Регулирование подачи насосных установок.

Регулировать подачу насосных установок можно включением и отключением одного двигателя или части двигателей, дросселированием задвижкой, изменением частоты вращения, а также за счет изменения параметров сети или насоса. Существу­ют также комбинированные способы регулирования, при которых изменения характеристик сети и насоса происходят взаимосвя­занно и одновременно.

Рассмотрим основные способы регулирования подачи (и на­пора) насосного агрегата.

Байпасирование осуществляется перепуском перекачиваемой жидкости из напорного трубопровода во всасывающий по спиральному трубопроводу с задвижкой, манипулирование которой и позволяет менять подачу насоса. При этом режим работы и параметры насоса не изменяются. Недостатки данного способа — потеря энергии на перепуск по байпасу «оборотной» жидкости и сложности при обслуживании насосной установки.

Регулирование основной (запорной) задвижки осуществляется на выходе из насоса. При полностью закрытой задвижке может осуществляться пуск насосной установки в работу, причемзадвижка может использоваться как регулирующая для изменения подачи и напора в процессе эксплуатации. При закрытии задвижки ухудшается гидравлический рабочий процесс самого насоса, в нем появляются (при малых расходах) обратные токи жидкости, вибрация и шум, происходит нагрев всего агрегата.Естественно, все эти отклонения, вызванные дросселированием выходной задвижки, влекут за собой потери энергии.

Способ регулирования подачи с помощью задвижки относительно прост, но неэкономичен, так как часть энергии, потребляемой насосом, гасится в задвижке сразу же на выходе жидкой среды из насоса. Поэтому его рекомендуется использовать для регулирования подачи насосов малой и средней мощности.

Третьим способом регулирования параметрами насосного аг­регата является изменение частоты вращения насоса, что дос­тигается путем применения регулируемого электропривода. Этот способ удорожает и усложняет обслуживание установки, но позволяет при изменении частоты вращения рабочего колеса насоса сохранять подобие насосных характеристик и снижать потребление электрической энергии.

При регулировании частоты вращения рабочего колеса центробежного насоса выполняются следующие соотношения:

; ; ,

где -новая частота вращения рабочего колеса; , -мощности насоса.

12. Станция управления ЭП насосных установок.

Принципиальная электрическая схема управления безбашен­ной насосной установкой приведена на рис.1. Для пуска уста­новки включают автоматический выключатель QF1, который защищает электродвигатель от перегрузок при неполнофазных режимах работы. Электромагнитныйрасцепитель выключате­ля QF1 обеспечивает защиту силовых цепей электронасоса от коротких замыканий. Защита цепей управления от коротких замыканий обеспечивается плавким предохранителем FU.

При отсутствии воды в котле контакт реле давления SР в це­пи катушки магнитного пускателя КМ замкнут и силовые кон­такты КМ включают электродвигатель. Насос подает воду в сеть, а ее избыток создает в напорном котле давление.

При достижении заданного давления контакт реле SР размыкается, пускатель КМ отключается, насос останавливается. Вода из котла под дейст­вием давления сжатого воздуха подается в водопроводную сеть. Давление снижается, при его минимальном заданном значении контакт SР замыкается, и цикл работы насоса повторяется.

Как правило, водоснабжающие установки комплектуются ти­повыми станциями управления. С помощью таких станции можно автоматически поддержи­вать давление воды в напорных баках различных конструкций, уровень воды в водонапорной башне, осушаемой емкости или в бассейне.

Возможно ручное управление с сохранением функций защи­ты электрооборудования. В процессе работы контролируются рабочие токи во всех фазах, при их недопустимых отклонениях происходит автоматическое отключение водонасосного агрега­та. В паузах между включениями автоматически проверяется сопротивление изоляции кабеля и электродвигателя. В случае недопустимого снижения сопротивления изоляции запрещает­ся давать команду на пуск насоса.

Защита от «сухого хода» осуществляется электродным датчи­ком, контролирующим уровень воды в скважине. Предусмотрен автоматический перезапуск насоса после восстановления уров­ня воды в скважине.

При автоматическом управлении по давлению включение и отключение насоса осуществляется логической схемой по сиг­налам, поступающим от электроконтактного манометра или от реле давления; отключение производится таймером по заданной уставке времени.Предусмотрены дистанционное управление, телеуправление, местное управление и наладочный режим.

В станциях управления в зависимости от типа водоснабжающей установки могут использоваться датчики уровня, электро­контактные манометры, реле давления.

В системах водоснабжения, автоматизация которых осуще­ствляется по уровню воды в напорном резервуаре, могут ис­пользоваться датчики уровня, электроконтактные манометры, реле давления.

13. Приводные характеристики вентилятора.

Механическая характеристика вентилятора может быть определена уравнением:

,

где - момент сопротивления вентилятора при угловой скорости ; - начальный момент сопротивления; - момент сопротивления вентилятора при номинальной угловой скорости .

Воздухообмен определяют по формуле: ,

где - количество животных; - вентиляционная норма.

Мощность электродвигателя вентилятора: ,

где - подача вентилятора, м³/с.

Регулирование подачи вентилятора.

В зависимости от то внешних и внутренних условий, от сезона приходится в широких пределах изменять производительность вентиляционных установок.

Подачу вентилятора можно регулировать изменением площади сечения воздуховода (дросселированием); изменением количетва одновременно включенных вентиляторов; изменением частоты вращения электродвигателя вентилятора.

                   При дросселировании подачу вентилятора можно изменять только в сторону уменьшения (рис.1).

При необходимости увеличить подачу в систему включают дополнительные вентиляторы. В этом случае возможно ступенчатое регулирование подачи. В более совершенных системах вентиляции регулирование воздухообмена производят плавным регулированием частоты вращения вентиляторов (рис. 2).

Как видно из рисунков 1 и 2 при регулировании подачи вентилятора изменением частоты вращения уменьшения подачи уменьшается давление, как и в случае регулирования произво­дительности насосов, поэтому преимущество использования в вентиляционных установках регулируемого электропривода несомненно.

Изменение угловой скорости АД, используемого для привода вентилятора, возможно путем изменения напряжения на обмотке статора и изменения частоты; применяются также многоскорост­ные АД.

Особенности механических характеристик электродвигателей с повышенным скольжением позволяют обеспечить диапазон регулирования подачи воздуха 1 : 6 при их использовании 1 для привода осевых вентиляторов в системах микроклимата животноводческих и птицеводческих помещений.

14. Выбор мощности ЭД для приводов вентиляционной установки.

Механическая характеристика вентилятора может быть определена уравнением:

,

где - момент сопротивления вентилятора при угловой скорости ; - начальный момент сопротивления; - момент сопротивления вентилятора при номинальной угловой скорости .

Мощность вентилятора: ,

где - коэффициент запаса, зависящий от мощности; - воздухообмен, м³/с; - давление, Па; , - КПД вентилятора и передачи.

Коэффициент запаса мощности учитывает возможную перегрузку электродвигателя.

Воздухообмен определяют по формуле: ,

где - количество животных; - вентиляционная норма:

,

где - соединение вредных примесей, выделяемых животными, м³/с; - допустимое количество вредных примесей (в относительных единицах); -содержание вредных примесей в наружном воздухе.

Мощность электродвигателя вентилятора: ,

где - подача вентилятора, м³/с.