Voľba výkonu elektromotora čerpacej jednotky

Na výber typu a kapacity elektrického čerpacieho zariadenia je potrebné rozhodnúť o schéme zásobovania vodou na základe miestnych podmienok. Voda je dodávaná prevažne vodným tlakovým bojlerom alebo vodným tlakovým zásobníkom poháňaným odstredivými čerpadlami asynchrónnymi motormi.

Priama dodávka vody z čerpadla do distribučnej siete sa vykonáva v otvorených zavlažovacích systémoch poháňaných asynchrónnymi motormi.

Pre prijatú schému zásobovania vodou vyberte čerpadlo (vo väčšine prípadov spoľahlivé a ľahko použiteľné odstredivé čerpadlo).

Na výber čerpadla a určenie jeho výkonu podľa spotreby vody sa určí požadovaný prietok a tlak.

Prívod Qn (l / h) čerpadla sa zistí z nasledujúceho pomeru:

Bn = Qmaxh = (kz NS kdní x Vstreda) / (24 η),

kde Qmaxh je maximálny možný hodinový prietok vody, l / h, kz — koeficient nepravidelnosti hodinovej spotreby, kdni — koeficient nepravidelnosti dennej spotreby (1,1 — 1,3), η — účinnosť jednotky, berúc do úvahy vodu straty), STREDA deň — priemerná denná spotreba vody, l / deň.

Hlava čerpadla je zvolená tak, aby mohla dodávať vodu pri požadovanom tlaku do daného bodu. Požadovaná dopravná výška čerpadla Hntr je určená sacou výškou Hvs a výtlačnou výškou Hng, ktorých súčet určuje statickú výšku Hc, straty v potrubiach Жn a rozdiel tlakov medzi hornými ryhami a spodnými hladinami Pnu.

Vzhľadom na to, že tlak H = P /ρg, kde P - tlak, Pa, ρ - hustota kvapaliny, kg / m3, g - 9,8 m / s2 - gravitačné zrýchlenie, g - špecifická hmotnosť kvapaliny, k / m3, získať:

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

Pri znalosti požadovaného prietoku a dopravnej výšky sa z katalógu vyberie čerpadlo s vhodnými parametrami s prihliadnutím na možné otáčky hnacieho motora. Ďalej sa určí výkon elektromotora čerpadla.

Podľa univerzálnej charakteristiky zvoleného čerpadla sa určí jeho napájací Qn tlak Hn a určí sa účinnosť ηn a výkon čerpadla Rn.

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

kde — кс faktor bezpečnosti v závislosti od výkonu elektromotora čerpadla: P, kW — (1,05 — 1,7), keďže v reálnych podmienkach prevádzky čerpadiel môže dochádzať k úniku vody z tlakového potrubia (z dôvodu netesnosť spojov, prasknutie potrubia a pod., preto sa elektromotory pre čerpadlá vyberajú s určitou výkonovou rezervou, možno použiť nižší bezpečnostný faktor, takže pre výkon motora čerpadla 2 kW — кс = 1,5, 3 kW — кс = 1,33, 5 kW — кz = 1,2, s výkonom nad 10 kW- кh = 1,05 — 1,1 ηπ — Účinnosť prevodu (pre priamy prevod 1, klinový remeň 0,98 , prevod 0,97, plochý remeň 0,95), ηn — účinnosť piestu čerpadlá 0,7 — 0,9, odstredivé 0,4 — 0,8, vírové 0,25 — 0,5.

Pri odstredivých čerpadlách je správna voľba uhlovej rýchlosti čerpadla obzvlášť dôležitá, pretože jeho kapacita je úmerná uhlovej rýchlosti, dopravnej výške a momentu – štvorcu uhlovej rýchlosti, výkonu – jeho tretej mocnine: В ≡ ω, З ≡ ω2, М≡ ω2, P ≡ ω3

Z týchto pomerov vyplýva, že so zvyšujúcou sa uhlovou rýchlosťou čerpadla sa zvyšuje jeho výkon, čo môže viesť k prehriatiu elektromotora. Ak je uhlová rýchlosť motora podhodnotená, výška čerpadla môže byť nedostatočná pre vypočítaný prietok.

Pri výbere jednotky elektrického čerpadla podľa katalógu je potrebné vziať do úvahy jej prevádzkové vlastnosti (obr. 1) a vlastnosti linky, na ktorej čerpadlo pracuje, to znamená spojenie medzi napájaním a celkovým hodnota tlaku potrebného na zdvihnutie vody do určitej výšky, prekonanie hydraulického odporu a vytvorenie nadmerného tlaku na výstupe z výtlačného potrubia.Je potrebné sa snažiť zabezpečiť, aby pracovný bod A bol v zóne maximálnych hodnôt účinnosti jednotky.

Ryža. 1. Charakteristika čerpadla pri rôznych otáčkach (1, 2, 3, 4), vedeniach pri rôznych stupňoch škrtenia (5, 6) a účinnosti (7) čerpadla pri menovitých otáčkach.

Typ elektromotora sa vyberá na základe podmienok prostredia a inštalačných charakteristík. Napríklad na pohon ponorných čerpadiel typu ETsV sa používajú elektromotory s výkonom 0,7 — 65 kW so špeciálnou konštrukciou typu PEDV, určené pre prácu vo vrtoch s priemerom 100 až 250 mm s napájaním pri. výška do 350 m. izolácia.

Elektromotor spolu s čerpadlom je inštalovaný v studni ponorenej do čerpanej vody (obr. 3). Príklad konvenčného označenia jednotky: ETsV-6-10-80-M, kde ETsV-6 je elektrická vŕtacia jednotka na vodné čerpadlo s charakteristickou "6" v priemere studne, a to pre studňu s vnútorným priemerom. 149,5 mm, 10 je menovitý prietok čerpadla, m3 / h, 80 — menovitý tlak, m, M — typ klimatickej verzie podľa GOST 15150-69.

Bežné označenie elektromotora použitého v zariadení: PEDV4-144 (PEDV — vodou ponorený elektromotor, 4 — menovitý výkon, kW, 144 — maximálny prierez, mm).

Ryža. 2. Jednotka elektrického odstredivého vodného čerpadla: 1 — čerpadlo, 2 — klietka, 3 — hlava, 4 — spätný ventil, 5 — obežné koleso, 6 — výstup lopatiek, 7 — spojka, 8 — motor, 9 — horné ložisko, 10 — stator , 11 — rotor, 12 — spodný štít ložiska, 13 — spodok, 14 — zátka, 15 — zátka filtra, 16 — vlásenka, 17 — sieťka, 18 — puzdro

Ryža. 3.Umiestnenie bloku v studni: 1 — blok, 2 — stĺpec prívodu vody, 3 — snímač pre «suchú prevádzku», 4 — kábel, 5 — konektor, 6 — základná doska alebo hlavica, 7 — koleno, 8 — tri- cestný ventil, 9 — manometer, 10 — ventil, 11 — kontrolná a ochranná stanica, 12 — svorka, 13 — filter

V pohone neponorných odstredivých a vírivých čerpadiel sa používajú asynchrónne motory s kotvou nakrátko a motory s fázovým rotorom s izoláciou proti vlhkosti s výkonom 1,5-55 kW.

Ponorné elektrické čerpadlá, v závislosti od úrovne poklesu zvodnenej vrstvy, pracujú v hĺbkach 40 – 230 m.

Mechanické vlastnosti odstredivého čerpadla sú ventilátorového typu. Trecí moment odporu v ložiskách čerpadla Ms — 0,05 Mn.

Priemerný krútiaci moment piestového čerpadla pri prevádzke na linke, kde sa udržiava konštantná dopravná výška, nezávisí od uhlovej rýchlosti otáčania. Piestové čerpadlo sa spúšťa s otvoreným ventilom na výtlačnom potrubí. V opačnom prípade môže dôjsť k nehode.

Odstredivé čerpadlo je možné spustiť s otvoreným aj zatvoreným ventilom výtlačného potrubia.

S prihliadnutím na podmienky prostredia, charakteristiky inštalácie, požadovaný výkon a otáčky čerpadla sa z referenčných tabuliek vyberie vhodný typ elektromotora.