4 Вибір типу і кількості насосних агрегатів

Кожен насос має напірну характеристику Н_Н=f(Q), характеристику ККД , допустиму висоту всмоктування Н_ВС. Характеристики трубопроводів можна дати у вигляді аналітичних залежностей:

В даному випадку один насос не може забезпечити необхідну подачу, тому прийнято рішення використати два насоси типу ЦНС 300-120-600 (табл. 4 [1]), встановлених на паралельну роботу. Характеристики даного насосу мають вигляд:

(4.1)

Щоб забезпечити необхідну висоту підйому Н_Г=753 м приймаємо 9 коліс. Прийнявши насос та обравши необхідну кількість коліс на одній діаграмі будується характеристика трубопроводу, напірна характеристика одного колеса, а також сумарна характеристика двох насосів з дев’ятьма колесами (рис. 4.1). По точці перетину характеристики трубопроводу і сумарної напірної характеристики насосів визначають робочі параметри насосу Q_Р і H_Р. Будується характеристика ККД насоса і визначається згідно Q_Р.

Запишемо математичний вираз для ККД та напірної характеристики насоса з дев’ятьма колесами:

(4.2)

(4.3)

Підставляючи у вирази (3.1 4.1, 4.2 і 4.3) поміжні значення Q, отримаємо точки для побудови графіку, розрахунки зводимо в таблицю 4.1.

Таблиця 4.1 – Параметри трубопроводу та системи насосів

Q, м3/год.	НТ, м	Н1К, м	НН, м	, %
0	497,975	66,9	602,1	0
50	498,924	68,35	615,15	26,3
100	501,773	68,7	618,3	46,1
150	506,521	67,95	611,55	59,9
200	513,168	66,1	594,9	68,7
250	521,714	63,15	568,35	73
300	532,159	59,1	532,205	73,6
350	544,503	53,95	485,55	71,3
400	558,747	47,7	429,3	66,6
450	574,889	40,35	363,15	60,5
500	592,931	31,9	287,1	53,5

Рисунок 4.1 – Характеристики трубопроводу, напірна та характеристика ККД насоса

Визначимо параметри робочої точки насоса:

1. робоча подача - Q_P=300 м³/год.;

2. робочий напір - Н_Р= 532,205 м;

3. робочий ККД - =73,6 %.

Правильність вибору насоса визначається виконанням умов:

1. подача необхідної кількості води; перебільшення не більше 10 % Q_З;

Q_P≥Q_З 300=300

2. подача води при спаданні напруги;

Н_Г≤0,9∙Н₀ 497,975<541,89

3) економічність роботи насоса;

≥0,95∙ 73,6>70,09

4. відсутність кавітації

Н_ВС≤Н_ВС.ДОП 3<5,0

Обрано насос типу ЦНС 300-120-600(9 коліс).

5 Визначення потужності і вибір двигуна насоса

Потужність двигуна насоса Р_Н (кВт) обчислюється по формулі:

(5.1)

де К_З – коефіцієнт запасу, при подачі до 160 м³/год. К_З=1,2…1,3; при подачі понад 160 м³/год. К_З=1,1…1,15;

Q_P, H_P, - параметри робочої точки насоса;

- густина води кг/м³;

g – прискорення вільного падіння, g=9,81 м/с².

Якщо при розрахунках має місце два насоси т, то обчислена потужність ділиться на два.

Виходячи з отриманого значення Р_Н вибирається найближча більша стандартна потужність двигуна Р_дв.ном, орієнтуючись на трифазні асинхронні двигуни з коротко замкнутим ротором. Частота обертання приймається згідно з рекомендаціями таблиці 4 [1].

Згідно (5.1) знайдемо потужність двигуна:

Виходячи із отриманого значення Р_Н вибираємо найближчу більшу стандартну потужність двигуна Р_дв.ном орієнтуючись на трифазні асинхронні двигуни [2] стор. 158 табл. 4.15.

Асинхронний двигун типу АТД-800:

Р_дв.ном=800 кВт; cos =0,905;

U_Н=6 кВ; I_П/I_Н

n_H=2970 об/хв.; M_П/M_Н=0,8;

=95,2 %; M_МАХ/М_Н=2,5.

Визначимо коефіцієнт завантаження двигуна:

;

Фактичний струм двигуна: