Насосы

 

 

 

 

Таблица 1.4

1 насос К90/55					4 насоса К90/55
Н, м	Q, м /ч	N, кВт	h, %		Н, м	Q, м /ч	N, кВт	h, %
60	0	7,5	0		60	0	30	0
62	18	11	25		62	72	44	25
63	36	13	43		63	144	52	43
62	54	16	60		62	216	64	60
60	72	17	70		60	288	68	70
54	90	18	72		54	360	72	72
48	108	21	69		48	432	84	69
40	126	22	60		40	504	88	60
2 насоса К90/55					1 насос К45/55
Н, м	Q, м /ч	N, кВт	h, %		Н, м	Q, м /ч	N, кВт	h, %
60	0	15	0		60	0	4,2	0
62	36	22	25		62	14,4	7	35
63	72	26	43		60	21,6	8	44
62	108	32	60		56	36	10,1	60
60	144	34	70		52	50,4	11,9	64
54	180	36	72		40	64,8	13	60
48	216	42	69
40	252	44	60
3 насоса К90/55
Н, м	Q, м /ч	N, кВт	h, %
60	0	22,5	0
62	54	33	25
63	108	39	43
62	162	48	60
60	216	51	70
54	270	54	72
48	324	63	69
40	378	66	60

  

 

 

Итак, анализ совместных характеристик по варианту I (рис.2) показывает, что избыточные напоры не превышают 23 м. В интервале подач от 18,608 до 31 м³/ч рабочие характеристики не соответствуют рекомендованным заводом-изготовителем для насоса К45/55. Для решения этой проблемы предусматриваем комплектование одного насоса ПЧТ. Таким образом, окончательно вариант I включает: 1 насос К45/55 с ПЧТ и 7 насосов К45/55.

 Анализ совместных характеристик по варианту II (рис.3) показывает, что избыточные напоры не превышают 23 м. В интервале подач от 18,608 до 31 м³/ч рабочие характеристики не соответствуют рекомендованным заводом-изготовителем для насоса К45/55. Для решения этой проблемы предусматриваем комплектование одного насоса ПЧТ. Таким образом, окончательно вариант I включает: 1 насос К45/55 с ПЧТ и 4 насоса К90/55.

Определяем мощность насосных агрегатов  во всем диапазоне от Q_н.с.min до Q_н.с.max с учетом предусмотренных методов регулирования (дроссельное или частотное).

При дроссельном методе регулирования  характеристики насосов не изменяются, и их мощность определяется по сводным характеристикам. (Рис. 2 – 3).

При перерасчете характеристик  регулируемого насоса допускается  использование приблизительных  соотношений:

                                                   (13.1)

 

                                            (14.1)

 

                                        (15.1)

 

                                                      (16.1)

 

                                             (17.1)

 

где  – параметры, характеризующие работу насоса при частоте вращения ; – параметры, характеризующие работу насоса при частоте вращения .

В результате преобразований получаем формулы, необходимые для  определения мощность и частоты вращения рабочего колеса регулируемого насоса:

                                 (18.1)

                                           (19.1)

 

1.  а) ,

   

      б) 

   

      в) 

   

2. Учитывая то, что в первом и втором варианте насос с ПЧТ одной марки, то и значения перерасчетов будут совпадать.

 

Перерасчет характеристик для  насосных агрегатов с ПЧТ, а также  с дроссельным регулированием приведен в таблице 1.5 для I способа и в таблице 1.6 – для II способа подбора насосов.

 

 

 

 

Таблица 1.5

Вариант	Марка насоса	Кол-во насосов	Рабочий диапазон (рис.2-3)	Способ регулирования	Qн.с., м3/ч	Н1, м	Н2, м	n1, мин-1	n2, мин-1	N1, кВт	N2 (N), кВт
I	К45/55	1	А	Частотное	18,6	61	37	2900	2259	7	3,3
					40	55	37,5	2900	2395	11	6,2
					62	43,5	38	2900	2710	13	10,6
	К45/55	2	Б	Дроссельное	62	-	-	-	-	-	19
					100	-	-	-	-	-	24
					124	-	-	-	-	-	26
	К45/55	3	В	Дроссельное	124	-	-	-	-	-	33
					150	-	-	-	-	-	35,5
					186	-	-	-	-	-	38,5
	К45/55	4	Г	Дроссельное	186	-	-	-	-	-	46
					200	-	-	-	-	-	47,8
					230	-	-	-	-	-	50
	К45/55	5	Д	Дроссельное	230	-	-	-	-	-	57
					250	-	-	-	-	-	59,5
					275	-	-	-	-	-	61,5
	К45/55	6	Е	Дроссельное	275	-	-	-	-	-	68
					290	-	-	-	-	-	70
					300	-	-	-	-	-	71
	К45/55	7	Ж	Дроссельное	300	-	-	-	-	-	77
					310	-	-	-	-	-	78
					320	-	-	-	-	-	79
	К45/55	8	З	Дроссельное	320	-	-	-	-	-	85
					330	-	-	-	-	-	86
					344,29	-	-	-	-	-	88

 

 

 

Таблица 1.6

Вариант	Марка насоса	Кол-во насосов	Рабочий диапазон (рис.2-3)	Способ регулирования	Qн.с., м3/ч	Н1, м	Н2, м	n1, мин-1	n2, мин-1	N1, кВт	N2 (N), кВт
II	1	К45/55	А	Частотное	18,6	61	37	2900	2259	7	3,3
					40	55	37,5	2900	2395	11	6,2
					62	43,5	38	2900	2710	13	10,6
	1	К90/55	Б	Дроссельное	62	-	-	-	-	-	16,5
					100	-	-	-	-	-	20
					112	-	-	-	-	-	21,5
	2	К90/55	В	Дроссельное	112	-	-	-	-	-	32
					150	-	-	-	-	-	34,5
					224	-	-	-	-	-	43
	3	К90/55	Г	Дроссельное	224	-	-	-	-	-	51
					250	-	-	-	-	-	52
					298	-	-	-	-	-	59
	4	К90/55	Д	Дроссельное	298	-	-	-	-	-	68,5
					320	-	-	-	-	-	70
					344,29	-	-	-	-	-	71

 

 

 

После составления таблиц 1.5 – 1.6 на отдельном графике строятся характеристики рассматриваемых вариантов насосов с учетом их рабочих диапазонов и методов регулирования, на основании сопоставления которых устанавливается наиболее экономичный вариант с точки зрения энергоэффективности. (Рис.4).

На полученном графике (рис.4) характеристики пересекаются, поэтому однозначно невозможно отдать предпочтение одному из вариантов. Т.е. необходимо осуществить сопоставление  вариантов с учетом вероятного графика  водопотребления в данном населенном пункте.

Для проведения анализа для каждого  из вариантов определяется зависимость  где – время суток. Сначала по графику водопотребления определяются расходы воды в конкретные часы суток, после чего по характеристикам определяем мощность, потребляемую насосами в это время. Суммируя значения мощностей, определим суточное потребление энергии насосами. Данные по потребляемой мощности приведены в таблице 1.7.

Вариант с наименьшим энергопотреблением будет наиболее предпочтительным с  точки зрения энергоэффективности. Для окончательного же вариантного выбора насосов должны также учитываться капитальные затраты на строительство насосной станции и затраты на обслуживание оборудования (в данной работе не учитываются).

 

 

 

Таблица 1.7

Qсут.ср.н, м3/сут	Qсут.ср.п, м3/сут	Qсут.ср, м3/сут	Qсут.max, м3/сут
2900	290	3190	4147
Часы суток	Часовой расход воды		Потребление электроэнергии, кВт·ч
	%	м3/ч	Вариант I	Вариант II
0-1	1,0	41,5	7,6	7,6
1-2	1,0	41,5	7,6	7,6
2-3	1,0	41,5	7,6	7,6
3-4	1,0	41,5	7,6	7,6
4-5	2,0	82,9	21	18,5
5-6	3,0	124,4	33	33
6-7	5,0	207,4	41,5	48
7-8	6,5	269,6	61	56,0
8-9	6,5	269,6	61	56,0
9-10	5,5	228,1	48	41,5
10-11	4,5	186,6	46,5	39,5
11-12	5,5	228,1	48	41,5
12-13	7,0	290,3	70	58,0
13-14	7,0	290,3	70	58,0
14-15	5,0	207,4	41,5	48,0
15-16	4,5	186,6	46,5	39,5
16-17	5,5	228,1	48	41,5
17-18	6,5	269,6	61	56,0
18-19	6,5	269,6	61	56,0
19-20	5,0	207,4	41,5	48,0
20-21	4,5	186,6	46,5	39,5
21-22	3,0	124,4	33	33
22-23	2,0	82,9	21	18,5
23-24	1,0	41,5	7,6	7,6
Итого:			938	868