Курсовая работа: Подбор насосного оборудования
64
57
53
На первом графике отражены характеристики насосов и водопроводной сети и анализ их совместной работы: А – диапазон работы насоса К 45/55 с ПЧТ; Б – 2 насоса К 45/55; В – 3 насоса К 45/55;Г – 4 насоса К 45/55; Д – 5 насосовК45/55.На втором графике отражены характеристики насосов и водопроводной сети и анализ их совместной работы:
А – диапазон работы насоса К 20/30; Б – 2 насоса К 20/30; В – 3 насоса К 20/30;Г – насос К 90/55; Д – 2 насоса К90/55; Е – 3 насоса К90/55.
На отдельном графике построим характеристики N = f(Q) всех рассматриваемых вариантов насосов с учетом их рабочих диапазонов и методов регулирования. На основании сопоставления характеристики N = f(Q) устанавливается наиболее экономичный вариант с точки зрения энергоэффективности. Если характеристики пересекаются и однозначно невозможно отдать предпочтение одному из вариантов необходимо осуществить сопоставление вариантов с учетом вероятного графика водопотребления в данном населенном пункте. Для проведения анализа для каждого из вариантов определяется зависимость N= f(T), где T– время суток. Для этого вначале по графику водопотребления определяется расходы воды в конкретные часы суток, после чего по характеристикам N = f(Q) определяется мощность, потребляемая насосами в это время. Суммируя значения мощностей, определяем суточное потребление электроэнергии насосами. Вариант с меньшим энергопотреблением является предпочтительным с точки зрения энергоэффективности. Определяем мощность насосных агрегатов во всем диапазоне от Qн.с.min до Qн.с.max с учетом предусмотренных методов регулирования. При дроссельном методе регулировании характеристики насосов не изменяются, и их мощность N определяется по сводным характеристикам. При частотном регулировании подачи насоса в соответствии с соотношениями , приведенными ниже, получаем:
где Н1 и Н2 – соответственно напоры развиваемый насосом и требуемый при определенном расходе Q.
Данные сводим в табл.4 и представляем графически на рис.3.
Таблица 4
Рисунок 3
Таблица 6
| Qсут.ср.н , м3 /сут | Qсут.ср.п , м3 /сут | Qсут.ср , м3 /сут | Qсут.max , м3 /сут |
| 2200 | 220 | 2420 | 3146 |
| Часы суток | Часовой расход воды | Потребление электроэнергии, кВт·ч | ||
| % | м3 /ч | Вариант I | Вариант II | |
| 0-1 | 1,0 | 31,5 | 2 | 5 |
| 1-2 | 1,0 | 31,5 | 2 | 5 |
| 2-3 | 1,0 | 31,5 | 2 | 5 |
| 3-4 | 1,0 | 31,5 | 2 | 5 |
| 4-5 | 2,0 | 63 | 6 | 8 |
| 5-6 | 3,0 | 94 | 23 | 19 |
| 6-7 | 5,0 | 157 | 36 | 34 |
| 7-8 | 6,5 | 204 | 47 | 40 |
| 8-9 | 6,5 | 204 | 47 | 40 |
| 9-10 | 5,5 | 173 | 37 | 35 |
| 10-11 | 4,5 | 142 | 34 | 34 |
| 11-12 | 5,5 | 173 | 37 | 35 |
| 12-13 | 7,0 | 220 | 61 | 42 |
| 13-14 | 7,0 | 220 | 61 | 42 |
| 14-15 | 5,0 | 157 | 36 | 34 |
| 15-16 | 4,5 | 142 | 34 | 34 |
| 16-17 | 5,5 | 173 | 37 | 35 |
| 17-18 | 6,5 | 204 | 47 | 40 |
| 18-19 | 6,5 | 204 | 47 | 40 |
| 19-20 | 5,0 | 157 | 36 | 34 |
| 20-21 | 4,5 | 142 | 34 | 34 |
| 21-22 | 3,0 | 94 | 23 | 19 |
| 22-23 | 2,0 | 63 | 6 | 8 |
| 23-24 | 1,0 | 31,5 | 2 | 5 |
| Итого: | 699 | 632 | ||
Для окончательного вариантного выбора насосов необходимо учесть капитальные затраты на строительство насосной станции и затраты на обслуживание оборудования.
С учетом выше сказанного мы предварительно подбрали 2 варианта насосов:
- вариант I – 5 насосов К45/55 для обеспечения требуемых подач и напоров;
- вариант II –3 насос К 20/30 для обеспечения в области минимального водопотребления и 3 насосов К 90/55 для обеспечения подач в остальном диапазоне и напора Hн.с.max .
Анализ совместных характеристик насосов по варианту I: избыточные напоры не превышают 60 м, в интервале подач от 31 до 62 м3 /ч рабочие характеристики не соответствуют рекомендованным заводом-изготовителем для насоса К 45/55. Для решения этой проблемы предусматриваем комплектование одного насоса ПЧТ. Таким образом, окончательно вариант I включает: 1 насос К 45/55 с ПЧТ и 4 насоса К 45/55.
Анализ совместных характеристик насосов по варианту II:в интервале подач от 12 до 28 м3 /ч рабочие характеристики соответствуют рекомендованным заводом-изготовителем для насоса К 20/30; в интервале подач от 65 до 112 м3 /ч рабочие характеристики соответствуют рекомендованным заводом-изготовителем для насоса К 20/30 Таким образом, окончательно вариант II включает: 3 насоса К 20/30 и 3 насоса К 90/55.
На основании сопоставления энергетических характеристик насосных агрегата выбираем наиболее эффективный вариант (рис.3). В нашем случае это II вариант, т.е. 3 насоса типа К20/30 и 3 насоса типа К90/55: если определить суточное потребление электроэнергии насосам по каждому из вариантов в данном населенном пункте (табл.6), то получим II вариант (632<699).
Следовательно по всем нашим подсчетам мы выбираем II вариант, т.е. это 3 насоса типа К20/30 и 3 насоса типа К90/55.
Раздел 2. Проектирование машинного зала здания насосной станции
2.1 Разработка конструктивной схемы и компоновка оборудования
Габариты машинного зала насосной станции в основном зависят от числа насосных агрегатов и их расположения. В прямоугольных зданиях агрегаты располагают в 1 ряд,