Selección de potencia del motor eléctrico del grupo de bombeo

Para elegir el tipo y la capacidad de la instalación de bombeo eléctrico, es necesario decidir el esquema de suministro de agua en función de las condiciones locales. El agua es suministrada principalmente por una caldera de agua a presión o un tanque de agua a presión accionado por bombas centrífugas por motores asíncronos.

El suministro directo de agua desde la bomba a la red de distribución se realiza en sistemas de riego abiertos accionados por motores asíncronos.

Para el esquema de suministro de agua adoptado, elija una bomba (en la mayoría de los casos, una bomba centrífuga confiable y fácil de usar).

Para seleccionar una bomba y determinar su potencia por consumo de agua, se determina el caudal y la presión necesarios.

La alimentación Qn (l/h) de la bomba se obtiene a partir de la siguiente relación:

Bn = Qmaxh = (kz NS kdías x Vmiércoles) / (24 η),

donde Qmaxh es el caudal horario máximo posible de agua, l / h, kz — coeficiente de irregularidad del consumo horario, kdni — coeficiente de irregularidad del consumo diario (1.1 — 1.3), η — eficiencia de la unidad, teniendo en cuenta el agua pérdidas), MIÉRCOLES día — consumo medio diario de agua, l / día.

El cabezal de la bomba se selecciona de modo que pueda suministrar agua a la presión requerida en un punto determinado. La altura de bombeo requerida Hntr está determinada por la altura de succión Hvs y la altura de descarga Hng, cuya suma determina la altura estática Hc, las pérdidas en las tuberías Жn y la diferencia de presión entre las zanjas superiores y los niveles inferiores Pnu.

Dado que la presión H = P /ρg, donde P — presión, Pa, ρ — densidad del líquido, kg / m3, g — 9,8 m / s2 — aceleración de la gravedad, g — peso específico del líquido, k / m3, conseguir:

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

Conociendo el caudal y la altura necesarios, se selecciona del catálogo una bomba con los parámetros adecuados, teniendo en cuenta la posible velocidad del motor de accionamiento. A continuación, se determina la potencia del motor eléctrico de la bomba.

De acuerdo con la característica universal de la bomba seleccionada, se determina su presión de alimentación Qn Hn y se determina la eficiencia ηn y la potencia de la bomba Rn.

Potencia (kW) del motor de accionamiento de la bomba Pdv = (ks NS ρ NS Qn x Hn) / (ηn x ηn),

donde — кс factor de seguridad, dependiendo de la potencia del motor eléctrico de la bomba: P, kW — (1.05 — 1.7), ya que en condiciones reales de funcionamiento de las bombas, pueden ocurrir fugas de agua de la tubería de presión (debido a fugas en las conexiones, roturas de tuberías, etc., por lo tanto, los motores eléctricos para bombas se seleccionan con cierta reserva de potencia. Se puede tomar un factor de seguridad más bajo, por lo que para una potencia del motor de la bomba de 2 kW — кс = 1.5, 3 kW — кс = 1,33, 5 kW — кz = 1,2, con potencia superior a 10 kW- кh = 1,05 — 1,1 ηπ — Eficiencia de transmisión (para transmisión directa 1, correa trapezoidal 0,98, engranaje 0,97, correa plana 0,95), ηn — eficiencia del pistón bombas 0,7 — 0,9, centrífugas 0,4 — 0,8, vórtice 0,25 — 0,5.

Para las bombas centrífugas, la elección correcta de la velocidad angular de la bomba es particularmente importante, ya que su capacidad es proporcional a la velocidad angular, la cabeza y el momento — al cuadrado de la velocidad angular, la potencia — a su cubo: ≡ ω, З ≡ ω2, М≡ ω2, P ≡ ω3

De estas relaciones se deduce que a medida que aumenta la velocidad angular de la bomba, aumenta su potencia, lo que puede provocar un sobrecalentamiento del motor eléctrico. Si se subestima la velocidad angular del motor, la cabeza de la bomba puede ser insuficiente para el caudal calculado.

Al elegir una unidad de bomba eléctrica de acuerdo con el catálogo, es necesario tener en cuenta sus características operativas (Fig. 1) y las características de la línea en la que trabaja la bomba, es decir, la conexión entre la fuente de alimentación y el total. valor de la presión necesaria para elevar el agua hasta cierta altura, venciendo la resistencia hidráulica y creando una sobrepresión a la salida de la tubería de descarga.Es necesario esforzarse para garantizar que el punto de operación A esté en la zona de los valores máximos de la eficiencia de la unidad.

Arroz. 1. Características de la bomba a diferentes velocidades (1, 2, 3, 4), líneas a diferentes grados de estrangulamiento (5, 6) y eficiencia (7) de la bomba a la velocidad nominal.

El tipo de motor eléctrico se selecciona en función de las condiciones ambientales y las características de la instalación. Por ejemplo, para accionar bombas sumergibles del tipo ETSV, se utilizan motores eléctricos con una potencia de 0,7 — 65 kW con una construcción especial del tipo PEDV, diseñados para trabajar en pozos con un diámetro de 100 a 250 mm con suministro de energía en una altura de aislamiento de hasta 350 m.

El motor eléctrico junto con la bomba se instala en el pozo sumergido en el agua bombeada (Fig. 3). Un ejemplo de designación de unidad convencional: ETsV-6-10-80-M, donde ETSV-6 es una unidad de perforación de bomba de agua eléctrica con una característica "6" en el diámetro del pozo, es decir, para un pozo con un diámetro interno de 149,5 mm, 10 es el caudal nominal de la bomba, m3/h, 80 — presión nominal, m, M — tipo de versión climática según GOST 15150-69.

Designación convencional del motor eléctrico utilizado en el dispositivo: PEDV4-144 (PEDV - motor eléctrico sumergido sumergido en agua, 4 - potencia nominal, kW, 144 - tamaño máximo de sección transversal, mm).

Arroz. 2. Unidad de bomba de agua centrífuga eléctrica: 1 — bomba, 2 — jaula, 3 — cabeza, 4 — válvula de retención, 5 — impulsor, 6 — salida de paleta, 7 — acoplamiento, 8 — motor, 9 — cojinete superior, 10 — estator , 11 — rotor, 12 — escudo de cojinete inferior, 13 — fondo, 14 — tapón, 15 — tapón del filtro, 16 — horquilla, 17 — malla, 18 — carcasa

Arroz. 3.Ubicación del bloque en el pozo: 1 — bloque, 2 — columna de toma de agua, 3 — sensor para «funcionamiento en seco», 4 — cable, 5 — conector, 6 — placa base o cabeza, 7 — codo, 8 — tres- válvula de paso, 9 — manómetro, 10 — válvula, 11 — estación de control y protección, 12 — abrazadera, 13 — filtro

En el accionamiento de bombas centrífugas y de vórtice no sumergibles, se utilizan motores asíncronos de jaula de ardilla y motores de rotor de fase con aislamiento a prueba de humedad con una potencia de 1,5-55 kW.

Las electrobombas sumergibles, según el nivel de hundimiento del acuífero, funcionan a profundidades de 40 a 230 m.

Las características mecánicas de la bomba centrífuga son de tipo ventilador. El momento de fricción de resistencia en los cojinetes de la bomba Ms — 0,05 Mn.

El par promedio de una bomba recíproca cuando opera en una línea donde se mantiene una cabeza constante no depende de la velocidad angular de rotación. La bomba de pistón se pone en marcha con una válvula abierta en la línea de descarga. De lo contrario, puede ocurrir un accidente.

La bomba centrífuga se puede arrancar tanto con la válvula de la línea de descarga abierta como cerrada.

Teniendo en cuenta las condiciones ambientales, las características de la instalación, la potencia requerida y la velocidad de la bomba, se selecciona el tipo de motor eléctrico adecuado de las tablas de referencia.