5.7. Допустимая высота всасывания и обеспечение всасывающей способности

Допустимая высота всасывания насосов

где v_вс ― скорость воды во всасывающем трубопроводе

Обеспечение необходимой всасывающей способности насосов при работе без кавитации. Так как Н_всд<3,5м, для обеспечения бескавитационной работы насосной станции требуется дополнительные технические средства. Для этого используется дополнительно насос ЭЦВ12-210-55 .

6. Расчет механической и электромеханической характеристик

6.1. Расчетная мощность электропривода насоса

Уровень в скважинах меняется в зависимости от времени суток, сезона года, количества атмосферных осадков, поэтому существует необходи­мость в регулировании производительности насосов.

Существующие типы насосов, например, используемый в данном случае Д 200-95. В случае уменьшения или увели­чения частоты вращения насоса КПД не падает в обоих случаях. Поэтому для насосов применяется не­регулируемый электропривод.

Регулирование производительности насосной станции при перечисленных условиях выполняется путем изменения числа насосов, одновременно находя­щихся в работе, а также периодическим включением и отключением насосных агрегатов.

По параметрам действительного режима работы насосной установки рассчитываем мощность электродвигателя привода насоса:

Q= 200 м³/ч - фактическая производительность насоса;

Нм = 90 м - напор в рабочей точке характеристики;

р = 1050 кг/м³ - удельный вес откачиваемой воды;

g= 9,81 м/с - сила тяжести;

_h= 0,75 - КПД насоса.

Условие эксплуатации двигателя — водозабор воды для хозяйственно питьевого и технического водоснабжения рудников — позволяет применить двигатель в обычном исполнении, с защитой обмоток от брызг и вла­гостойкой изоляцией. Номинальная частота вращений насоса — 205 об/мин, поэтому выбираем электродвигатель с такими же параметрами, а передачу вращающего момента от двигателя к насосу, через эластичную муфту, что способствует повышению КПД.

По каталогу выбираем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 5АМ250М2 У3, Т2 (Рис. 9)

Рис.12. Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 5АМ250М2 У3, Т2

номинальная мощность Р = 90 кВт;

номинальное напряжение U=6кВ;

номинальная частота вращения п = 2955 об/мин

коэффициент полезного действия = 93%.

Двигатель асинхронный, закрытый, обдуваемый, предназначен для приво­дов механизмов с тяжелыми условиями пуска.

6.2. Построение естественной механической характеристики электродвигателя

Угловая скорость холостого хода электродвигателя:

рад/с

Номинальная мощность ,поmребляемая из сети:

Р_1н=Р_н/η_н=90/0,89 =101кВт

Номинальный ток, потребляемый из сети:

=173 А

Число пар полюсов

р = 60f / n1 =60х50/3000=1

где n1 = 3000 – синхронная частота вращения, ближайшая к номинальной частоте nн= 2955 об/мин.

Номинальное скольжение:

Номинальный момент на валу двигателя:

Н·м

Номинальная угловая скорость вращения вала электродвигателя: рад/с

Критический момент:

Н∙м

Критическое скольжение:

S_k =0,015(2,5+2,3) =0,072

Для построения механической характеристики двигателя определим характерные точки: S = 0 – точка холостого хода, n = 3000 об/мин, М = 0, Sн = 0,015 точка номинального режима, n_н = 2955 об/мин, М_н = 290 Н•м, точка критического режима  s_к= 0,072,  М_к =725 Н•м.

Д ля точки пускового режима s_п = 1, n = 0 находим по формуле Клоссе:

М=104 Н·м

В среде Excel задаем значения скольжения от 0,000001 до 1. По формуле находим значения моментов, соответствующих каждому заданному скольжению. Угловые скорости находим по формуле . По полученным значениям моментов и угловых скоростей строится естественная механическая характеристика. Она изображена на рис.13.

Рис.13. Естественная механическая характеристика асинхронного двигателя