6. Перестроение рабочей характеристики насоса при изменении числа оборотов

Если на сводном поле характеристик насосов не удается найти подходящего насоса для заданной рабочей точки, в некоторых случаях можно изменить характеристику, укомплектовав насос двигателем с меньшим числом оборотов (для асинхронных двигателей, например с 2900 об/мин до 1450; с 1450 до 985; с 985 до 735; с 735 до 590; с 590 до 495). При этом снижается подача пропорционально числу оборотов и снижается набор пропорционально квадрату числа оборотов.

Чтобы построить рабочую характеристику насоса при новом значении числа оборотов n_о, проводят параболы через точкиQ_Н1,H_Н1, лежащие на характеристике, соответствующей исходному числу оборотовn₁. На этих параболах находят искомые точки:

;.

Условно считают, что значения КПД остаются неизменными вдоль парабол. Более точно значения КПД можно определить на «универсальных» характеристиках насосов, на которых значения КПД нанесены в виде изолиний на поле Q-Hдля любого числа оборотов.

Пример 4

На насосной станции 2-го подъема установлены 2 насоса, один из которых оборудован устройством для снижения числа оборотов. Номинальное число оборотов – 1450 об/мин. На рис.17 приведена характеристика совместной работы насосов и сети, а также зависимость КПД от расхода для одного насоса.

Определяется интервал регулирования числа оборотов. При расходе 600 -610 м³/ч характеристика «регулируемого» насоса должна проходить через точку А. Максимально сниженное число оборотов составит:

об/мин.

Чтобы определить величину экономии электроэнергии от применения устройств для регулирования числа оборотов, необходимо рассчитать потребляемую мощность для каждого часа суток. Так, при расходе воды городом 900 м³/ч характеристика «регулируемого» насоса должна пройти через точку В. (Q_B = 320 м³/ч, Н_В = 25,0 м).

Чтобы определить соответствующее число оборотов проведем кривую пропорциональности через точку В: :

Q,м3/ч	200	300	400
H,м	9,8	22	39

Кривая пропорциональности пересекает характеристику «нерегулируемого» насоса в точке С (Q_B = 400 м³/ч, Н_В = 38,0 м).

Число оборотов об/мин.

КПД на основной характеристике - .

КПД регулируемого насоса - .

= 0,74.

Мощность «регулируемого» насоса:

27,3 квт.

При отсутствии регулирования второй насос должен был работать в точке D₁ с мощностью 53,4 квт. Следовательно, экономия в этот час составит 53,4 – 27,3 = 26,1 квт-ч.

7. Конструирование насосных станций

1. Определение отметки оси насосов на насосной станции второго подъема

Насосы на насосной станции второго подъема устанавливаются, как правило, ниже уровня воды в резервуаре, т.е. «под залив», с тем, чтобы можно было запускать насосы в работу без применения вакуумных устройств.

В задании указан минимальный уровень воды в резервуаре. Ось насоса допускается устанавливать на середине высоты пожарного сохраняемого объема в резервуаре. Отметка середины высоты пожарного объема:

Z_с.п=Z_мин + 0,5 h_п.з,

где h_пз - высота пожарного объема;

Wпож – пожарный объем, м³, F – площадь зеркала воды в резервуаре чистой воды,

F= (W_рег+W_пож) / (Z_макс – Z _мин),

где Wрег – регулирующий объем резервуара, определяемый в зависимости

от графика неравномерности потребления воды городом;

Zмакс – отметка максимального уровня воды в резервуаре.

Если в резервуаре хранится объем воды для промывки фильтров, в числитель формулы для F необходимо ввести также этот объем.