Izbira moči elektromotorja črpalne enote

Za izbiro vrste in zmogljivosti električne črpalne naprave se je treba odločiti za shemo oskrbe z vodo glede na lokalne razmere. Voda se v glavnem dobavlja iz vodnega tlačnega kotla ali vodnega tlačnega rezervoarja, ki ga poganjajo centrifugalne črpalke z asinhronimi motorji.

Neposredna dobava vode iz črpalke v distribucijsko omrežje se izvaja v odprtih namakalnih sistemih, ki jih poganjajo asinhroni motorji.

Za sprejeto shemo oskrbe z vodo izberite črpalko (v večini primerov zanesljivo in enostavno centrifugalno črpalko).

Za izbiro črpalke in določitev njene moči glede na porabo vode se določi zahtevani pretok in tlak.

Napajanje Qn (l / h) črpalke se izračuna iz naslednjega razmerja:

Bn = Qmaxh = (kz NS kdnevi x Vsreda) / (24 η),

kjer je Qmaxh največji možni urni pretok vode, l / h, kz — koeficient neenakomernosti urne porabe, kdni — koeficient neenakomernosti dnevne porabe (1,1 — 1,3), η — učinkovitost enote ob upoštevanju vode izgube), SREDA dan — povprečna dnevna poraba vode, l / dan.

Glava črpalke je izbrana tako, da lahko dovaja vodo pod zahtevanim tlakom do določene točke. Zahtevana višina črpalke Hntr je določena s sesalno višino Hvs in tlačno višino Hng, katerih vsota določa statično višino Hc, izgube v cevovodih Жn in tlačno razliko med zgornjimi jarki in spodnjimi nivoji Pnu.

Glede na to, da je tlak H = P /ρg, kjer je P - tlak, Pa, ρ - gostota tekočine, kg / m3, g - 9,8 m / s2 - gravitacijski pospešek, g - specifična teža tekočine, k / m3, smo dobiti:

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

Ob poznavanju zahtevanega pretoka in višine se iz kataloga izbere črpalka z ustreznimi parametri ob upoštevanju možne hitrosti pogonskega motorja. Nato se določi moč elektromotorja črpalke.

Glede na univerzalno karakteristiko izbrane črpalke se določi njen napajalni Qn tlak Hn ter izkoristek ηn in moč črpalke Rn.

Moč (kW) pogonskega motorja črpalke Pdv = (ks NS ρ NS Qn x Hn) / (ηn x ηn),

kjer — ks faktor varnosti, odvisen od moči elektromotorja črpalke: P, kW — (1,05 — 1,7), saj lahko v dejanskih pogojih delovanja črpalk pride do puščanja vode iz tlačnega cevovoda (zaradi puščanje priključkov, pretrganje cevovoda itd., zato so elektromotorji za črpalke izbrani z določeno rezervo moči.Mogoče je vzeti nižji varnostni faktor, torej za moč motorja črpalke 2 kW — ks = 1,5, 3 kW — ks = 1,33, 5 kW — кz = 1,2, z močjo nad 10 kW- кh = 1,05 — 1,1 ηπ — učinkovitost prenosa (za neposredni prenos 1, klinasti jermen 0,98, zobnik 0,97, ploščati jermen 0,95), ηn — učinkovitost bata črpalke 0,7 — 0,9, centrifugalne 0,4 — 0,8, vrtinčne 0,25 — 0,5.

Pri centrifugalnih črpalkah je pravilna izbira kotne hitrosti črpalke še posebej pomembna, saj je njena zmogljivost sorazmerna s kotno hitrostjo, višina in moment - s kvadratom kotne hitrosti, moč - s svojo kocko: В ≡ ω, З ≡ ω2, М≡ ω2, P ≡ ω3

Iz teh razmerij sledi, da se s povečevanjem kotne hitrosti črpalke povečuje njena moč, kar lahko povzroči pregrevanje elektromotorja. Če je kotna hitrost motorja podcenjena, lahko višina črpalke ne zadošča za izračunani pretok.

Pri izbiri električne črpalne enote po katalogu je treba upoštevati njene obratovalne značilnosti (slika 1) in značilnosti voda, na katerem črpalka deluje, to je povezavo med napajanjem in skupno vrednost tlaka, potrebnega za dvig vode na določeno višino , premagovanje hidravličnega upora in ustvarjanje presežnega tlaka na izstopu iz izpustnega cevovoda.Prizadevati si je treba, da je delovna točka A v območju največjih vrednosti učinkovitosti enote.

riž. 1. Karakteristike črpalke pri različnih vrtljajih (1, 2, 3, 4), vodih pri različnih stopnjah dušenja (5, 6) in učinkovitosti (7) črpalke pri nazivni hitrosti.

Vrsta elektromotorja je izbrana glede na okoljske pogoje in značilnosti namestitve. Na primer, za pogon potopnih črpalk tipa ETsV se uporabljajo elektromotorji z močjo 0,7-65 kW s posebno konstrukcijo tipa PEDV, ki so zasnovani za delo v vrtinah s premerom od 100 do 250 mm z napajanjem pri višina do 350 m izolacija.

Elektromotor skupaj s črpalko je nameščen v vodnjaku potopljenem v črpano vodo (slika 3). Primer oznake konvencionalne enote: ETsV-6-10-80-M, kjer je ETsV-6 vrtalna enota z električno vodno črpalko z značilnostjo "6" v premeru vrtine, in sicer za vrtino z notranjim premerom 149,5 mm, 10 je nazivni pretok črpalke, m3 / h, 80 — nazivni tlak, m, M — tip klimatske različice po GOST 15150-69.

Konvencionalna oznaka elektromotorja, ki se uporablja v napravi: PEDV4-144 (PEDV - potopljeni elektromotor, 4 - nazivna moč, kW, 144 - največja velikost preseka, mm).

riž. 2. Enota električne centrifugalne vodne črpalke: 1 — črpalka, 2 — kletka, 3 — glava, 4 — protipovratni ventil, 5 — rotor, 6 — izhod lopatic, 7 — sklopka, 8 — motor, 9 — zgornji ležaj, 10 — stator , 11 — rotor, 12 — spodnji ležajni ščit, 13 — dno, 14 — čep, 15 — čep filtra, 16 — lasnica, 17 — mreža, 18 — ohišje

riž. 3.Lokacija bloka v vodnjaku: 1 — blok, 2 — vodni stolpec, 3 — senzor za «suho delovanje», 4 — kabel, 5 — priključek, 6 — osnovna plošča ali glava, 7 — koleno, 8 — tri- potni ventil, 9 — manometer, 10 — ventil, 11 — nadzorna in zaščitna postaja, 12 — objemka, 13 — filter

V pogonu nepotopnih centrifugalnih in vrtinčnih črpalk se uporabljajo asinhroni motorji s kletko in fazni rotorji z vlagoodporno izolacijo z močjo 1,5-55 kW.

Potopne električne črpalke, odvisno od stopnje pogrezanja vodonosnika, delujejo na globinah 40-230 m.

Mehanske lastnosti centrifugalne črpalke so ventilatorske. Torni moment upora v ležajih črpalke Ms - 0,05 Mn.

Povprečni navor batne črpalke pri delovanju na progi, kjer se vzdržuje konstantna višina, ni odvisen od kotne hitrosti vrtenja. Batna črpalka se zažene z odprtim ventilom na tlačnem vodu. V nasprotnem primeru lahko pride do nesreče.

Centrifugalno črpalko je mogoče zagnati tako z odprtim kot z zaprtim ventilom izpustnega voda.

Ob upoštevanju okoljskih pogojev, značilnosti napeljave, zahtevane moči in hitrosti črpalke se iz referenčnih tabel izbere ustrezen tip elektromotorja.