Выбор мощности электродвигателя насосной установки

Для того чтобы выбрать тип и мощность электронасосной установки, необходимо исходя из местных условий решить вопрос о схеме водоснабжения. Подачу воды осуществляют в основном через водонапорный котел или водонапорный бак с приводом центробежных насосов от асинхронных двигателей.

Непосредственная подача воды от насоса в распределительную сеть осуществляется в открытых оросительных системах с приводом от асинхронных двигателей.

Для принятой схемы водоснабжения выбирают насос (в большинстве случаев надежный и простой в эксплуатации насос центробежного типа).

Для выбора насоса и определения его мощности по водопотреблению определяют требуемые подачу и напор.

Подачу Q н (л/ч) насоса находят из следующего соотношения:

где Qmaxч — возможный максимальный часовой расход воды, л/ч, k ч — коэффициент неравномерности часового расхода, k сут — коэффициент неравномерности суточного расхода (1,1 — 1,3), η — КПД установки, учитывающий потери воды), Q ср.сут — среднесуточный расход воды, л/сут.

Напор насоса выбирают таким, чтобы он мог подавать воду при необходимом давлении в заданную точку. Требуемый напор насоса Ннтр определяется высотой всасывания Нвс и высотой нагнетания Ннг, сумма которых определяет статический напор Нс, потерями в трубопроводах H п и разностью давлений на верхнем Рву и нижнем Рну уровнях.

Учитывая, что напор H = P/ ρg , где Р — давление, Па, ρ — плотность жидкости, кг/м3, g — 9,8 м/с2 — ускорение свободного падения, g — удельный вес жидкости, к/м3, получаем:

Ннтр = Hc + H п + (1/ ρ ) х (Рву — Рну)

Зная требуемые расход и напор, по каталогу выбирают насос подходящих параметров с учетом возможной частоты вращения приводного двигателя. Далее определяют мощность электродвигателя насоса.

По универсальной характеристике выбранного насоса уточняют его подачу Qн напор Нн и определяют коэффициент полезного действия η н и мощность насоса Рн.

Мощность (кВт) двигателя привода насоса P дв = (k з х ρ х Qн х Нн) / (ηн х ηп),

где — k з коэффициент запаса, зависящий от мощности электродвигателя насоса: Р, кВт — (1,05 — 1,7), т.к. в реальных условиях работы насосов могут происходить утечки воды из напорного трубопровода (вследствие неплотностей соединений, разрывов трубопровода и пр, поэтому электродвигатели для насосов выбирают с некоторым запасом мощности. Чем больше мощность, тем меньше коэффициент запаса можно принять. Так для мощности электродвигателя насоса 2 кВт — k з = 1,5, 3 кВт — k з = 1,33, 5 кВт — k з =1,2, при мощности больше 10 кВт — k з = 1,05 — 1,1. ηп — КПД передачи (для прямой передачи 1, клиноременной 0,98, зубчатой 0,97, плоскоременной 0,95), ηн — КПД насосов поршневых 0,7 — 0,9, центробежных 0,4 — 0,8, вихревых 0,25 — 0,5.

Для центробежных насосов особенно важен правильный выбор угловой скорости насоса, так как его производительность пропорциональна угловой скорости, напор и момент — квадрату угловой скорости, мощность — ее кубу: Q ≡ ω , H ≡ ω 2 , М ≡ ω 2 , P ≡ ω 3

Из этих соотношений следует, что при увеличении угловой скорости насоса мощность его возрастает, что может привести к перегреву электродвигателя. При занижении угловой скорости двигателя напор насоса может оказаться недостаточным для расчетной подачи.

Выбирая электронасосный агрегат по каталогу, необходимо учитывать его рабочие характеристики (рис. 1) и характеристику магистрали, на которую работает насос, то есть зависимость между подачей и суммарным значением напора, требуемого для подъема воды на заданную высоту, преодоления гидравлических сопротивлений и создания избыточного давления на выходе из нагнетательного трубопровода. Нужно стремиться к тому, чтобы рабочая точка А находилась в зоне максимальных значений КПД агрегата.

Рис. 1. Характеристики насоса при различных частотах вращения (1, 2, 3, 4), магистрали при различных степенях дросселирования (5, 6) и КПД (7) насоса при номинальной частоте вращения.

Тип электродвигателя выбирают, исходя из условии окружающей среды и особенностей монтажа. Например, для привода погружных насосов типа ЭЦВ применяют электродвигатели мощностью 0,7 — 65 кВт специального исполнения типа ПЭДВ, рассчитанные для работы в буровых скважинах диаметром от 100 до 250 мм с подачей на высоту до 350 м. Обмотка статора двигателя выполнена проводом с полихлорвиниловой влагостойкой изоляцией.

Электродвигатель вместе с насосом устанавливается в скважине погруженным в откачиваемую воду (рис. 3). Пример условного обозначения агрегата: ЭЦВ-6-10-80-М, где ЭЦВ-6 — электронасосный скважинный агрегат для воды с характеристикой «6» по диаметру скважины, а именно — для скважины с внутренним диаметром 149,5 мм, 10 — номинальная подача насоса, м3/ч, 80 — номинальный напор, м, М — вид климатического исполнения по ГОСТ 15150-69.

Условное обозначение электродвигателя, применяемого в агрегате: ПЭДВ4-144 (ПЭДВ — погружной электродвигатель водозаполненный, 4 — номинальная мощность, кВт, 144 — максимальный размер в поперечном сечении, мм).

Рис. 2. Электронасосный центробежный скважинный агрегат для воды: 1 — насос, 2 — обойма, 3 — головка, 4 — обратный клапан, 5 — рабочее колесо, 6 — лопаточный отвод, 7 — муфта, 8 — двигатель, 9 — верхний подшипниковый щит, 10 — статор, 11 — ротор, 12 — нижний подшипниковый щит, 13 — днище, 14 — пробка, 15 — пробка-фильтр, 16 — шпилька, 17 — сетка, 18 — кожух

Рис. 3. Схема расположения агрегата в скважине: 1 — агрегат, 2 — водоподъемная колона, 3 — датчик «сухого хода», 4 — кабель, 5 — муфта, 6 — опорная плита или оголовок, 7 — колено, 8 — кран трехходовой, 9 — манометр, 10 — задвижка, 11 — станция управления и защиты, 12 — хомут, 13 — фильтр

В приводе непогружных центробежных и вихревых насосов используют асинхронные короткозамкнутые двигатели я и двигатели с фазным ротором с влагостойкой изоляцией мощностью 1,5 — 55 кВт.

Погружные электронасосы в зависимости от уровня залегания водоносного слоя эксплуатируют на глубинах 40 — 230 м.

Механическая характеристика центробежного насоса имеет вентиляторный вид. Момент сопротивления трения в подшипниках насоса Мс — 0,05 Мн.

Средний момент поршневого насоса при работе на магистраль, где поддерживается постоянный напор, не зависит от угловой скорости вращения. Пуск поршневого насоса осуществляется при открытой задвижке на напорном трубопроводе. Иначе может произойти авария.

Центробежный насос можно пускать как при открытой, так и при закрытой задвижке на напорном трубопроводе.

С учетом условий окружающей среды, особенностей монтажа, необходимой мощности и частоты вращения насоса по справочным таблицам выбирают электродвигатель соответствующего типа.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник статьи: http://electricalschool.info/spravochnik/maschiny/643-vybor-moshhnosti-jelektrodvigatelja.html

Расчет мощности двигателя насоса

Формула для определения мощности (кВт) двигателя насоса

,
где κ — коэффициент запаса (1.1—1.4);
γ — удельный вес перекачиваемой жидкости, Н/м³, для холодной воды равен 9810;
Q — производительность насоса, м³/с;
Н — напор насоса, м;
ηp — кпд передачи (при непосредственном соединении насоса с двигателем ηp = 1);
ηn — кпд насоса принимают равным: для поршневых насосов — 0.7—0.98; для центробежных насосов с давлением свыше 39 000 Па — 0.6—0.75; с давлением ниже 39 000 Па — 0.3— 0.6 (лучше всего кпд определять по данным каталогов).

При выборе двигателя к центробежному насосу необходимо обращать внимание на частоту вращения двигателя, так как у центробежного насоса мощность, напор, производительность и частота вращения связаны следующими соотношениями:

,
где M — момент двигателя.

Пример расчета мощности двигателя насоса

1. Определить мощность двигателя насоса при следующих данных Q = 50 м³/ч; H = 30 м; ηn = 0.5; nd = 1460 об/мин.
2. Определить мощность двигателя, напор насоса и производительность, если двигатель вращается с частотой 965 об/мин.

1. Мощность двигателя насоса при nd = 1460 об/мин

кВт,
где 3600 — коэффициент перевода производительности из м³/ч в м³/с.

2. При частоте вращения насоса nd = 965 об/мин мощность двигателя, напор насоса и производительность:

кВт;

м;

м³/ч.

Подробнее, о номинальных данных электрических машин, здесь.

Подобные расчеты

Источник: В.И. Дьяков. Типовые расчеты по электрооборудованию.

Источник статьи: http://electrichelp.ru/raschet-moshhnosti-dvigatelya-nasosa/

Электродвигатели АИР — технические характеристики

Электродвигатели

Прайс-листы

Насосы

Асинхронные электродвигатели АИР (ранее выпускались двигатели 4А, 4АМ), благодаря простоте конструкции, отсутствию подвижных контактов, высокой ремонтопригодности, невысокой цене по сравнению с другими электрическими двигателями применяются практически во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства. Они используются для привода вентиляционного оборудования, насосов, компрессорных установок, станков, эскалаторов и многих других машин.

Основные технические характеристики:

• привязка мощности и установочных размеров по стандарту ГОСТ 31606-2012;
• степень защиты IP54, IP55 (электродвигатель АИР) по ГОСТ17494-87;
• степень защиты IP23 (электродвигатель АМН);
• изоляция класса нагревостойкости «F» по ГОСТ8865-93;
• по способу монтажа, исполнения: IM1081, IM2081, IM3081, IM3681, IM2181 и др. по ГОСТ2479
• климатическое исполнение У1, У2, У3 по ГОСТ15150-69.
• режим работы S1;
• способ охлаждения 1С-0151 по ГОСТ20459-87;
• уровень шума в режиме холостого хода — 2 класса по ГОСТ16372-93.

Дополнительные обозначения двигателей АИР специального исполнения:

• Б — встроенная температурная защита (АИР112М2БУ3);
• В — встраиваемые (АИРВ71А2);
• С — с повышенным скольжением (АИРС100L4), не путайте с АИС — привязка мощности к размерам по DIN;
• Е — со встроенным тормозом (АИР100S2Е);
• Е2 — с ручным растормаживающим устройством (АИР100L4Е2);
• Е — однофазный двигатель с двухфазной обмоткой (АИРЕ100S4);
• Е2 — однофазный двигатель с двухфазной обмоткой и пусковым конденсатором; (АИР2Е80С4);
• Ж — электродвигатели для моноблочных насосов со специальным выходным концом вала (АИР80В2Ж);
• РЗ — для мотор-редукторов (АИР100S4РЗ);
• Ш — для промышленных швейных машин (АИР71В2Ш);
• П — повышенной точности по установочным размерам (АИР100S4П);
• Ф — хладономаслостойкое исполнение (АИР90L4Ф);
• А — для атомных электростанций (4АС100L4А5);
• Х2 — химостойкие (АИР112М4Х2).

Расшифровка условного обозначения — АИР 355 S4 У3, 250 кВт, 1500 об/мин:

• А — асинхронный двигатель;
• И — Интерэлектро;
• Р — привязка мощностей к установочным размерам в соответствии с ГОСТ Р 51689 («C» — в случае привязки по нормам CENELEK);
• 355 — высота оси вращения (габарит);
• S — установочный размер по длине станины;
• 4 — число полюсов;
• У — климатическое исполнение;
• 3 — категория размещения.

Габаритно-присоединительные размеры по ГОСТ 31606-2012 можно посмотреть этой таблице ↓

Электродвигатели АИР — основные технические характеристики

Чтобы посмотреть подробные характеристики, кликните на марке электродвигателя (открывается в новом окне).

Габаритно-присоединительные размеры

Для просмотра подробных размеров и тех. данных кликните на марку электродвигателя в этой таблице.

Габаритные размеры приведены без упаковки для монтажного исполнения IM2081 (лапы+фланец) и могут незначительно различаться в зависимости от завода-изготовителя.

Для просмотра подробных размеров и тех. данных кликните на марку электродвигателя в этой таблице.

Габаритные размеры приведены без упаковки для монтажного исполнения IM2081 (лапы+фланец) и могут незначительно различаться в зависимости от завода-изготовителя.

Присоединительные размеры и технические характеристики аналогичны маркам 5АМ, 5А, 5АИ, АДМ, АМ, 5АМХ и другим эл-двигателям изготовленных в соответствии с ГОСТ 31606.

Полезная информация

Первая унифицированная серия асинхронных двигателей общего назначения А, АО была освоена в 1949 г.
В 1961 г. была освоена вторая единая серия электродвигателей А2, АО2.
С 1975 г. была заменена на серии 4А, 4АН которые соответствовали по технико-экономическим показателям уровню мировой техники. Затем серия 4А была модернизирована, что позволило улучшить некоторые показатели (снизить уровень шума, повысить основные параметры и уменьшить массу). Обозначение модернизированной серии — 4АМ, 4АМН.

В сотрудничестве со странами ИНТЕРЭЛЕКТРО была разработана серия электродвигателей АИ:

• АИР (для внутренних поставок и поставок на экспорт);
• АИС (для поставок только на экспорт).

В ней значительно улучшены многие показатели: пусковые и виброакустические характеристики, надежность, снижен расход основных материалов (от 10 до 20%).
В настоящее время также выпускаются 5 и 6 серии (5АМ, 5А, 5АМН, 6А), которые одинаковы или незначительно превышают по своим показателям электродвигатели серии АИР.

Источник статьи: http://nasoselprom.ru/production