метр, а окупается система водоснабжения обычно за первый год эксплу атации.
Выбор электродвигателя насосных установок. Для водоснабжения и орошения используются различные типы насосов, но наибольшее распространение получили центробежные насосы.
Мощность, необходимая для привода насоса, определяется по
формуле: |
|
n yQH |
(,9-19> |
р = ш Щ & ’ |
где Q — производительность насоса, м3/с;
у— удельный вес воды, равный 9810, Н/м3;
Н— полный расчетный напор, м;
% — к. п. д. насоса (0,4 — 0,8);
т)2 — к. п. д. передачи (обычно центробежный насос соединяется непосредственно с электродвигателем через эластичную муф ту, к. п. д. которой можно принять 0,98—0,99).
Производительность насоса определяется по средним нормам водопотребления из следующего соотношения:
Qcp. сут ^сут
(19-20)
24Г|
где |
Qmax — максимальное расчетное потребление воды, м3/ч; |
|
Qcp. сут — среднесуточный расход воды, м3/сут; |
|
ксут — коэффициент суточной неравномерности водопотребле- |
|
ния (1,2—1,3); |
|
кч — коэффициент часовой неравномерности водопотребления |
|
(можно принять кч = 2,0 = 3,5 — на ферме с автопое |
|
нием, кч =4, 0 и- 5,5 — на ферме без автопоения), |
г] — коэффициент, учитывающий потери воды т) |
0,9. |
|
Среднесуточное потребление воды определяется по формуле: |
|
|
|
Qcp. сУт= 4і Пі + і72«2+ |
+9к«к. |
|
|
(19-21) |
где qx, q2, |
..., |
qK— суточная норма потребления воды одним видом |
пъ п2, |
..., |
" потребителей; |
|
|
|
|
|
пк — количество потребителей каждого вида. |
|
|
|
Напор насоса выбирают таким, чтобы можно было подать воду при |
необходимом давлении в заданную точку. Расчетный |
напор |
опреде |
ляется по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
Н = Нм + Нв+ На+ Н а , |
|
|
(19-22) |
где # вс — высота всасывания, то есть |
расстояние по |
вертикали |
от |
|
уровня воды в источнике до оси насоса, м; |
|
|
от |
оси |
Нн — высота нагнетания, или расстояние по вертикали |
|
насоса до самой высокой точки подачи воды, м; |
|
|
|
# п — потери напора в магистрали, |
м; |
|
|
|
|
Нсв — свободный напор, обеспечивающий выход воды к потреби телю с определенной скоростью, м.
Э л е к т р о п р и в о д н а с о с н ы х у с т а н о в о к осущест вляют асинхронными короткозамкнутыми двигателями.
Системы водоснабжения строятся, как правило, по схеме насос — водонапорный бак или воздушно-водяной котел — напорный трубо провод. Водонапорный бак или котел воспринимают разность рас ходов насоса и потребителей и выравнивают давление воды у потреби телей.
Для выявления режима работы электродвигателя рассмотрим работу насосной установки, гидравлическая схема которой показана на рис. 142.
При включенном насосе вода будет поступать к потребителям и
водонапорный |
бак или котел, заполняя |
регулируемый объем Ѵр. |
|
|
|
|
|
Как только бак заполнится, насос от |
|
|
|
|
|
ключается, и потребители получают |
|
|
|
|
|
воду из регулируемого объема бака. |
|
|
|
|
|
При достижении нижнего уровня в |
|
|
|
|
|
баке HacoG снова включается. Таким |
|
|
|
|
|
образом, работа насоса происходит |
|
|
|
|
|
циклично. |
Поскольку |
потребление |
|
|
|
|
|
воды в течение суток меняется, будет |
|
|
|
|
|
изменяться и частота включения на |
|
|
|
|
|
соса. Максимальная частота включе |
|
|
|
|
|
ния насоса ѵтах наблюдается при рас |
|
|
|
|
|
ходе воды потребителем Qp = |
^ и за- |
|
|
|
|
|
висит от регулируемого объема: |
Рис. |
142. |
Гидравлическая |
схема |
|
Q |
, |
(19-23) |
|
насосной установки: |
|
|
'шах 4Ѵр |
|
/ — источник воды; 2 — насос; |
Я — во |
где Q — производительность |
насоса, |
допровод; |
4 — водонапорный бак или |
м3/с. |
|
|
котел; |
5 — верхний |
уровень |
воды; |
|
|
|
6 — нижний уровень воды. |
В системе с водонапорным баком |
регулируемый объем велик и ѵтах == = 3 -г- 6 вкл/ч. Электродвигатель выбирают по длительному режиму работы. Мощность его определяется по формуле (19-19).
В системе с котлом регулируемый объем мал и ѵтах = 200 -г- 300 вкл/ч;
режим |
работы двигателя будет п о в т о р н о - к р а т к о в р е - |
м е н н |
ы м. |
Однако в таких системах возможен |
и д л и т е л ь н ы й |
р е ж и м |
р а б о т ы э л е к т р о д в и г а т е |
л я (при Q = Qp). |
Поэтому обычно электродвигатель выбирается также для условий длительного режима, но при этом обязательно делается проверка его на допустимое число включений в час. Если двигатель не подходит по допустимому числу включений в час, то следует увеличить регули руемый объем Ѵр.
Автоматическое управление электронасосными установками. Авто матизация управления электроприводом насосных станций сводится к автоматическому включению электродвигателей при опорожнении регулируемого объема и их выключению при заполнении регулируе мого объема.
На рис. 143 изображена с х е м а с т а н ц и и у п р а в л е н и я
тина ПЭТ, применяемая для управления |
насосами в с и с т е м а х |
с в о д о н а п о р н ы м и б а ш и я м н. |
Контроль за уровнем воды |
в баке осуществляется электродными датчиками уровня, получающими питание напряжением 36 В от трансформатора Тр2. Управление насос ной станцией производится универсальным переключателем УП,
~380ß О
который имеет 3 положения: нейтральное 0, автоматическое управле ние А и ручное управление Р.
При автоматическом управлении замкнуты контакты 1 и 3 переклю чателя УП. Напряжение подается на катушку магнитного пускателя КЛ и через рубильник В1 на трансформатор Тр2. Электродвигатель включается, и насос подает воду в бак, о чем сигнализирует лампа ЛС2. Когда вода в баке перекроет контакт верхнего уровня КВУ, реле управления РУ сработает и своим размыкающим контактом отключит магнитный пускатель КЛ\ подача воды прекратится. Об этом сигнали зирует лампа ЛС1. При разборе воды сначала размыкается контакт КВУ, однако реле РУ продолжает получать питание через контакт
КНУ и замыкающий контакт РУ\ включения двигателя не произойдет. Когда уровень воды упадет ниже контакта КНУ, насос снова вклю чится.
Схема предусматривает защиту погружного насоса от сухого хода, который может возникнуть при снижении уровня воды в источнике, засорении сетки приемного клапана и т. п. Защиту выполняют реле давления ДД, установленное в напорном трубопроводе, и тепловое
реле времени РВ. |
При сухом |
ходе напор |
в трубопроводе |
падает, |
'380 В |
|
и реле давления своим контактом |
|
включает |
нагревательный |
элемент |
Ш'т- |
|
РВ, который с выдержкой |
вре |
|
мени, равной 20 с, отключает маг |
ДД |
нитный |
пускатель КЛ. |
В |
нор |
|
|
мальном |
режиме работы |
контакт |
|
|
ДД разомкнут. |
|
|
нп |
- |
V |
Ручное включение |
насоса |
осу |
|
|
ществляется переводом переключа |
|
|
ил |
|
|
|
теля УП в положение Р. |
|
|
|
|
|
А в т о м а т и ч е с к о е у п р а |
|
|
|
в л е н и е н а с о с н ы м и с т а н |
|
|
|
ц и я м и с в о з д у ш н о - в о |
Рис. 144. Схема управления автома |
д я н ы м |
к о т л о м |
осущест |
тической |
насосной станцией с воздуш |
вляется с помощью реле давления, |
но-водяным котлом типа ВУ. |
реагирующего на давление |
воз |
|
|
|
духа внутри |
котла. |
На |
рис. |
144 |
показана схема управления автоматической насосной станцией с воз душно-водяным котлом типа ВУ.
Для пуска станции включают автомат AB. При отсутствии воды в котле контакты реле давления ДД будут закрыты и произойдет вклю чение магнитного пускателя КЛ. Двигатель запустится, и насосный агрегат будет подавать воду в сеть, а ее излишки пойдут в котел. При повышении уровня воды в герметично закрытом котле будет повышаться давление воздуха. Когда вода достигнет верхнего уровня, давление воздуха станет равным уставке реле ДД, его контакты разомкнутся, и насос выключится. Вода, запасенная в котле, под действием сжатого воздуха пойдет к потребителю. Новое включение насоса произойдет при опускании воды в котле до нижнего уровня, когда контакты ДД снова закроются-. Ручное управление насосом осуществляют выключа телем В.
19.7. ЭЛЕКТРОПРИВОД ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК
Вентиляционные установки в сельскохозяйственном производстве применяются для вентиляции различных животноводческих и птице водческих помещений, помещений для хранения сельскохозяйственных продуктов, а также для сушки зерна и сена. Причиной загрязнения воздуха в животноводческих помещениях являются выделяемые животными углекислый газ, водяные пары и избыточное тепло.
В отдельных животноводческих помещениях и хранилищах сель скохозяйственных продуктов, где требуется поддерживать внутреннюю температуру в заданных пределах, вентиляционные установки сов мещают с отопительными (калориферными) или воздухоохладитель
ными установками. |
|
Расчет вентиляционной установки. Д л я р а с ч е т а |
в е н т и |
л я ц и о н н о й у с т а н о в к и животноводческих или |
птицевод |
ческих помещений необходимо определить количество воздуха, которое вентилятор должен удалить из помещения или подать в него за единицу времени. Часовой расход воздуха L в расчете на одну голову и на один источник выделения вредностей может быть определен по формуле:
где 2— число единиц вредностей, выделяемых в помещении в единицу
времени; |
в |
1 |
м3 наружного воз |
2, — содержание единиц вредностей |
духа; |
1 |
м3 |
воздуха, удаляемого |
г2 — содержание единиц вредностей в |
изпомещения. |
|
|
|
По формуле (19-24) можно определить расход воздуха на удаление избыточной влаги, углекислоты, аммиака и тепла. В зависимости от этого написание формулы будет несколько изменяться. При расчете расхода воздуха на удаление избыточной влаги она примет вид:
|
|
|
|
|
<і9-25> |
где |
W = Wi -I- W2 — выделение влаги внутри помещения, г/ч; |
|
Wx — влага, |
выделяемая дыханием |
и |
кожей |
|
животных (например, дойные коровы мо |
|
гут в зависимости от веса выделить |
|
влаги 250—350 г/ч, |
свиньи — от |
75 до |
|
100 г/ч, |
лошади — 270—330 г/ч, |
куры — |
|
7,7—10 г/ч); . |
|
|
|
|
W2 ж 0.14W7! — влага, |
испаряющаяся с пола и из корму |
d[ |
шек, г/ч; |
наружном |
воздухе |
= dx фн и d'i = d2(pB— содержание влаги в |
|
и в воздухе внутри |
помещения, |
г/м3; |
|
dx и d2 — содержание влаги в |
наружном воздухе |
|
и внутри помещения в насыщенном со |
|
стоянии, г/м3; |
|
|
|
|
фн и фв — относительная влажность наружного воз |
|
духа и воздуха внутри помещения. |
|
В неотапливаемых помещениях при температуре воздуха от 6 до |
8 °С относительная влажность воздуха не должна превышать |
85%, |
а в отапливаемых помещениях при температуре выше 10 °С — 60%.
зоз