Volba výkonu elektromotoru čerpací jednotky

Pro výběr typu a kapacity elektrického čerpacího zařízení je nutné rozhodnout o schématu zásobování vodou na základě místních podmínek. Voda je dodávána převážně vodním tlakovým bojlerem nebo vodní tlakovou nádrží poháněnou odstředivými čerpadly asynchronními motory.

Přímá dodávka vody z čerpadla do distribuční sítě se provádí v otevřených závlahových systémech poháněných asynchronními motory.

Pro přijaté schéma zásobování vodou zvolte čerpadlo (ve většině případů spolehlivé a snadno použitelné odstředivé čerpadlo).

Pro výběr čerpadla a určení jeho výkonu podle spotřeby vody se určí požadovaný průtok a tlak.

Napájení Qn (l / h) čerpadla se zjistí z následujícího poměru:

Bn = Qmaxh = (kz NS kdays x Vstředa) / (24 η),

kde Qmaxh je maximální možný hodinový průtok vody, l/h, kz — koeficient nepravidelnosti hodinové spotřeby, kdni — koeficient nepravidelnosti denní spotřeby (1,1 — 1,3), η — účinnost jednotky s přihlédnutím k vodě ztráty), STŘEDA den — průměrná denní spotřeba vody, l / den.

Hlava čerpadla je zvolena tak, aby mohla dodávat vodu o požadovaném tlaku do daného bodu. Požadovaná dopravní výška čerpadla Hntr je dána sací výškou Hvs a výtlačnou výškou Hng, jejichž součet určuje statickou výšku Hc, ztráty v potrubích Жn a rozdíl tlaků mezi horními žlaby a spodními hladinami Pnu.

Vzhledem k tomu, že tlak H = P /ρg, kde P - tlak, Pa, ρ - hustota kapaliny, kg / m3, g - 9,8 m / s2 - tíhové zrychlení, g - měrná hmotnost kapaliny, k / m3, dostat:

Hntr = Hc + Hn + (1 /ρ) NS (Rov — Pnu)

Při znalosti požadovaného průtoku a dopravní výšky je z katalogu vybráno čerpadlo s vhodnými parametry s ohledem na možné otáčky hnacího motoru. Dále se určí výkon elektromotoru čerpadla.

Podle univerzální charakteristiky zvoleného čerpadla se určí jeho napájecí Qn tlak Hn a určí se účinnost ηn a výkon čerpadla Rn.

Výkon (kW) hnacího motoru čerpadla Pdv = (ks NS ρ NS Qn x Hn) / (ηn x ηn),

kde — кс faktor bezpečnosti v závislosti na výkonu elektromotoru čerpadla: P, kW — (1,05 — 1,7), jelikož v reálných podmínkách provozu čerpadel může docházet k úniku vody z tlakového potrubí (z důvodu netěsnost spojů, prasknutí potrubí atd., proto se elektromotory pro čerpadla volí s určitou výkonovou rezervou, lze vzít nižší bezpečnostní faktor, takže pro výkon motoru čerpadla 2 kW — кс = 1,5, 3 kW — кс = 1,33, 5 kW — кz = 1,2, při výkonu nad 10 kW- кh = 1,05 — 1,1 ηπ — Účinnost převodu (pro přímý převod 1, klínový řemen 0,98 , ozubené kolo 0,97, plochý řemen 0,95), ηn — účinnost pístu čerpadla 0,7 — 0,9, odstředivá 0,4 — 0,8, vírová 0,25 — 0,5.

U odstředivých čerpadel je správná volba úhlové rychlosti čerpadla zvláště důležitá, protože její kapacita je úměrná úhlové rychlosti, dopravní výšce a momentu – druhé mocnině úhlové rychlosti, výkonu – její třetí mocnině: В ≡ ω, З ≡ ω2, М≡ ω2, P ≡ ω3

Z těchto poměrů vyplývá, že s rostoucí úhlovou rychlostí čerpadla roste jeho výkon, což může vést k přehřívání elektromotoru. Pokud je úhlová rychlost motoru podhodnocena, výška čerpadla může být nedostatečná pro vypočítaný průtok.

Při výběru elektročerpadlové jednotky podle katalogu je nutné vzít v úvahu její provozní vlastnosti (obr. 1) a vlastnosti linky, na které čerpadlo pracuje, tedy spojení mezi napájecím zdrojem a celkovým hodnota tlaku potřebného ke zvednutí vody do určité výšky, překonání hydraulického odporu a vytvoření přetlaku na výstupu z výtlačného potrubí.Je nutné usilovat o to, aby pracovní bod A byl v pásmu maximálních hodnot účinnosti jednotky.

Rýže. 1. Charakteristika čerpadla při různých otáčkách (1, 2, 3, 4), vedení při různém stupni škrcení (5, 6) a účinnosti (7) čerpadla při jmenovitých otáčkách.

Typ elektromotoru se volí na základě podmínek prostředí a vlastností instalace. Například pro pohon ponorných čerpadel typu ETsV se používají elektromotory o výkonu 0,7 — 65 kW se speciální konstrukcí typu PEDV, určené pro práci ve vrtech o průměru 100 až 250 mm s napájením při. výška až 350 m. izolace.

Elektromotor spolu s čerpadlem je instalován ve studni ponořené do čerpané vody (obr. 3). Příklad konvenčního označení jednotky: ETsV-6-10-80-M, kde ETsV-6 je elektrická vrtací jednotka na vodní čerpadlo s charakteristickou "6" v průměru studny, a to pro studnu o vnitřním průměru. 149,5 mm, 10 je jmenovitý průtok čerpadla, m3 / h, 80 — jmenovitý tlak, m, M — typ klimatické verze podle GOST 15150-69.

Běžné označení elektromotoru použitého v zařízení: PEDV4-144 (PEDV — vodou ponořený ponořený elektromotor, 4 — jmenovitý výkon, kW, 144 — maximální velikost průřezu, mm).

Rýže. 2. Jednotka elektrického odstředivého vodního čerpadla: 1 — čerpadlo, 2 — klec, 3 — hlava, 4 — zpětný ventil, 5 — oběžné kolo, 6 — lopatkový výstup, 7 — spojka, 8 — motor, 9 — horní ložisko, 10 — stator , 11 — rotor, 12 — spodní štít ložiska, 13 — dno, 14 — zátka, 15 — zátka filtru, 16 — vlásenka, 17 — síťka, 18 — pouzdro

Rýže. 3.Umístění bloku ve studni: 1 — blok, 2 — sloupek přívodu vody, 3 — čidlo pro «suchý provoz», 4 — kabel, 5 — konektor, 6 — základní deska nebo hlavice, 7 — koleno, 8 — tří- cestný ventil, 9 — manometr, 10 — ventil, 11 — řídicí a ochranná stanice, 12 — svorka, 13 — filtr

V pohonu neponorných odstředivých a vírových čerpadel jsou použity asynchronní motory s kotvou nakrátko a motory s fázovým rotorem s vlhkotěsnou izolací o výkonu 1,5-55 kW.

Ponorná elektrická čerpadla, v závislosti na úrovni poklesu zvodněných vrstev, pracují v hloubkách 40 – 230 m.

Mechanické vlastnosti odstředivého čerpadla jsou ventilátorového typu. Třecí moment odporu v ložiskách čerpadla Ms — 0,05 Mn.

Průměrný točivý moment pístového čerpadla při provozu na lince, kde je udržována konstantní dopravní výška, nezávisí na úhlové rychlosti otáčení. Pístové čerpadlo se spouští otevřeným ventilem na výtlačném potrubí. Jinak může dojít k nehodě.

Odstředivé čerpadlo lze spustit jak s otevřeným, tak uzavřeným ventilem výtlačného potrubí.

S přihlédnutím k podmínkám prostředí, charakteristikám instalace, požadovanému výkonu a otáčkám čerpadla se z referenčních tabulek vybere vhodný typ elektromotoru.