1. Расчет мощности и выбор электродвигателя центробежного насосов

Мощность электродвигателя центробежного насоса ( кВт )

Р = k_з γ Q H / ( 1000η_пη_н ),

где k_з – коэффициент запаса ( 1,1...1,4 ); γ – плотность жидкости( для холодной во

ды γ = 9810 Н / м³ ); Q – подача насоса, м³ / с ( кубический метр в секунду ); H – на

пор насоса, м; η_п - коэффициент полезного действия передачи ( при непосредствен

ном соединении насоса с электродвигателем η_п = 1 ); η_н - коэффициент полезного действия насоса ( для центробежных насосов с давленим більше 39000 Па η_н = 0,6...0,75; с давлением меньше 39000 Па η_н = 0,3...0,6 ).

На практике лучше всего найти значение КПД насоса по данням каталога.

2. На практике частота вращения двигателя может не совпадать с частотой вращения насоса, поэтому после расчета и выбора электродвигателя основные параметры насоса, а именно: мощность Р, напор Н и подачу насоса Q могут измениться по сравнению с исходными ( номинальными ) даннями насоса.

У центробежных насосов эти параметры связаны такими соотношениями:

Р₁/ Р₂ = ( n₁³ / n₂ ³ ) ( 1 ) ;

Н₁ / Н₂ = ( n₁² / n₂ ² ) ( 2 );

Q₁ / Q ₂ = n₁ / n₂ ( 3 ).

Пример

1. рассчитать мощность и выбрать электродвигатель насоса по таким исходным данным:

Q = 50 м³ / г; Н = 30 м; η_н = 0,5; n₁ = 1465 об / мин;

2. рассчитать мощность Р, напор Н и подачу насоса Q, если частота вращения двига

теля снизится до минимального значения n₂ = 965 об / мин.

Двигатель и насос соединены без передачи.

Решение

1. мощность электродвигателя при частоте вращения n₁ = 1465 об / хв.

Р₁ = k_з γ Q H / ( 1000η_пη_н ) = 1,1*9810*50*30 / ( 1000*1*0,5*3600 ) = 8,99 кВт,

где 3600 – коэффициент перевода подачи из м³ / ч ( час ) в м³ / с ( секунду ).

2. выбираю электродвигатель типа 4АП132М4ОМ2 с такими номинальными дан-

ными: мощность Р = 11,0 кВт, частота вращения n = = 1450 об/мин, коэффициент по-

лезного действия η = 87,5%, коэффициент мощности cosφ = 0,87, кратность пускового тока k = 7,5.

Условное обозначение типоразмера двигателя расшифровывается так:

4А - четвёртая серия асинхронных двигателей;

П – закрытое исполнение электродвигателя, обдуваемое вентилятором заказчика;

станина и щиты чугунные или стальные;

132 - высота оси вращения, мм;

М –средний установочный размер по длине станины;

4 – число полюсов асинхронного электродвигателя;

ОМ – двигатель предназначен для эксплуатации в неограниченных районах плава-

ния;

2 - двигатель предназначен для размещения на открытом воздухе или в помещени-

ях, где колебания температуры и влажности воздуха незначительно отличаются от колебаний на открытом воздухе.

3. при частоте вращения двигателя насоса n₂ = 965 об / мин новые значения пара

метров насоса такие:

из соотношения ( 1 )

Р₂ = Р₁ ( n₂ ³ / n₁³ ) = 8,99 ( 965³ / 1465³ ) = 2,63 кВт

из соотношения ( 2 )

Н₂ = Н₁ ( n₂ ² / n₁² ) = 30 ( 965² / 1465² ) = 13,1 м

из соотношения ( 3 )

Q ₂ = Q₁ ( n₂ / n₁ ) = 50 ( 965 / 1465 ) = 33 м³ / г.

Таким образом, при уменьшении частоты вращения в 1,5 раза ( 1465 / 965 = 1,52 )

параметры насоса уменшились таким образом: мощность - в 8,99/2,63 = 3,4 раза ( 1,5 =

3,375) , напор – в 30/13,1 = 2,3 раза ( 1,5 = 2,25 ), а подача – в 50/33 = 1,5 раза.