КПД насоса - коэффициент полезного действия насоса 

Прикрытие задвижки насоса во время работы является основной причиной понижения КПД насоса. В ряде случаев понижение КПД насоса от прикрытия задвижки может достигнуть 5—10% и даже более. Так, например, если бы в рассмотренном примере насос 6НФ был пущен в работу с прикрытой задвижкой для перекачки минимального часового притока 87 л/сек, то понижение к. п. д. достигло бы 12%. 

Подсчитаем размеры потери в денежных средствах, если коэффициент полезного действия будет снижен на 5%. Средний суточный расход бытовых стоков равен 15 000 м3 и от промышленности — 2 400 м3, а всего вместе с бытовыми и душевыми водами — 18 000 м3 в сутки или 208 л/сек. 

Годовой расход в рублях на электроэнергию при стоимости ее 15 коп. за 1 квтч при высоте подъема 21 м . 5% от этой суммы составит 4950 р. 

Между тем стоимость одного насосного агрегата слагается из затрат: на насос 6НФ. 6000 руб. двигатель к насосу 3700 монтаж агрегата 1200 Итого 10900 руб. Следовательно, потеря 5% электроэнергии б год равноценна 45% стоимости насосного агрегата. В действительности потеря электроэнергии превышает 5%. Так, при полном развитии в течение 5 часов будет иметь место минимальный расход — 87 л/сек. При прикрывании задвижки для получения такого расхода к. п. д. снизится на 12%. 

Из всего сказанного выше можно сделать следующие выводы: 

1) Не следует стремиться к установке возможно меньшего количества рабочих насосов на насосной станции, так как насосы будут крупнее, что вызовет необходимость в часы минимальных расходов больше прикрывать задвижки и понижать к.п.д. 

2) Необходимо возможно полнее использовать регулирующую емкость приемного резервуара, не останавливаясь перед выключением из работы насосов, чтобы накопить стоки и затем пустить насосы в работу с большей нагрузкой, что не вызовет усложнения эксплуатации, так как основная задача дежурного машиниста заключается в управлении задвижками и наблюдении за показаниями приборов. 

3) Нельзя рекомендовать урезывать до минимума регулирующий объем приемного резервуара, а надо принимать его емкость, исходя из конструктивных и экономических соображений. Коэффициент полезного действия агрегата ƞагр = ƞдв ƞнас с течением времени будет понижаться. Так как к. п. д. двигателя ƞлв не изменяется, то понижение к. п. д. агрегата ƞагр надо отнести целиком за счет насоса, главным образом в связи с износом уплотняющих колец. 

В большинстве насосных станций нет песколовок, и песок из приемного резервуара попадает в насосы вместе со стоками, что влечет за собой быстрый износ уплотняющих колец. В связи с этим понижается производительность насоса. Во избежание понижения к. п. л. необходима регулярная проверка производительности насоса — это вполне возможно, так как все канализационные станции снабжены водомерами. Изношенные кольца необходимо сменять. 

Откачка сточных вод 

Из предыдущего видно, какое большое экономическое значение имеет работа насоса при высоком КПД и как сильно снижается КПД насоса при пользовании задвижкой для регулирования работы насоса. Однако имеется полная возможность сохранить высокий к. п. д., если прерывать работу насоса для накапливания стоков в приемном резервуаре. Это следует делать всегда, если это выгодно. Рассмотрим пример работы станции при этих условиях. 

Регулирующая емкость приемного резервуара, изображенного на рис. 214, равна 100 м3 Объем от кривой спада до расчетного заполнения коллектора зависит от диаметра коллектора, его уклона и длины и может колебаться в весьма широких пределах. 

Приведем этот объем для частных случаев: 

1) Коллектор имеет диаметр d. = 1 м уклон i= 0,004; длину I = = 2750 м и расчетный расход Q = 0,468 м3/сек. Тогда искомый объем равен 175,59 м3. При кратковременных перерывах осадки не успеют уплотниться и смываются последующей откачкой. В случае же надобности применяется усиленная откачка.  

2) Коллектор имеет диаметр d — 0,8 м; уклон i = 0,007; длину t — = 1000 м и расчетный расход Q = 0,32 мг/сек. Искомый объем равен 42,6 м³. 

Примем для примера этот объем, условно равный регулирующему объему приемного резервуара, т. е. 100 м3. Ошибка в ту или иную сторону не имеет значения, так как она может вызвать только большие или меньшие перерывы в работе насоса. Необходимо также учесть, что в действительности поступление стоков будет отличаться от теоретического, а это тоже скажется лишь на продолжительности перерывов.

Высота уровня сточной жидкости в приемном резервуаре покажет дежурному машинисту, когда необходимо включать или выключать насос. Сначала насосы не работают и стоки накапливаются в приемном резервуаре. Когда регулирующая емкость заполняется, в работу пускается один насос на полную производительность — 140 л/сек с напором 20,0 м при открытой задвижке. 

Стоки перекачиваются по одной трубе. При опорожнении приемного резервуара насос выключается и снова накапливаются стоки. Когда приток достигнет такой величины, что одного насоса будет недостаточно, во вторую напорную трубу включается второй насос. Тогда оба насоса будут работать с прежней производительностью. 

При работе трех насосов напорные трубы соединяются путем открывания задвижки на соединительной ветке. Производительность трех насосов будет максимально возможной, т. е. 370 л/сек при напоре 21,6 м. Работу насосов удобно показать на интегральном графике. 

На рис. 217 показан интегральный ступенчатый график, порядок включения и выключения насосов и остаток в резервуаре. Общая продолжительность работы насосов равна 37 час., Продолжительность работы каждого насоса легко регулировать по усмотрению. Цифровые величины притока и откачки по часам суток указаны в табл. 28. 

Требуемая мощность двигателя при работе одного насоса равна ; при работе трех насосов . 

По каталогу принимаем электродвигатель мощностью 63 кет с числом оборотов в 1 мин, n= 1000. Коэффициент на перегрузку равен 63:50,5 = 1,25. Принятый режим работы насосов обеспечивает высокий к. п. д., так как не приходится прикрывать задвижку; вследствие работы насосов с предельной нагрузкой достигается высокий коэффициент мощности (cos ).