Таблиця 6.1

n/nн	η	n/nн	η
0,3		0,7	0,57
0,4	0,25	0,8	0,63
0,5	0,40	0,9	0,67
0,6	0,50	1,0	0,7

Рис. 3.8

Дійсні робочі параметри насоса мають визначатися на основі реального режиму роботи насосної установки та мережі трубопро­водів із врахуванням крутості їхньої характеристики. Вони значною мірою можуть відрізнятися від значень, що можна отримати на ос­нові формул зведення (16).

Механічна характеристика насоса має таку залежність:

(19)

де М_с - момент опору насоса, Нм; N - потужність, кВт; n - час­тота обертання, об/хв.

Реальні значення М_с істотно відрізняються від величини момен­ту, обчисленого за формулою зведення, яка має вигляд квадратич­ної гіперболи.

Залежність моменту двигуна насоса М від частоти обертання є такою:

(20)

де k =2...5.

Зауважимо, що менші значення k беруть для одиничних насосів, що працюють без статичного напору, а більші - для насосів, що працюють із значними статичними напорами. Так, для систем во­допостачання k = 3...5.

Коли фіктивний напір насоса Н_ф дорівнює статичному H_ст, його подача Q та ККД η дорівнюють нулю. Частота обертання, що відпо­відає такому граничному режимові,

(21)

де Н_n - практично існуючий напір при роботі насоса.

Однією з основних задач автоматичного регулювання режимів роботи насосних агрегатів є визначення необхідної частоти обертання насосного агрегату для одержання потрібного режиму робо­ти без перевищення напору.

Формула необхідної частоти обертання насоса залежно від його характеристик і потрібної продуктивності, за якої будуть забезпе­чені мінімальні напори на виході насосної установки при необхід­ному діапазоні зміни подачі, має такий вигляд:

(22)

де H_h - статична складова напору; Н_ф - фіктивна висота підйому рідини (при нульовій подачі); Q_m — найбільш можлива для даних умов подача.

Статична складова подачі визначається як різниця геодезичних позначок насосної установки і споживача та вільного напору у спо­живача.

Під час розрахунків дійсних витрат електроенергії в керованих насосних установках слід враховувати витрати електричної енергії, що мають місце у процесі керування в керованому електроприводі.

З позицій особливостей енергозбереження можна виділити три головні принципово відмінні види керованих електроприводів.

1. Електроприводи з втратами енергії ковзання: системи ЕП з реостатом у колі ротора, ЕП з гідравлічними або електромагнітними муфтами ковзання.

2. ЕП з рекуперацією енергії ковзання: різні каскадні системи, наприклад асинхронно-вентильні каскади.

3. ЕП, що працюють без втрат енергії ковзання: частотні, вен­тильні та з багатошвидкісними електродвигунами.

Як показали дослідження, втрати потужності ковзання в ЕП суттєво залежать від механічної характеристики насоса і частоти обертання.

Втрати потужності ковзання у відносних одиницях в цьому разі становлять

(23)

де n` = n/n_н - відносна частота обертання; k - показник ступеня в механічній характеристиці насоса.

При k = 2...5 максимальне значення втрат потужності ковзання становить 8...15% P_ном насосного агрегату. Цим втратам відповідає частота обертання 65...80% n_ном. При цьому втрати потужності ков­зання відносно невеликі і становлять близько 4...8% Р_ном насоса, що визначає (при простоті таких систем ЕП) досить широке їх викорис­тання в практиці.

Крім втрат енергії ковзання W_ковз, у системах ЕП є втрати на вен­тиляцію, тертя в підшипниках тощо, які становлять 1...3% Р_н.

Отже, загальні втрати електричної енергії Wтут можна вважа­ти рівними

(24)

Втрати електричної енергії в ЕП, що працюють із рекуперацією енергії. У сучасних каскадних системах одна частина електричної енергії ковзання повертається в мережу живлення, а інша - губить­ся в ЕП.

Втрати енергії ковзання в ЕП можна визначити за формулою

(25)

Де W_ковз - загальні втрати енергії ковзання; η_k - ККД каскаду (для сучасних систем цей коефіцієнт досить високий і становить 0,9...0,95).

У каскадних системах є сталі втрати енергії, що не залежать від енергії ковзання. Вони становлять до 3% споживаної потужності.

Враховуючи це, підсумкові втрати енергії в ЕП з рекуперацією приблизно такі:

(26)

Дата добавления: 2013-12-13