§ 3.9. ВЫБОР НАСОСОВ ПО ЗАДАННЫМ РАБОЧИМ ПАРАМЕТРАМ ПРИВОДНЫЕ ДВИГАТЕЛИ.

Выбор насосов для работы в заданных эксплуатационных условиях должен проводиться на основе технико - экономических расчетов. Насос, приводной двигатель его и вся трубная и электрическая коммуникация насосного агрегата должны быть дешевыми и работать с наивысшим КПД.

Рассмотрим общий метод решения задачи о выборе насоса для заданных рабочих условий.

Гидравлическим расчетом водопроводной сети выясняются необходимый напор насосов и их подача. Последняя в общем случае переменна во времени (см. рис. 3.54) и покрывается несколькими насосами. Поэтому задача выбора насосов заключается не только в определении типа и размеров насоса, но и в выяснении необходимого количества их. Эта задача решается экономическим расчетом нескольких (не менее трех) вариантов установки с различными количествами насосов. Наиболее выгодным является вариант, дающий наименьшую стоимость 1 м³ поданной жидкости при соблюдении полной надежности и бесперебойности работы.

Для любого заданного графика подач (см. рис. 2.54) наиболее простым будет вариант с одним рабочим насосом, покрывающим все заданные расходы от Q_muhдо Q_MaKC- При этом установка должна состоять из двух насосов - рабочего и резервного, рассчитанного на ^{расход Q}Makc·

Пользуясь сводным графиком полей характеристик, например рис. 3.39, находим подходящий тип насоса. Здесь следует заботиться о том, чтобы при регулировании подачи

от Q_muhдо Э_мк режим насоса не выходил из поля его характеристик. Если это не можібыть выполнено, то вариант с одним насосом практически неприемлем.

По частоте вращения, указанной в поле характеристик, и в зависимости от предполагаемых условий работы выбирается тип электродвигателя, причем если нет ограничений, то следует выбирать наиболее дешевые, открытые конструкции. Затем эскизно разрабатывается размещение оборудования с указанием трубопроводов и электрической коммутации и нанесением всего вспомогательного оборудования.

По справочникам - ценникам определяется стоимость оборудования и его монтажа. Намечаются тип и кубатура здания (помещения) насосной установки и по

укрупненным измерителям определяется стоимость сооружения его.

Рис. 3.38. Сводный график полей характеристик насосов типов К и КМ

Годовые эксплуатационные затраты складываются из стоимости электроэнергии, отчислений на амортизацию и капитальный ремонт здания и оборудования, стоимости об­служивания, отчислений на текущий ремонт, стоимости смазочных и обтирочных материалов.

Годовой расход электроэнергии легко вычисляется по графику подач и размерной характеристике принятого типа насоса.

Годовая стоимость электроэнергии получается умножением годового расхода ее на стоимость 1 кВт-ч.

Все указанные выше отчисления (амортизация, ремонты) принимаются по ведомственным данным.

Годовая стоимость обслуживания вычисляется в зависимости от штата обслуживающего персонала и его зарплаты также по ведомственным данным.

Если годовые эксплуатационные затраты, вычисленные описанным способом, R'₃,а годовая подача насосной установки У_год, то стоимость подачи 1 м³ жидкости в первом

Этот вариант характерен глубоким регулированием и 100 %-ным резервом установленной подачи.

Аналогичным путем, приняв количество насосов равным 2, 3, 4..., можно рассчитать стоимости г₂, г₃, г₄... и построить график (рис. 3.39).

Наиболее экономичный вариант насосной установки соответствует количеству насосов z_onm,при котором r = г_мин.

Применительно к графику на рис. 3.39 экономически наивыгоднейший вариант соответствует количеству насосов z₃.

При проектировании насосных установок промышленных предприятий, располагающих для привода и электроэнергией, и паром, должен быть решен вопрос о выборе приводного двигателя (электродвигатель или паровая турбина).

Рис. 3.39. Выбор экономически наивыгоднейшего варианта

насосной установки

Применение паротурбинного привода для постоянно действующих (не резервных)центробежных насосов допустимо лишь при условии использования отработавшего пара турбины в регенеративном цикле или для целей теплофикации. В этом случае паротурбинный привод энергетически эффективнее электрического для мощности привода более 6 МВт.

Для электрического привода центробежных насосов применяют синхронные и асинхронные двигатели.

Частота n_cвращения ротора синхронного двигателя кратна частоте электрического тока сети, питающей двигатель: n_c = 60f∕p,где f- частота тока электрической сети; р - число пар полюсов электродвигателя. .

При принятой в РФ частоте тока 50 Гц частоты вращения валов синхронных двигателей в зависимости от р = 1, 2, 3, .... 6 будут соответственно n_c=3000, 1500, 1000, 750, 600, 500.

Частота вращения nасинхронных двигателей меньше, чем синхронных, вследствие разницы между частотами вращения магнитного поля статора и ротора: n