Избор на главни помпи, двигатели и тяхното разположение
Изборът на основните помпи, двигатели и тяхното разположение - раздел Обучение, Помпени станции. Водни и канализационни системи Избор на помпи. След определяне на необходимия (номинален) .
Избор на помпи.След като определите необходимия (номинален) проектен напор и дебит на помпата Нн иQн, вижте обобщените графики на полетата на помпите от съответния тип (вижте Фиг. 4, 5, 7, 8). Работните зони на всеки размер помпа са представени в тези графики под формата на криволинейни успоредници. Горната линия на всяко поле е характеристиката на помпата с най-голям, а долната линия - с най-малък заводски диаметър на работното колело.
След като определи марката на помпата, по-подробна информация за нея и нейните характеристики можете да намерите в каталозите, в референтната литература. Характеристиките на помпите тип D и B са дадени под формата на таблици, изразяващи основните технически показатели за три стойности на доставката на помпата. Според тези данни се изграждат съответните графики.
Напорът на избраната помпа при подаване наQn трябва да бъде равен на необходимия проектен напор Hn или да го надвишава с не повече от 10%. Ако това условие не е изпълнено, прибягвайте до завъртане на работното колело.
Допустимото завъртане на работното колело и формулите за преобразуване на производителността зависят от скоростния фактор на помпата:
, (1)
къдетоnе скоростта на въртене на работното колело на помпата, об/мин;Qp - дебит в оптималната точка, m 3 / s (за помпи с двустранен вход се взема половината от дебита); Hp - налягане в точката на оптимален режим, m.
Допустима максимална стойност на въртене на колелото на центробежната помпа: 20-15% заns= 60. 120, 15-10% заns= = 120. 200, 10-5% заns= 200. 300.
Формули за преизчисляване на характеристики с завъртяно колело:
– заns≤ 150 (2)
– заns> 150; (3)
При завъртане на работното колело cns2 . (4)
При пълно сходство на помпите, точките, разположени на тези параболи, трябва да се характеризират със същата ефективност. От практиката е установено, че приns= 60.120 ефективността намалява с 1% за всеки 10% въртене, а приns> 120 - за всеки 4% от завъртането на работното колело.
Пример.Изберете помпа тип D, определете необходимия диаметър на работното колело и преизчислете неговата характеристика. Прогнозни данни:Qn =130l/s; Hn = 50 m.
Изграждаме характеристиките на помпата D 500-65. В полето на характеристиката на помпата нанасяме работната точкаA, съответстваща наQn и Hn (фиг. 9).
Използвайки формула (1), определяме стойността на коефициента на скоростта. Оптималният дебит на час, включен в обозначението на помпата, се превръща в секунди и половината от него се замества във формулата. Налягането Hp се приема според обозначението на помпата - 65 м. Скоростта на помпата D 500-65 е 1450 об./мин. Тогава
Ориз. 9. Построение на характеристиките на помпа с въртящо работно колело
За преизчисляване на характеристиките с обърнато колело трябва да се използват формули (2). Диаметърът на обърнатото работно колело може да бъде намерен чрез прост избор или определен чрез конструиране на крива на съответствие (4), минаваща през точка А:
k= m s 2 /l 2.
ЗадавайкиQ, определяме Н и по точки изграждаме крива на съответствие Н = 0,00296Q2 от точкатаАдо пресечната точка с характеристиката на помпата (виж фиг. 9):
| Q, l/s | |
| H, m | 66.6 |
Намираме точкатаEна пресечната точка на кривата на съответствие с характеристиката H= f(Q) с нормалния диаметър на работното колелоD= 465 mm. Тази точка съответстваQE= 145 l/s, HE= = 62 м. От съотношение (2) определяме диаметъра на завъртяното работно колело:
мм.
Завъртането на колелото е по-малко от 15–20%, разрешено за тази помпа. Вземаме стойностите на няколко точки от характеристиките на помпата с незавъртано колело и, използвайки формули (2), ги преизчисляваме за диаметър 417 mm. Резултатите от преизчислението са дадени в табл. 2 и според тях на фиг. 9 изграждаме характеристиката на помпата сDrev = 417 mm.
Преизчисляване на характеристиките на помпата при завъртане на работното колело
| D= 465 мм | Drev = 417 mm | ||||
| Q, l/s | H, m | η, % | Qоб., l/s | Ноб, м | ηоб, % |
| 56.3 | |||||
| 44.8 | 60.3 | ||||
| 89.7 | 57.1 | ||||
| 161.4 | 40.2 |
Избор на електродвигатели. Електрическите помпени агрегати (помпи и задвижващи двигатели за тях), като правило, се доставят на клиента от производителя като комплект. Ето защо при проектирането е задължително да се обърне внимание на напрежението на електродвигателите, от които значително ще зависи електрическата верига на помпената станция.
При отделна доставка или частична подмяна на износено оборудване трябва да се избере електродвигател към помпата. Електрическият двигател се избира според честотата на въртене, работното положение (хоризонтално, вертикално), мощността, напрежението и вида на изпълнение. В сухи отопляеми помещения електродвигателите се монтират в защитен дизайн с нормална изолация, в неотопляеми помещения - с изолация против влага и в особено влажни (заровени) - затворени електродвигатели.
При избора на типа електродвигатели за главните помпи те се придържат приблизително към следния принцип.До мощност 250 kW се монтират асинхронни електродвигатели с ротор с катерица (напрежение 380 V за мощност до 100 kW и 6000 V за голяма мощност). Ако мощността надвишава 250 kW, се монтират синхронни двигатели с високо напрежение (6000, 10000 V).
Асинхронните двигатели са прости, компактни, но натоварват мрежата с магнетизиращ ток (cos φ 300
ρ е плътността на изпомпваната течност, kg/m3;g– гравитационно ускорение, m/s 2 ;Qm - дебит на помпата, максимално възможен в схемата на проектираната помпена станция, например една помпа за два водопровода или работа на помпи с намаляване на налягането по време на пожар, m 3 / s; Nm – напор, съответстващ на максимално възможната доставкаQm, m; ηm – ефективност на помпата, съответстваща наQm; ηp - ефективност на предаване (когато помпата е свързана към двигателя чрез гъвкав съединител ηp = 1).
Максимално възможното захранване на една помпа, когато останалите помпи са изключени, се определя от графика за съвместна работа на помпите и тръбопроводите на помпената станция.
Преди да се конструира такава графика, приблизително максималният възможен потокQm може да се определи по формулата
къдетоQn - захранване при включени всички работещи звена;km - коефициент, отчитащ увеличаването на подаването на една работеща помпа, когато останалите са изключени; определя се в зависимост от броя на работещите помпи:
| Брой работни единици | ||||
| Коефициент на увеличаване на фуражаkm | 1.25 | 1.18 | 1.11 | 1,00 |
Пример.Направете приблизително изчисление на мощността на задвижващия двигател към помпата D 500-65,n= 1450 об/мин,D= 465mm (характеристиката е показана на фиг. 2) с номинален потокQn = 0.14 m 3 /s. В помпената станция има 4 работещи помпи.
Съгласно формула (6) приблизително определяме максималния възможен дебит на помпата:
Qn \u003d 1,25 0,14 \u003d 0,175 m 3 / s.
Според производителността на помпата определяме Nm = 52 m и ηm = 0,71.
Приемайки, чеР≈ 100 kW, приемамеk= 1,15. Тогава
kW.
Според характеристиките на фиг. 2 можете да определите мощността на помпата, съответстваща наQ= 175 l/s. Без коефициент на безопасностk= 1.15,N= 125 kW.
След съставяне на график за съвместна работа на помпи и тръбопроводи е необходимо да се изясниQm и правилният избор на двигател.