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, рас-

считываются искомые величины:

= ;n₁= = 1394,2 1394 об/мин;

k_q = = =1,0; k_н = = = 1,023,

где k_q , k_н – коэффициенты пропорциональности.

Заметим, что k_q²  k_н. Это несоответствие связано с рядом теоретических допущений, которые принимаются 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 точек 2, 3, 4, выбранных произвольно на характеристике Н – Q (табл. 7).

Т а б л и ц а 7

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	47,5	0,1	55	40	0,25	77	32,5	0,3	72
1394	45,67	0,097	54,6	38,46	0,244	76,8	31,25	0,293	71,8

Примечание.k_q = 1,04;k _н= 1,023.

При новом числе оборотов n₁ изменяется и значение КПД насоса h₁. Пересчитать характеристику h₁- Q₁ при n₁= 1394 об/мин можно по формуле Moody:

h_н = 1 – [(1 – h_м) (D_м /D_н)^0,25 (n_м /n_н)^0,1 ] ,

h_н = 1 – [(1 – h_м) (D_м /D_н)^0,25 ] при n_м /n_н = 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 W_рег = 200,5 м³ = 0,6% от Q_сут (см. табл. 8).

По графику рис.6: Q ₁ = 305 л/с= 2,96 %; Q ₁₊₂ = 412 л/с= 4,0 %; Q ₁₊₂₊₃ = 599,6 л/с=6,46 %.

Т а б л и ц а 8

Баланс поступления и откачки сточных вод выбранными насосами

Часы суток	Приток Q, %	Откачка Qн.с., %	Поступление, %		Wрег, %		Режим работы насосов
			в рез.	из рез
0-1	1,8	1,8	-	-	0		1 насос - 43 минут
1-2	1,8	1,8	-	-	0		- “ -
2-3	1,8	1,8	-	-	0		- “ -
-4	1,8	1,8	-	-	0		- “ -
4-5	1,8	1,8	-	-	0		- “ -
5-6	3	2,5	0,5	-	0,5		1 насос
6-7	,6	4,1	-	0,5	0		1нас–12мин.,2нас-48мин
7-8	6,2	6	0,2	-	0,2		2нас–14мин.,3нас-46мин
8-9	6,4	6,46	-	0,06	0.14		3 насоса
9-10	5	5,14	-	-	0		2нас–40мин,3нас.-20мин
10-11	4,3	4,3	-	-	0		1нас.–6мин.,2нас.-54мин
11-12	4,5	4,5	-	-	0		2 насаса
12-13	5	4,5	0.5	-	0,5		2 насаса
13-14	6,2	6,46	-	0,26	0,24		3 насаса
14-15	6,3	6,46	-	0,14	0,1		3 насаса
15-16	3,5	3,6	-	0,1	0		1нас–27мин.,2нас-33мин
16-17	4,5	4,5	-	-	0		2 насаса
17-18	5,5	5,5	-	-	0		2 нас.–30 мин., 3 нас. - 30 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	2,62	0,6	-	0,6		1нас–56 мин.,2нас-4 мин
22-23	2,2	2,5	-	0,3	0,3	1 насос
23-24	2,2	2,5	-	0,3	0	1 насос

Примечание:

Q₁= 2,5%Qсут. = 835,4 м³/час =232 л/с

Q₁₊₂= 4,5%,Qсут ,

Q₁₊₂₊₃= 6,46 %Qсут.

W_p =0,6 % Qсут = 33417,3 * 0,6 *0.01= 200,5 м³

Время работы насосов по минутам в часы суток рассчитывается:

с 0-1 часа 1,8 = 2,5 x, x= 0,72 или 1 насос работает - 43 минуты;

с 6-7 часа 4,1=2,5 x+ 4,5 (1-x), x= 0,2 или 1 насос работает - 12 минут, а 2 насоса – 48 минут

с 7-8 часа 6 =4,5 x+ 6,46(1-x), x= 0,23 или 2 насоса работают -14 минут, а 3 насоса –46 минут

с 9-10 часа 5,14 =4,5 x+ 6,46(1-x), x= 0,67 или 2 насоса работают -40 минут, а 3 насоса – 20 минут

с 10-11 час 4,3 = 2,5 x+ 4,5 (1-x), x= 0,1 или 1 насос работает - 6 минут, а 2 насоса – 54 минуты

с 15-16 час 3,6 = 2,5 x+ 4,5 (1-x), x=0,45 или 1 насос работает - 27 минут, а 2 насоса – 33 минуты

с 17-18 час 5,5 = 4,5 x+ 6,46(1-x), x= 0,49 или 2 насоса работают -30 минут, а 3 насоса – 30 минут

с 21-22 час 2.62 =2,5 x+ 4,5 (1-x), x= 0,94 или 1 насос работает - 56 минут, а 2 насоса – 4 минуты.

Итого за сутки режим работы насосов:

1 насос t= 496 мин = 8,27 часа,

2 насоса t=403 мин = 6,72 часа,

3 насоса t=410 мин = 6,84 часа.