Расчет расхода водяного насоса
На основании расчетного объема воды и количества насосов можно рассчитать расчетную производительность одного насоса. Формула расчета следующая:
Q = Qобщий / n
Где,
Q-Расчетный расход одного насоса (м3/h);
Qобщий-Средний часовой расход проекта (м3/h);
n-Количество насосов.
Стоит отметить, что для проектов с небольшим расходом обычно используются два насоса: один в работе, а другой в резерве; для проектов с большим расходом можно использовать три насоса: два в работе и один в резерве.
Во время работы оба насоса работают одновременно. Если работающий насос выходит из строя, его заменяют резервным насосом. Вышедший из строя насос можно снять для ремонта. Таким образом, инвестиции в резервный насос более экономичны, чем в работающий насос и в резервную конфигурацию.
Наконец, следует отметить, что при использовании нескольких насосов следует выбирать как можно больше насосов одной модели для удобства обслуживания и управления.
Расчет напора насоса
Как известно, общий напор насоса определяется тремя факторами: высотой всасывания насоса, напором нагнетания и потерей напора в трубопроводе. Таким образом, после определения расхода насоса, диаметра трубы и схемы расположения трубопровода можно определить расчетный напор насоса.
H Больше или равно h1 + h2 + h3 + h4
Где,
H-Общий напор насоса (м);
h1-Потеря напора всасывающей трубы (м), обычно включает раструб всасывающего патрубка, колено под углом 90 градусов, прямой участок, клапан, переходник и т. д.;
h2-Потеря напора напорной трубы (м), обычно включая переходник, обратный клапан, клапан, короткую трубу, колено под углом 90 градусов (или тройник), прямой участок и т. д.;
h3-Разница между нижним рабочим уровнем воды в отстойнике и максимальным требуемым подъемным уровнем воды (м);
h4-безопасный напор (м), который при оценке напора можно оценить как 0,5–1,0 м. Однако следует соблюдать осторожность при использовании этого значения в детальных расчетах, чтобы избежать отклонения от рабочей точки.
Стоит отметить, что в проектах по очистке сточных вод основной функцией насоса является повышение высоты над уровнем моря, а не доставка воды на большие расстояния. Трубопровод подачи воды, как правило, короткий, и потери на трение по нему незначительны.
Следовательно, потери напора необходимо рассчитывать только на основе потерь на местное сопротивление. Конкретная формула расчета выглядит следующим образом:
hx=ξx·[(Vx^2)/(2g)]
Где,
х-1, 2 (1 всасывающая труба, 2 напорная труба);
h-сумма местных потерь напора (м);
ξ-сумма коэффициентов местных сопротивлений;
v-скорость потока в трубе (рассчитывается на основе расхода насоса и диаметра трубы);
g-ускорение свободного падения, 9,81 м/с².
Следует отметить, что при использовании погружного насоса потерей напора всасывающей трубы h1 (1 всасывающая труба) можно пренебречь.
Принципы выбора насоса
Обычно производители насосов предоставляют кривые характеристик расхода-высоты (H-Q) и кривые эффективности-расхода (η-Q) для каждого производимого ими насоса. Для каждого конкретного проекта рассчитываются требуемая высота насоса (Hc) и расход (Qc), представленные конкретной точкой координат C на диаграмме выше.
Принципы выбора насоса следующие:
1) Кривая H-Q выбранного насоса должна одновременно соответствовать требованиям как по расходу, так и по напору.
В идеале точка C должна попасть на кривую, но в реальных проектах это случается редко. В таких случаях напор в рабочей точке насоса должен быть немного выше расчетного при обеспечении расхода (кривая H-Q выбранного насоса должна быть немного выше требуемой точки C).
2) Как правило, рабочая точка насоса не является точкой его наивысшего КПД, но должна быть близка к ней, чтобы обеспечить эффективную работу (Qc должна находиться вблизи пика кривой η-Q).
Кроме того, поскольку уровень воды в резервуаре изменяется во время работы насоса, во время этих изменений насос или насосный агрегат должен работать в пределах зоны высокой-эффективности.
