2.1 Определение расчетного напора

На осушительных насосных станциях при перекачки воды в реку расчетный напор:

Н_р=Н_{г max} +∑h_t

Н_{г max} – максимальная разность отметок нижнего и верхнего бьефов. Для определения Н_г.max. необходимо построить совмещенный график колебания уровней воды верхнего и нижнего бьефов (рис. 2.1). Н_г=4,0м.;

Суммарные гидравлические потери ∑h_t состоят из потерь на трение, по длине всасывающего (h_т.в.) и напорного (h_т.н.) трубопроводов и гидравлических потерь на местные сопротивления (h_т.н.), т.е.

∑h_т=h_т.в. +h_т.н.+h_м.

где h_т.в. – потери во всасывающем трубопроводе, (0,5..0,7м);

h_м. – местные потери, (0,5..1,5м);

h_т.н – гидравлические потери по длине:

h_т.н=i×L_н.т.,

где i- удельное сопротивление по длине провода, i=3 м/км;

L_н.т – длина напорного трубопровода, (25..30м).

h_т.в=0,5 м; h_м = 1,0 м; L = 0,03км;

h_т.н=3×0,03=0,09 м;

∑h_т=0,5+1+0,09=1,59

Н_р=4,0+1,59=5,59м.

2.2 Определение расчетного расхода и числа агрегатов

Расчетный расход насоса определяется из условия лучшего обеспечения графика водоподачи насосной станции с максимально экономической эффективностью. В качестве расчетного расхода Q_р принимаем минимальную подачу, то есть Q_р = Q_min = 0,9 м³/с.

Число рабочих агрегатов определяется по формуле: n _р=, шт.

n _р===4 шт.

К числу рабочих агрегатов добавим резервный насос, так как насосная станция предназначена для целей осушения и должна работать бесперебойно в течении рабочего периода. Общее число насосов n_у=n_р+1=4+1=5 шт.

2.3 Выбор основного насоса

По расчетному напору H_р и расчетному расходу Q_р насоса подбираем тип и марку насоса, нам подходят:

1) ОВ6 – 55 с частотой вращения n=730 (об/мин.) η=82% (рис 2.2)

2) ОВ6 – 55 с частотой вращения n=960 (об/мин.). η=80% (рис 2.3)

Анализируя КПД насосов выбираем насос ОВ6-55 с частотой вращения n=730 (об/мин.) η=82,0% по графику каталога насоса снимаем безразмерную характеристику V= -2⁰.

Схема осевого насоса представлена на рис 2.4.

2.4 Подбор электродвигателя

Электродвигатели подбираются по максимальной мощности на валу насоса, частоте вращений и форме исполнения. Мощность двигателя определяется по формуле: N_дв=(кВт),

где Q_р и Н_р – расчетный расход и напор насоса;

η_н – КПД насоса в долях;

N_дв = =59,21 кВт.

Максимальную мощность двигателя с учетом коэффициента запаса мощности определим по формуле: N_дв=,

где К – коэффициент запаса мощности, К=1,2.

N_дв = =71,0 кВт.

По данной мощности определим марку электродвигателя АО 101-8. Основные параметры электродвигателя: N =75 кВт, n =735 об/мин.; η=93,5%, m =1,2 т.; L_дв = 1,2 м, Д_дв = 0,9м.

2.5 Определение допустимой геометрической высоты всасывания

Геометрическая высота всасывания насоса – это расстояние по вертикали от минимального уровня воды в нижнем бьефе до оси центробежного насоса. По этой величине устанавливается высотная посадка насоса. С этой целью определяется допустимая геометрическая высота всасывания по формуле:

h_в^доп=Н_в.п^доп – h_т.в.,

где, Н_в.п^доп – допустимая приведенная высота всасывания, м.

Н_в.п^доп=10-∆h_доп

где, ∆h_доп – кавитационный запас;

∆h_доп=К_∆hn²D²

h_т.в – гидравл. потери от трения во всасывающем трубопроводе, h_т.в =0,5 м.

h_в^доп=10-8,0-0,5=1,5м.

Осевой насос устанавливаем с отрицательной геометрической высотой всасывания равной -1 м.