensības par ūdeni", kā rezultātā daži sūkņi var darboties ar pārslodzi.
Tipiski pielietojuma scenāriji: Lielas ūdensapgādes sistēmas, cirkulācijas ūdens sistēmas, notekūdeņu attīrīšanas iekārtu ieplūdes sūkņu stacijas.
Galvenie piesardzības pasākumi:
Katra paralēlā savienojuma sūkņa galvas raksturlielumiem jābūt pēc iespējas konsekventākiem, lai izvairītos no pārmērīgām veiktspējas atšķirībām.
Izplūdes galvenās caurules diametram jābūt pietiekami lielam; pretējā gadījumā var rasties pretspiediena traucējumi.
Katra sūkņa izejā ir jāuzstāda pretvārsts, lai novērstu vircas atteci, kad sūknis apstājas.
3. metode: sērija-paralēlā kombinācija - nepieciešama gan virziena, gan plūsmas
Risinot situāciju, kad nepieciešams gan augsts spiediens, gan liela plūsma, ar sērijveida vai paralēlo savienojumu vien nepietiek. Šajā brīdī ir jāizmanto "kombinētā pieeja" - jaukta virknes un paralēlu savienojumu konfigurācija.
Izplatīts risinājums: vispirms savienojiet vairākus sūkņus virknē, lai izveidotu vienu grupu, un pēc tam paralēli pievienojiet vairākas grupas. Piemēram, divas trīs sūkņu grupas, kas katra ir savienota virknē un darbojas paralēli, ir līdzvērtīga gan spiediena pievienošanai, gan plūsmas pievienošanai.
Darbības princips: katrs sērijveidā{0}}pieslēgtais sūknis ir atbildīgs par augsta spiediena nodrošināšanu, savukārt vairāki paralēli savienojumi paplašina kopējo plūsmu. Šī konfigurācija ir kā "matrica", un to var elastīgi pielāgot atbilstoši faktiskajām vajadzībām attiecībā uz iedarbināto vienību skaitu.
Priekšrocības: Līdzsvaro galvu un plūsmu, ļoti pielāgojamas.
Trūkumi: ievērojami palielina sistēmas sarežģītību, kas prasa rūpīgu plānošanu cauruļvadu projektēšanai, vārstu konfigurācijai un vadības sistēmām, kā arī rada lielākas investīciju izmaksas.
Tipiski pielietojuma scenāriji: lieli ūdens novirzīšanas projekti, lielas-attāluma augstas-koncentrācijas minerālu vircas transportēšana un ūdens iesmidzināšanas sistēmas atklātā jūrā.
