Расчетные параметры для построения кривой подобия режимов работы насоса
j |
Qj, м3/с |
Qj2, м3/с |
k |
Нj = k Qj2 |
1 |
0,1 |
0,01 |
1050 |
10,50 |
2 |
0,2 |
0,04 |
1050 |
42 |
3 |
0,3 |
0,09 |
1050 |
94,5 |
Далее, в соответствии с пропорциональностью Q / Q1 = n / n1, рассчитываются искомые величины:
где kq , kн – коэффициенты пропорциональности.
Заметим, kq2 kн. Это неравенство обусловлено рядом допущений, которые были приняты при выводе “закона пропорциональности”.
Чтобы выполнить построение новой характеристики Н1-Q1 при n1 = 1394 об/мин, необходимы дополнительные точки. Координаты этих точек рассчитываются по координатам дополнительных точек 2, 3, 4, выбранных произвольно на кривой Н – Q ( см. табл. 8).
Т а б л и ц а 8
Расчетные параметры насоса до и после регулирования частоты вращения ротора насоса
n, об/мин |
Точка 2 |
Точка 3 |
Точка 4 |
||||||||
Н, м |
Q, м3/с |
, % |
Н, м |
Q, м3/с |
, % |
Н, м |
Q, м3/с |
, % |
|||
1450 |
54 |
0,1 |
55 |
37 |
0,25 |
77 |
32,5 |
0,3 |
72 |
||
1394 |
50,42 |
0,097 |
54,6 |
34,5 |
0,244 |
76,8 |
30,11 |
0,293 |
71,8 |
||
Примечание: kq = 1,04; kн = 1,071.
При новом числе оборотов n1 изменяется и значение к.п.д. насоса h1. Пересчитать характеристику h1- Q1 при n1= 1394 об/мин можно, если воспользоваться формулой Moody:
hн = 1 – [(1 – hн) (Dм /Dн)0,25 (nм /nн)0,1 ] ,
hн = 1 – [(1 – hн) (Dм /Dн)0,25 ] при nм /nн = 1,
Таким образом, меняя число оборотов колеса (вала) насоса можно регулировать подачу и напор насоса в оптимальных пределах.
Для уточнения режима работы насосной станции, у которой энергетические параметры насосов будут соответствовать данным графических построений (см. график рис.6) , составляется таблица баланса поступлений и откачки сточных вод при выбранной емкости Wрег = 200,5 м3 = 0,6% от Qсут (см. табл. 9).
По графику рис.6 находим:
Q1 = 280 л/с= 3 %; Q1+2 = 480 л/с= 5,17 %; Q 1+2+3 = 599,6 л/с=6,46 %
Т а б л и ц а 9
Баланс поступления и откачки сточных вод выбранными насосами
Часы суток |
Приток Q, % |
Подача Q н.с., % |
Поступление, % |
W рег, % |
Режим работы насосов |
|
в рез. |
из резер. |
|||||
0-1 |
1,8 |
1,8 |
- |
- |
0 |
1 насос - 36 минут |
1-2 |
1,8 |
1,8 |
- |
- |
0 |
- “ - |
2-3 |
1,8 |
1,8 |
- |
- |
0 |
- “ - |
3-4 |
1,8 |
1,8 |
- |
- |
0 |
- “ - |
4-5 |
1,8 |
1,8 |
- |
- |
0 |
- “ - |
5-6 |
3,0 |
3,0 |
- |
- |
0 |
1 насос |
6-7 |
3,6 |
3,1 |
0,5 |
|
0,5 |
1 нас.–57мин., 2 нас. -3мин. |
7-8 |
6,2 |
6,46 |
|
0,26 |
0,24 |
3 насоса |
8-9 |
6,4 |
6,46 |
- |
0,06 |
0.18 |
3 насоса |
9-10 |
5,0 |
5,17 |
- |
0,17 |
0,01 |
2 насоса |
10-11 |
4,3 |
4, 0 |
0,3 |
- |
0.31 |
1 нас.-32 мин, 2 нас. -28 мин. |
11-12 |
4,5 |
4,81 |
- |
0,31 |
0 |
1 нас.-22мин, 2 нас.-38 мин. |
12-13 |
5,0 |
4,81 |
0,19 |
- |
0,19 |
1 нас.-22мин, 2 нас.-38 мин |
13-14 |
6,2 |
6,39 |
- |
0,19 |
0 |
2 нас.–4 мин, 3нас.- 56 мин. |
14-15 |
6,3 |
6,3 |
- |
- |
0 |
2 нас.–7 мин, 3нас.- 53 мин. |
15-16 |
3,5 |
3,0 |
0,5 |
- |
0,5 |
1 насос |
16-17 |
4,5 |
5,0 |
|
0,5 |
0 |
1 нас.–5 мин., 2нас.- 55мин. |
17-18 |
5,5 |
5,5 |
- |
- |
0 |
2 нас.–44 мин., 3нас.- 6 мин. |
18-19 |
6,46 |
6,46 |
- |
- |
0 |
3 насоса |
19-20 |
6,46 |
6,46 |
- |
- |
0 |
3 насоса |
20-21 |
6,46 |
6,46 |
- |
- |
0 |
3 насоса |
21-22 |
3,22 |
3 |
0,22 |
- |
0,22 |
1 насос |
22-23 |
2,2 |
2,42 |
- |
0,22 |
0 |
1нас.- 48 мин. |
23-24 |
2,2 |
2,2 |
- |
- |
0 |
1нас.- 44 мин. |
Итого |
100 |
100 |
1,71 |
1,71 |
|
|
Примечание:
280 л/с - подача одного насоса, определенная по графику рис. 5.
Q1= 2803,6=1008 м3 /час ; Q1 =(1008 100) / 33417,3 3%
Тогда:
Q1 = 3 % Qсут. =280 л/с
Q1+2 =5,17 % Qсут =480 л/с
Q1+2+3= 6,46 % Qсут. =599,6 л/с
Wp =0,5 % Qсут = 33417,3 0,5 0.01= 167 м3
Время работы насосов по минутам в часы суток рассчитывается:
с 0-1 часа 1,8 = 3 x, x= 0,6 или 1 насос работает - 36 минут;
с 6-7 -- 3,1=3 x + 5,17(1-x), x= 0,95 или 1 насос работает - 57 мин., а 2 насоса –3 мин.;
с 10-11 -- 4=3 x + 5,17(1-x), x= 0,54 или 1 насос работает - 32 мин., а 2 насоса –28 мин.;
с 11-12-- 4,81 = 3x+5,17 (1-x), x= 0,36 или 1 насос работают -22 мин., а 2 насоса –38 мин.;
с 12-13-- --
с 13-14-- 6,39 = 5,17 x+ 6,46 (1-x), x= 0,07 или 2 нас. работают -4 мин., а 3 нас. – 56 мин.;
с 14-15 -- 6,3 = 5,17 x+ 6,46 (1-x), x=0,12 или 2 нас. работают-7 мин., а 3 нас. – 53 мин.;
с 16-17 -- 5 = 3 x+ 5,17 (1-x), x=0,08 или 1 нас. работают- 5 мин., а 2 насоса – 55 мин.;
с 17-18-- 5,5 = 5,17x+ 6,46(1-x), x=0,74 или 2 нас. работают- 44 мин., а 3 нас.– 6 мин.;
с 22-23-- 2,42=3 x, x= 0,8 или 1 насос работает - 48 минут;
с 23-24-- 2,2 =3 x, x= 0,73 или 1 насос работает - 44 минуты.
Итого за сутки режим работы насосов:
1 насос t=590 мин. 9,83 часа,
2 насоса t=277 мин. 4,62 часа,
3 насоса t=415мин. 6,92 часа.