Michał Frańczuk, 196379

Energetyka, Rok III

Politechnika Wrocławska

Wydział Mechaniczno – Energetyczny

ZADANIE 1

Dobór pompy do zadanych parametrów:

Q = 231,5 m³/h

H = 108,3 m

H_g = 76,4 m

1. Wysokość ciśnień w układzie

H_u = H − H_g

$$R = \frac{H_{u}}{Q^{2}} = \frac{H - H_{g}}{Q^{2}} = \frac{108,3 - 76,4}{{231,5}^{2}} \approx 5,95 \bullet 10^{- 4}$$

H_u - wysokość ciśnienia układu

H – wysokość podnoszenia

H_g - statyczna wysokość podnoszenia

R – zastępczy współczynnik strat przepływu

Q – wymagane natężenie przepływu

H_ui = H_g + RQ_i²

	Qi	Hui
	m^3/h	m
1	0	76,4
2	20	76,6
3	40	77,4
4	60	78,5
5	80	80,2
6	100	82,4
7	120	85,0
8	140	88,1
9	160	91,6
10	180	95,7
11	200	100,2
12	220	105,2
13	240	110,7

1. Dobór pomp do zadanych parametrów

WARIANT I

LFP 125PJM315

Moc silnika pompy: P = 90 kW

Prędkość obrotowa n = 2900 rpm

WARIANT II

LFP 100NPK315/309

Moc silnika pompy: P = 110 kW

Prędkość obrotowa: n = 2900 rpm

WARIANT III

LOWARA SHF80-250/750

Moc silnika pompy: P = 75 kW

Prędkość obrotowa: n = 2900 rpm

Wszystkie 3 pompy są to pompy jednostopniowe, monoblokowe.

Wykres przedstawiający zestawienie charakterystyk układu i pomp:

Punkty równowagi dla wybranych pomp:

WARIANT I: Q_R = 236 m³/h; H_R = 110 m

WARIANT II: Q_R = 265 m³/h; H_R = 118 m

WARIANT III: Q_R = 176 m³/h; H_R = 95 m

Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić, że pompy 1 i 2 są w stanie pokonać opory rurociągów, a tym samym spełniać swoje zadanie.

1. Dobroć pompy

• Kryterium trafności doboru

Waga: w_tr = 0,2

$$K_{\text{tr}} = 1 - \left| \frac{Q - Q_{r}}{Q} \right|$$

• Kryterium optymalności doboru względem maksymalnej sprawności

Waga: w_ɳ = 0,1

$$K_{\eta} = 1 - \left| \frac{Q - Q_{\text{ηmax}}}{Q} \right|$$

• Kryterium energochłonności

Waga: w_e = 0,5

$$K_{e} = 1 - \frac{P}{Q}$$

• Kryterium masy

Waga: w_m = 0,2

$$K_{m} = 1 - \left| \frac{1300 - m}{1300} \right|$$

WARIANT I

$$D_{I} = w_{\text{tr}} \bullet K_{\text{tr}} + w_{\eta} \bullet K_{\eta} + w_{e} \bullet K_{e} + w_{m} \bullet K_{m} = 0,2 \bullet \left( 1 - \left| \frac{231,5 - 236}{231,5} \right| \right) + 0,1 \bullet \left( 1 - \left| \frac{231,5 - 80}{231,5} \right| \right) + 0,5 \bullet \left( 1 - \frac{90}{231,5} \right) + 0,2 \bullet \left( 1 - \left| \frac{1300 - 730}{1300} \right| \right) = 0,649$$

WARIANT II

$$D_{II} = w_{\text{tr}} \bullet K_{\text{tr}} + w_{\eta} \bullet K_{\eta} + w_{e} \bullet K_{e} + w_{m} \bullet K_{m} = 0,2 \bullet \left( 1 - \left| \frac{231,5 - 265}{231,5} \right| \right) + 0,1 \bullet \left( 1 - \left| \frac{231,5 - 0}{231,5} \right| \right) + 0,5 \bullet \left( 1 - \frac{110}{231,5} \right) + 0,2 \bullet \left( 1 - \left| \frac{1300 - 1260}{1300} \right| \right) = 0,627$$

WARIANT III

$$D_{I} = w_{\text{tr}} \bullet K_{\text{tr}} + w_{\eta} \bullet K_{\eta} + w_{e} \bullet K_{e} + w_{m} \bullet K_{m} = 0,2 \bullet \left( 1 - \left| \frac{231,5 - 176}{231,5} \right| \right) + 0,1 \bullet \left( 1 - \left| \frac{231,5 - 50}{231,5} \right| \right) + 0,5 \bullet \left( 1 - \frac{75}{231,5} \right) + 0,2 \bullet \left( 1 - \left| \frac{1300 - 700}{1300} \right| \right) = 0,619$$

1. Wybór pompy

Na podstawie powyższych obliczeń wybieram pompę z wariantu I. Wymagania układu spełniłaby również pompa z wariantu II, ale masa zbliżona do maksymalnej stawia ją na drugim miejscu.