Расчетные параметры для построения кривой подобия

Режимов работы насоса

 

j	Qj, м3/с	Qj2, м3/с	K	Нj = k × Qj2
	0,1	0,01		6,54
	0,2	0,04		26,04
	0,3	0,09		58,59

 

Далее, в соответствии с пропорциональностью Q/Q₁ = n/n₁, рассчитываются искомые величины:

 

0,265 / 0,261 = 1486 / n₁; n₁= 1486 × 0,261 / 0,265 = 1464 об/мин;

k_q = = 1486 / 1464 =1,01; k_н = = 46 / 44 = 1,045;

где k_q, k_н – коэффициенты пропорциональности.

Заметим, что k_q² ¹ k_н. Это несоответствие связано с рядом теоретических допущений, которые принимаются при выводе “закона пропорциональности”.

 

Чтобы выполнить построение новой характеристики Н₁-Q₁ при n₁ = 1464 об/мин, необходимы дополнительные точки. Координаты этих точек рассчитываются по координатам точек 2, 3, 4, выбранных произвольно на характеристике Н – Q.

 

 

Расчетные параметры насоса до и после регулирования

частоты вращения ротора насоса

n,об/мин	Точка 2	Точка 3	Точка 4
H, м	Q,м3/с	η, %	H, м	Q,м3/с	η, %	H, м	Q,м3/с	η, %
		0,12			0,2			0,3
	59,4	0,115	55,3	51,48	0,19	70,07	41,58	0,287	74,22

При новом числе оборотов n₁ изменяется и значение КПД насоса h₁. Пересчитать характеристику h₁- Q₁ при n₁= 1464 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.

 

Исходя из графических построений, соответствующие энергетическим параметрам насосов, составим таблицу баланса поступления и откачки сточных вод.

Исходя из графических построений значения расчетных подач и их процент от суточного значения при измененных параметрах соответственно равны:

 

Q ₁ = 380 л/с= 3,04 %; Q ₁₊₂ = 640 л/с= 5,12 %; Q ₁₊₂₊₃ = 782 л/с=6,25 %.

 

 

Баланс поступления и откачки сточных вод

Выбранными насосами

 

Часы суток	Приток Q, %	Откачка Qнас , %	Число и время работы насосов
0-1	1,6	1,6	1 насос - 38 мин
1-2	1,6	1,6	1 насос - 38 мин
2-3	1,6	1,6	1 насос - 38 мин
3-4	1,6	1,6	1 насос - 38 мин
4-5	1,6	1,6	1 насос – 38 мин
5-6	4,15	4,15	1 насоса – 11 мин 2 насоса – 49 мин
6-7	5,75	5,50	2 насоса – 26 мин 3 насоса – 34 мин
7-8	6,00	6,00	3 насоса
8-9	6,25	6,25	3 насоса
9-10	6,25	6,25	3 насоса
10-11	6,25	6,25	3 насоса
11-12	5,0	4,5	2 насоса
12-13	4,15	4,5	2 насоса
13-14	5,75	5,90	2 насоса – 12 мин 3 насоса – 48 мин
14-15	6,25	6,25	3 насоса
15-16	6,25	6,25	3 насоса
16-17	5,8	5,8	2 насоса – 16 мин 3 насоса – 44 мин
17-18	5,8	5,8	2 насоса – 16 мин 3 насоса – 44 мин
18-19	5,8	5,35	2 насоса – 30 мин 3 насоса – 30 мин
19-20	4,4	4,5	2 насоса
20-21	2,15	2,5	1 насос
21-22	2,15	2,15	1 насос – 52 мин
22-23	2,25	2,25	1 насос – 54 мин
23-24	1,6	1,6	1 насос - 38 мин

 

Время работы насосов по минутам в часы суток рассчитывается:

С 0-1 часов 1,7 = 2,61 x, x = 0,651 или 1 насос работает - 39 минут;

С 5-6 часов 4,4=2,61 x+ 4,56 (1-x), x = 0,082. 1 насос работает - 55 минут, а 2 насоса- 5 минут.

С 11-12 часов 4,46=2,61 x + 4,56(1-х), х=0,051. 1 насос работает – 57 минут, а 2 насоса – 3 минуты.

С 21-22 часа 1,8=2,61, х=0,689.! насос работает 41 минуту.

 

Итого за сутки режим работы насосов:

1 насос t= 405 мин = 6,75 часа,

2 насоса t= 329 мин = 5,48 часа,

3 насоса t= 560 мин = 9,33 часа.

 

 

Подбор трансформаторов

 

Выбранные по каталогу электрические двигатели для привода насосов рассчитаны на работу при напряжении электрического тока U = 660 В.

По заданию напряжение тока в сети энергоснабжения: U = 6000 В. Чтобы обеспечить поступление тока к электродвигателям с требуемым напряжением необходимо предусмотреть установку на насосной станции понижающих силовых трансформаторов.

“Кажущаяся” мощность трансформаторов оценивается по мощности приводных электродвигателей основной группы насосов и мощности электроприводов задвижек, подъемного оборудования, вспомогательных насосов, электроосветительных, электроотопительных устройств и рассчитывается по формуле:

S= + (10 +50) [кВА] или S ³ N,

 

где N = + (10 +50);

К_с – коэффициент спроса по мощности, зависит, от числа рабо­тающих электродвигателей: при двух двигателях К_с =1, при трех К_с =0,9, при четырех К_с = 0,8, при пяти К_с = 0.7;

S Р_н - номинальная (паспортная) мощность электродвигателей основных насосов (без резервных агрегатов)

Cos j =0,84 – коэффициент мощ­ности электродвигателя;

h_дв = 0,9 – 0,94 - КПД двигателя;

h_н – КПД насоса;

10+50 кВА – нагрузка от вспомогательного оборудования.

 

Нa насосной станции устанавливается 3 рабочих и 2 резервных насосных агрегата.

Номинальная мощность (паспортная) каждого электродвигателя 160 кВт, тогда:

S =1 × 205 × 3 / (0,94 × 0,92) + 30 = 741 кВА

Таким образом, суммарная мощность трансформаторов на насосной станции должна находиться в пределах > 741 кВА.

Промышленностью выпускаются трансформаторы мощностью: 5, 10, 20, 30, 50, 75, 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560, 750, 1000, 1500 кВА и т.д. На насосной станции необходимо установить трансформаторы с оптимальным использованием их мощности. Недогруженные трансформаторы снижают Cos j. Поскольку режим работы насосной станции не равномерный, то и мощность трансформаторов в течение суток будет востребована не одинаково. При запуске электродвигателя пусковой ток возрастает в 5-7 раз.

Если потребляемая мощность каждого устанавливаемого насосного агрегата при работе на закрытую задвижку не превышает N _х.х = 60 квт, то в момент пуска:N _{п уск} = 60 ×7 = 420 кВт.

С учетом этой особенности и имеющего ряда трансформаторов, на насосной станции предусматривается установка 3 трансформаторов марки ТМ 320/6-10 мощностью 320 ×3= 960 кВА. Данный выбор обосновывается расчетами, которые представлены в таблице 9.

Т а б л и ц а 9

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: