Seleção da potência do motor elétrico da unidade de bombeamento

Para escolher o tipo e capacidade da instalação de bombeamento elétrico, é necessário decidir sobre o esquema de abastecimento de água com base nas condições locais. A água é fornecida principalmente por uma caldeira de pressão de água ou um tanque de pressão de água acionado por bombas centrífugas por motores assíncronos.

O abastecimento de água direto da bomba para a rede de distribuição é realizado em sistemas de irrigação abertos acionados por motores assíncronos.

Para o esquema de abastecimento de água adotado, escolha uma bomba (na maioria dos casos, uma bomba centrífuga confiável e fácil de usar).

Para selecionar uma bomba e determinar sua potência pelo consumo de água, determina-se a vazão e a pressão necessárias.

A alimentação Qn (l/h) da bomba é encontrada a partir da seguinte relação:

Bn = Qmaxh = (kz NS kdias x Vquarta-feira) / (24 η),

onde Qmaxh é o fluxo horário máximo possível de água, l / h, kz — coeficiente de irregularidade do consumo horário, kdni — coeficiente de irregularidade do consumo diário (1,1 — 1,3), η — eficiência da unidade, levando em consideração a água perdas), QUARTA-FEIRA dia — consumo médio diário de água, l / dia.

A cabeça da bomba é selecionada para fornecer água na pressão necessária para um determinado ponto. A altura necessária da bomba Hntr é determinada pela altura de sucção Hvs e pela altura de descarga Hng, cuja soma determina a altura estática Hc, as perdas nas tubulações Жn e a diferença de pressão entre as valas superiores e os níveis inferiores Pnu.

Dado que a pressão H = P /ρg, onde P — pressão, Pa, ρ — densidade do líquido, kg/m3, g — 9,8 m/s2 — aceleração da gravidade, g — peso específico do líquido, k/m3, nós pegar:

Hntr = Hc + Hn + (1 /ρ) NS (Rov — Pnu)

Conhecendo a vazão e altura necessária, uma bomba com parâmetros adequados é selecionada no catálogo, levando em consideração a possível velocidade do motor de acionamento. A seguir, determina-se a potência do motor elétrico da bomba.

De acordo com a característica universal da bomba selecionada, sua fonte de alimentação Qn pressão Hn é determinada e a eficiência ηn e a potência da bomba Rn são determinadas.

Potência (kW) do motor de acionamento da bomba Pdv = (ks NS ρ NS Qn x Hn) / (ηn x ηn),

onde — кс fator de segurança, dependendo da potência do motor elétrico da bomba: P, kW — (1,05 — 1,7), pois em condições reais de operação das bombas pode ocorrer vazamento de água da tubulação de pressão (devido a vazamento de conexões, quebras de tubulações, etc., portanto, os motores elétricos para bombas são selecionados com uma certa reserva de energia. Um fator de segurança mais baixo pode ser obtido, portanto, para uma potência do motor da bomba de 2 kW - кс = 1,5, 3 kW - кс = 1,33, 5 kW — кz = 1,2, com potência acima de 10 kW- кh = 1,05 — 1,1. ηπ — eficiência da transmissão (para transmissão direta 1, correia em V 0,98, engrenagem 0,97, correia plana 0,95), ηn — eficiência do pistão bombas 0,7 — 0,9, centrífugas 0,4 — 0,8, vórtice 0,25 — 0,5.

Para bombas centrífugas, a escolha correta da velocidade angular da bomba é particularmente importante, pois sua capacidade é proporcional à velocidade angular, à altura manométrica e ao momento — ao quadrado da velocidade angular, à potência — ao seu cubo: В ≡ ω, З ≡ ω2, М≡ ω2, P ≡ ω3

A partir dessas relações, segue-se que à medida que a velocidade angular da bomba aumenta, sua potência aumenta, o que pode levar ao superaquecimento do motor elétrico. Se a velocidade angular do motor for subestimada, a cabeça da bomba pode ser insuficiente para a vazão calculada.

Ao escolher uma unidade eletrobomba de acordo com o catálogo, é necessário levar em consideração suas características operacionais (Fig. 1) e as características da linha em que a bomba funciona, ou seja, a conexão entre a fonte de alimentação e o total valor da pressão necessária para elevar a água a uma determinada altura, vencendo a resistência hidráulica e criando um excesso de pressão na saída da tubulação de descarga.É necessário se esforçar para garantir que o ponto de operação A esteja na zona dos valores máximos da eficiência da unidade.

Arroz. 1. Características da bomba em diferentes velocidades (1, 2, 3, 4), linhas em diferentes graus de estrangulamento (5, 6) e eficiência (7) da bomba na velocidade nominal.

O tipo de motor elétrico é selecionado com base nas condições ambientais e nas características da instalação. Por exemplo, para acionar bombas submersíveis do tipo ETsV, são utilizados motores elétricos com potência de 0,7 a 65 kW com construção especial do tipo PEDV, projetados para trabalhos em furos com diâmetro de 100 a 250 mm com fonte de alimentação em uma altura de até 350 m de isolamento.

O motor elétrico junto com a bomba é instalado no poço imerso na água bombeada (Fig. 3). Um exemplo de designação de unidade convencional: ETsV-6-10-80-M, onde ETsV-6 é uma unidade de perfuração de bomba de água elétrica com uma característica "6" no diâmetro do poço, ou seja, para um poço com diâmetro interno de 149,5 mm, 10 é a vazão nominal da bomba, m3 / h, 80 — pressão nominal, m, M — tipo de versão climática de acordo com GOST 15150-69.

Designação convencional do motor elétrico usado no dispositivo: PEDV4-144 (PEDV — motor elétrico submerso imerso em água, 4 — potência nominal, kW, 144 — tamanho máximo da seção transversal, mm).

Arroz. 2. Unidade de bomba de água centrífuga elétrica: 1 — bomba, 2 — gaiola, 3 — cabeçote, 4 — válvula de retenção, 5 — impulsor, 6 — saída de palheta, 7 — acoplamento, 8 — motor, 9 — mancal superior, 10 — estator , 11 — rotor, 12 — blindagem do mancal inferior, 13 — fundo, 14 — bujão, 15 — bujão do filtro, 16 — grampo, 17 — malha, 18 — carcaça

Arroz. 3.Localização do bloco no poço: 1 — bloco, 2 — coluna de entrada de água, 3 — sensor para «operação a seco», 4 — cabo, 5 — conector, 6 — placa de base ou cabeça, 7 — cotovelo, 8 — três válvula de passagem, 9 — manômetro, 10 — válvula, 11 — estação de controle e proteção, 12 — braçadeira, 13 — filtro

No acionamento de bombas centrífugas e de vórtice não submersíveis, são utilizados motores assíncronos de gaiola de esquilo e motores de rotor de fase com isolamento à prova de umidade com potência de 1,5-55 kW.

As bombas elétricas submersíveis, dependendo do nível de subsidência do aquífero, funcionam em profundidades de 40 a 230 m.

As características mecânicas da bomba centrífuga são do tipo ventilador. O momento de atrito de resistência nos mancais da bomba Ms — 0,05 Mn.

O torque médio de uma bomba alternativa ao operar em uma linha onde uma carga constante é mantida não depende da velocidade angular de rotação. A bomba de pistão é iniciada com uma válvula aberta na linha de descarga. Caso contrário, pode ocorrer um acidente.

A bomba centrífuga pode ser iniciada tanto com a válvula da linha de descarga aberta quanto fechada.

Levando em consideração as condições ambientais, as características da instalação, a potência necessária e a velocidade da bomba, o tipo apropriado de motor elétrico é selecionado nas tabelas de referência.