1.3.Подбор марки насоса

В насосных станциях наиболее часто используются центробежные горизонтальные насосы типа: Д -с двухсторонним входом в рабочее колесо, имеющие лучшие антикавитационные качества. В марку насосов, помимо обозначения типа, входят значения подачи Q, м/ч, и напора Н, м, соответствующие режиму максимального КПД. Марка насоса определяется по расчетным значениям подачи и напора с помощью сводного графика характеристик насосов данного типа. Каждой марке насоса соответствует некоторое поле его эксплуатационных режимов по напору и подаче (криволинейный четырехугольник). Верхние и нижние кривые линии четырехугольника являются напорными характеристиками насосапри максимальном и минимальном наружных диаметрах центробежного колеса. Боковые линии ограничивают подачи рабочего диапазона насоса, при которых насос работает надежно и с достаточно высоким КПД.

В соответствии с исходными данными и найденным напором пользуясь графиком, определяем марку насоса – Д1250-65; n=980 об/мин, диаметр рабочего колеса Д₂=430 мм.

1.4.Характеристики насоса

1.4.1. Графические характеристики насоса.

Каталожные характеристики насоса Д1250-65; n=980 об/мин представлены на рис. _____.

1.5. Характеристика трубопровода.

1.5.1. Характеристика трубопровода при открытой задвижке.

Характеристика трубопровода при открытой задвижке пройдет через точку А, поэтому

,

Определение коэффициента сопротивление всасывающего и напорного трубопроводов.

S- приведенный суммарный коэффициент сопротивления всасывающего и напорного трубопроводов.

(22-13)/700=1,84∙10

Произвольно выберем 3 значения подачи

Q=300 м/час;Q=500 м/час;Q=800 м/час

м;

м;

м

По этим точкам строим характеристику трубопровода при открытой задвижке.

Точка пересечения характеристик насоса и трубопровода – точка В с координатами Q=775 м/час,м.

1.5.2. Характеристика трубопровода при закрытой задвижке.

Характеристика трубопровода при закрытой задвижке пройдет через точку С, поэтому

,

Определение коэффициента сопротивление всасывающего и напорного трубопроводов.

S- приведенный суммарный коэффициент сопротивления всасывающего и напорного трубопроводов.

(24-13)/700=2,16∙10

Произвольно выберем 3 значения подачи

Q=300 м/час;Q=500 м/час;Q=800 м/час

м;

м;

м

По этим точкам строим характеристику трубопровода при прикрытой задвижке.

1.6. Коэффициент сопротивление прикрытой задвижки.

,

Где - скорость подачи воды перед задвижкой.

,

м/с

1.7. Мощность и марка электродвигателя

Выбираем марку электродвигателя из перечня поставки электродвигателей к определенной марке насоса. Подбор осуществляется по расчетному значению мощности электродвигателя

,

Где коэффициент запаса мощности:

1,15 при <270 кВт; и1,10 при270 кВт.

кВт

Тип А3 – 315 S6

Мощность 110 кВт.

Напряжение 220/380 В

Габаритные размеры L=2275 мм B=1390 мм H=1165 мм

1.8. Допустимая отметка установки насоса и допустимая высота всасывания

1.8.1. Допустимая отметка установки насоса.

= +--,

Где - минимальный уровень воды в источнике;- допустимый кавитационный запас насоса, м.

≈9,6 м.

= 2+9,6-0,4-4,2=7 м

1.8.2. Допустимая высота всасывания.

Допустимая высота всасывания является разностью между допустимой отметкой установки насоса и минимальным уровнем воды в источнике.

= -,

=7-2=5 м

1.9. Показания вакуумметра на входе в насос

,

Где - вакуумметрический напор, м.

=,

Где ;- скорость воды на входе в насос и в источнике;

- высота всасывания, м.

- превышение точки замера вакуума над осью трубы, м.

≈0

=м/с

=0,4=0,4*0,35=0,14 м.

=+0,4+5+0,14=5,74 м

=0,574 атм.

1.10. Показания манометра на выходе насоса

Где - манометрический напор, м.

=H---Z,

Где Н – напор насоса, в расчетах – в точке С;

- скорость воды на выходе из напорного патрубка насоса;

Z – разница отметок установки манометра и точки измерения вакуума на входе в насос ( для всех вариантов Z=1 м).

=24-5,74--1= 17,1 м

1.11. Годовая стоимость электроэнергии

=a*Э

Где a – стоимость единицы электроэнергии, грн./(кВт* ч);

Э – потребляемая электроэнергия, кВт*ч:

Э=,

Где - мощность, потребляемая насосным агрегатом, кВт;

Т – продолжительность работы насосного агрегата в году, ч.

=N/

Где N –мощность насоса, кВт;

- КПД электродвигателя ( принимаем = 0,92)

=75/0,92 =81,5 кВт

Э=3733*81,5 =304239,5 кВт*ч

=0,15*304239,5=45635,93 грн

2. Работа насоса в различных эксплуатационных условиях

2.1. Исходные данные

1. Насос, трубопровод с открытой задвижкой и = 2 м.

2. Процент изменения частоты вращения насоса определяется последней цифрой номера зачетной книжки. Частота вращения уменьшается на 20%.

2.2. Построение характеристик насоса при измененной частоте вращения

Качественный способ регулирования стоящий в прикрытии задвижки, расположенный за насосом, очень прост, но экономически невыгоден, так как снижает коэффициент использования насосной установки. Экономичным является способ регулирования насоса изменением частоты вращения насоса в период эксплуатации. Этот способ регулирования называется качественным, при нем сохраняется практически неизмененным коэффициент использования насосной установки, равный КПД насоса.

2.2.1. Напорная характеристика

На поле H – Q подобные точки располагаются на параболах подобных режимов H=aQ.

;

;

Где =/;= (1+P/100) ;

P – процент изменения частоты вращения насоса (по заданию «+» 20%)

= (1+20/100) *980=1176 об/мин

=1176/980 =1,2

м/ ч;

м/ ч;

м/ ч;

м/ ч;

м/ ч.

м;

м;

м;

м;

м;

Таблица 2.1.

Характеристики насоса с измененной частотой вращения

№ точки	Q, м/ ч	Н, м	Q, м/ ч	Н, м	, %	, %	N, кВт	м	м
1	100	27,5	120	33	24	27	40	-	-
2	475	26	570	31,2	76	77	63,1	3,6	4,3
3	650	24,5	780	29,4	84	84,6	74	4,1	4,9
4	800	23	960	27,6	76	77	93,9	4,5	5,4
5	900	20	1080	24	60	61,5	117,9	-	-

2.2.2. КПД - характеристика

Для построения характеристики КПД при измененной частоте вращения насоса на исходной характеристике КПД отмечают точки Е, соответствующие подачи точкам Е на исходной напорной характеристике (рис. 2.1.). КПД в точках М соответствующих по подаче т. М при измененной частоте вычисляют по формуле:

,

Где ,выражены в процентах.

%;

%;

%;

%;

%;

Результаты расчетов приводятся в табл. 2.1. По этим результатам строятся точки m. Полученные точки соединяются плавной линией, которая и будет КПД – характеристикой насоса с изменой частотой вращения.

2.2.3. Мощностная характеристика

Мощностную характеристику при измененой частоте вращения определяют по напорной и КПД – характеристикам насоса с изменой частоте вращения, кВт:

,

Где - мощность насоса при измененной частоте вращения.

кВт;

кВт;

кВт;

кВт;

кВт;

Результаты заносим в таблицу 2.1.

2.2.4. Кавитационная характеристика насоса

Зависимость допустимого кавитационного запаса от подачи называется кавитационной характеристикой насоса, которая при исходной частоте вращения показано на рис. 1.3. Пересчитываем эту характеристику на измененную частоту вращения:

= (/),

= 3,6* (1176/980)=4,3 м;

= 4,1* (1176/980)=4,9 м;

= 4,5* (1176/980)=5,4 м;

Результаты расчетов заносим в табл. 2.1.