Рассмотрим напорную характеристику насоса 4НК-5×1 поз. Н–7, Н–8, Н–9. Данный насос работает при номинальном режиме. Рассмотрим несколько режимов работы (0,6…0,9) ∙ Gном.
Точки пересечения характеристик определяют режимы работы насоса при его работе на сеть. Изменение скорости вращения приводного электродвигателя приводит к одновременному изменению производительности и давления на нагнетании насоса. Это связано с тем, что зависимость напора от расхода жидкости является квадратичной.
Запишем уравнение напорной характеристики нагнетательного трубопровода:
. (3.5)
где
Hст = 0,3·Нном. (3.6)
Подставим числовые значения:
Нст = 0,3·60 =18 м вод. ст.
Из данного уравнения найдем значения аэродинамических сопротивлений центробежного насоса для заданных значений производительности. Результаты расчетов приведены в таблице 6.
Таблица 6 – Значения аэродинамического сопротивления
G, м3/ч
R, Па/м6∙ч2
0,0207
0,0262
0,0342
0,0467
Построим графики напорных характеристик нагнетательного трубопровода для полученных значений аэродинамических сопротивлений и напорную характеристику насоса (рисунок 3).
Определим сокращение потребления электроэнергии при регулировании производительности насоса путем изменения скорости вращения двигателя.
Рассчитаем мощность насоса для заданных значений производительности для точек 1 – 4 по формуле
, (3.7)
где i = 1…4.
Рассчитаем мощность насоса для заданных значений производительности для точек 1` - 4` по формуле
(3.8)
Рассчитаем значение уменьшения мощности после регулирования по формуле
(3.9)
Рассчитаем коэффициент уменьшения мощности относительно ее номинального значения
(3.10)
где
(3.11)
Результаты расчетов по формулам (3.7)…(3.11) представлены в таблице 7.
Таблица 3.3 – Результаты расчетов
Поз.
Hn, м вод ст
63,0
61,8
58,4
60,0
, м3/ч
36,7
43,4
51,2
57,8
G, м3/ч
Pi, кВт
8,65
9,89
10,98
12,36
, кВт
5,03
6,95
9,37
11,89
ΔРi, кВт
3,62
2,94
1,61
0,46
δр, %
30,4
24,7
13,6
3,9
Из таблицы 3.3 и рисунка 3.1 видно, что при регулировании производительности путём изменения скорости вращения потребляемая от электродвигателя мощность намного меньше мощности при изменении сопротивления трубопровода. Поэтому использование электропривода является экономически выгодным.