Выбор основных насосов и двигателей для насосных станций

Выбор насосов.

Определив потребные (номинальные) расчетные напор и подачу насоса Нн и Qн, обращаются к сводным графикам полей насосов соответствующего типа. Рабочие зоны каждого типоразмера насосов, выпускаемых отечественной промышленностью, представлены на этих графиках в виде криволинейных параллелограммов. Верхняя линия каждого поля - характеристика насоса с наибольшим, а нижняя - с наименьшим заводским диаметром рабочего колеса.
Напор подобранного насоса при подаче QH должен быть равен требуемому расчетному напору Нн или превосходить его не более, чем на 10%. Если это условие не обеспечивается, прибегают к обточке рабочего колеса.
Допустимая величина обточки рабочего колеса и формулы для пересчета рабочих характеристик зависят от коэффициента быстроходности насоса.

Определив марку насоса, более подробные сведения о нем и его характеристиках можно найти в Каталоге насосного оборудования "Петербургской Насосной Компании".

Выбор электродвигателей.

Электронасосные агрегаты (насосы и приводные двигатели к ним), как правило, поставляются заказчику заводом-изготовителем в комплекте.
Поэтому при проектировании обязательно надо обращать внимание на напряжение электродвигателей, от которого существенно будет зависеть электрическая схема насосной станции.
При раздельной поставке или при частичной замене изношенного оборудования электродвигатель к насосу приходится подбирать. Электродвигатель подбирается по частоте вращения, рабочему положению (горизонтальный, вертикальный), мощности, напряжению и виду исполнения.
В сухих отапливаемых помещениях устанавливают электродвигатели в защищенном исполнении с нормальной изоляцией, в неотапливаемых помещениях - с противосыростной изоляцией и в особо сырых (заглубленных) - закрытые электродвигатели.
При выборе типа электродвигателей основных насосов придерживаются примерно следующего принципа.
До мощности 250 кВт устанавливают асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором (напряжением 380 В при мощности до 100 кВт и 6000 В при больших мощностях). Если мощности превышают 250 кВт, устанавливают синхронные электродвигатели высокого напряжения (6000, 10 000 В).
Асинхронные двигатели - просты, компактны, но загружают сеть намагничивающим током (cos ср <С 1). У синхронных двигателей cos ср равен или больше единицы, что улучшает коэффициент мощности сети и экономит электроэнергию. Недостатком синхронных двигателей является их большая масса и большие (вместе с возбудителем) габариты. Максимально возможная подача одного насоса при отключении остальных работающих определяется по графику совместной работы насосов и водоводов.

Пример. Произвести ориентировочный расчет мощности для приводного электродвигателя к насосу Д 500-65, n = 1450 об/мин, D = 465 мм с номинальной подачей Qн = 0,14 м3/с. В насосной станции 4 рабочих насоса.
По формуле ориентировочно определяем максимально возможную подачу насоса
Q„= 1,25.0,14 = 0,175 м3/с.
По рабочим характеристикам насоса определяем Нм = 52 м и ηм = 0,71.
Предполагая, что Р ≈ 100 кВт, принимаем k = 1,15. Тогда

Р=1,15(1000*9,8*0,175*52)/(1000*0,71*1)=144,5 кВт

Сверяясь с рекомендуемыми значениями коэффициента k, убеждаемся, что он принят правильно. Можно принять двигатель 4АН280М с синхронной частотой вращения 1500 об/мин, мощностью 160 кВт.
По графическим характеристикам можно определить мощность насоса, соответствующую Q = 175 л/с. Без учета коэффициента запаса к = 1,15 N = 125 кВт.

После построения графика совместной работы насосов и водоводов необходимо уточнить Qм и правильность выбора двигателя.