Расчетные параметры для построения кривой подобия режимов работы насоса

j	Qj, м3/с	Qj2, м3/с	k	Нj = k × Qj2
	0,1	0,01		10,50
	0,2	0,04
	0,3	0,09		94,5

 

Далее, в соответствии с пропорциональностью Q / Q₁ = n / n₁, рассчитываются искомые величины:

= ; n₁= = 1394,2» 1394 об/мин;

k_q = = =1,04; k_н = = = 1,071,

где k_q, k_н – коэффициенты пропорциональности.

Заметим, k_q² ¹ k_н. Это неравенство обусловлено рядом допущений, которые были приняты при выводе “закона пропорциональности”.

Чтобы выполнить построение новой характеристики Н₁-Q₁ при n₁ = 1394 об/мин, необходимы дополнительные точки. Координаты этих точек рассчитываются по координатам дополнительных точек 2, 3, 4, выбранных произвольно на кривой Н – Q (см. табл. 8).

 

Т а б л и ц а 8

Расчетные параметры насоса до и после регулирования частоты вращения ротора насоса

n, об/мин	Точка 2	Точка 3	Точка 4
Н, м	Q, м3/с	h, %	Н, м	Q, м3/с	h, %	Н, м	Q, м3/с	h, %
		0,1			0,25		32,5	0,3
	50,42	0,097	54,6	34,5	0,244	76,8	30,11	0,293	71,8

 

Примечание: k_q = 1,04; k_н = 1,071.

 

При новом числе оборотов n₁ изменяется и значение к.п.д. насоса h₁. Пересчитать характеристику h₁- Q₁ при n₁= 1394 об/мин можно, если воспользоваться формулой Moody:

h_н = 1 – [(1 – h_н) (D_м /D_н)^0,25 (n_м /n_н)^0,1 ],

h_н = 1 – [(1 – h_н) (D_м /D_н)^0,25 ] при n_м /n_н = 1,

Таким образом, меняя число оборотов колеса (вала) насоса можно регулировать подачу и напор насоса в оптимальных пределах.

Для уточнения режима работы насосной станции, у которой энергетические параметры насосов будут соответствовать данным графических построений (см. график рис.6), составляется таблица баланса поступлений и откачки сточных вод при выбранной емкости W_рег = 200,5 м³ = 0,6% от Q_сут (см. табл. 9).

По графику рис.6 находим: Q₁ = 280 л/с= 3 %; Q₁₊₂ = 480 л/с= 4,0 %; Q ₁₊₂₊₃ = 599,6 л/с=6,46 %

Т а б л и ц а 9

Баланс поступления и откачки сточных вод выбранными насосами

Часы суток	Приток Q, %	Подача Q н.с., %	Поступление, %	W рег, %	Режим работы насосов
в рез.	из резер.
0-1	1,8	1,8	-	-		1 насос - 36 минут
1-2	1,8	1,8	-	-		- “ -
2-3	1,8	1,8	-	-		- “ -
3-4	1,8	1,8	-	-		- “ -
4-5	1,8	1,8	-	-		- “ -
5-6	3,0	3,0	-	-		1 насос
6-7	3,6	3,1	0,5		0,5	1 нас.–54мин., 2 нас. -6 мин.
7-8	6,2	6,46		0,26	0,24	3 насоса
8-9	6,4	6,46	-	0,06	0.18	3 насоса
9-10	5,0	5,18	-	0,18		2 нас.–31мин., 3нас.-29мин.
10-11	4,3	4, 0	0,3	-	0.3	2 насоса
11-12	4,5	4,8	-	0,3		2 нас.–40мин., 3нас.-20мин.
12-13	5,0	4,8	0,2	-	0,2	2 нас.–40мин., 3нас.-20мин.
13-14	6,2	6,4	-	0,2		2 нас.–2 мин., 3нас.- 58 мин.
14-15	6,3	6,3	-	-		2 нас.–4 мин., 3нас.- 56 мин.
15-16	3,5	3,0	0,5	-	0,5	1 насос
16-17	4,5	5,0		0,5		2 нас.–36 мин., 3нас.- 24мин.
17-18	5,5	5,5	-	-		2 нас.- 23 мин., 3нас. - 37 мин.
18-19	6,46	6,46	-	-		3 насоса
19-20	6,46	6,46	-	-		3 насоса
20-21	6,46	6,46	-	-		3 насоса
21-22	3,22		0,22	-	0,22	1 насос
22-23	2,2	2,42	-	0,22		1нас.- 48 мин.
23-24	2,2	2,2	-	-		1нас.- 44 мин.
Итого			1,72	1,72

Примечание:

280 л/с - подача одного насоса, определенная по графику рис. 5.

Q₁= 280×3,6=1008 м³ /час; Q₁ =(1008 ×100) / 33417,3»3%

Тогда:

Q₁ = 3 % Q_сут. =280 л/с

Q₁₊₂ = 4 % Q_сут =480 л/с

Q₁₊₂₊₃= 6,46 % Q_сут. =599,6 л/с

 

Wp =0,5 % Qсут = 33417,3 × 0,5 ×0.01= 167 м³

 

Время работы насосов по минутам в часы суток рассчитывается:

с 0-1 часа 1,8 = 3 x, x = 0,6 или 1 насос работает - 36 минут;

с 6-7 -²- 3,1=3 x + 4 (1- x), x = 0,9 или 1 насос работает - 54 мин., а 2 насоса – 6 минут;

с 9-10 -²- 5,18 =4 x + 6,46(1- x), x = 0,52 или 2 насоса работают -31 мин., а 3 насоса – 29 мин.;

с 11-12-²- 4,8 = 4 x + 6,46 (1- x), x = 0,32 или 2 насоса работают -20 мин., а 2 насоса – 40 мин.;

с 12-13-²- -²-

с 13-14-²- 6,4 = 4 x + 6,46 (1- x), x = 0,02 или 2 насоса работают -2 мин., а 3 насоса – 58 мин.;

с 14-15 -²- 6,3 = 4 x + 6,46 (1- x), x =0,06 или 2 насоса работают- 4 мин., а 3 насоса – 56 мин.;

с 16-17 -²- 5 = 4 x + 6,46 (1- x), x =0,59 или 2 насоса работают- 36 мин., а 3 насоса – 24 мин.;

с 17-18-²- 5,5 = 4 x + 6,46(1- x), x =0,39 или 2 насоса работают -23 мин., а 3 насоса – 37 мин.;

с 22-23-²- 2,42=3 x, x = 0,8 или 1 насос работает - 48 минут;

с 23-24-²- 2,2 =3 x, x = 0,73 или 1 насос работает - 44 минуты.

Итого за сутки режим работы насосов:

1 насос t=506 мин. = 8,43 часа,

2 насоса t=203 мин. = 3,38 часа,

3 насоса t=544 мин. = 9,07 часа.

 

ПРОВЕРКА ПОДАЧИ НАСОСНОЙ СТАНЦИЕЙ

СТОЧНЫХ ВОД ПРИ АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ