1. Задача по выбору эффективного решения по насосам Определить наиболее экономически эффективный вариант насоса. Исходные данные: На промышленном предприятии требуется организовать подачу воды из резервуара в технологическую установку, расположенную на

Для определения наиболее экономически эффективного варианта насоса, необходимо рассчитать затраты на электроэнергию, амортизацию ...

Для начала рассчитаем необходимую мощность насоса. Формула для расчета мощности насоса (в кВт) выглядит следующим образом: \[ P = \frac{\rho \cdot g \cdot h \cdot Q}{\eta} \] где: - \( P \) — мощность насоса (кВт), - \( \rho \) — плотность воды (приблизительно \( 1000 \, \text{кг/м}^3 \)), - \( g \) — ускорение свободного падения (\( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)), - \( h \) — высота подъема (25 м), - \( Q \) — расход воды (50 м³/ч = \( \frac{50}{3600} \, \text{м}^3/\text{с} \)), - \( \eta \) — КПД насоса (в десятичной форме). Сначала переведем расход воды в м³/с: \[ Q = \frac{50}{3600} \approx 0.01389 \, \text{м}^3/\text{с} \] Теперь подставим значения для каждого насоса. - КПД \( \eta = 0.45 \) \[ P_A = \frac{1000 \cdot 9.81 \cdot 25 \cdot 0.01389}{0.45} \approx 3.75 \, \text{кВт} \] - КПД \( \eta = 0.55 \) \[ P_B = \frac{1000 \cdot 9.81 \cdot 25 \cdot 0.01389}{0.55} \approx 2.85 \, \text{кВт} \] - КПД \( \eta = 0.59 \) \[ P_V = \frac{1000 \cdot 9.81 \cdot 25 \cdot 0.01389}{0.59} \approx 2.66 \, \text{кВт} \] Теперь рассчитаем годовые затраты на электроэнергию для каждого насоса: \[ \text{Годовые затраты} = P \cdot \text{Время работы} \cdot \text{Тариф} \] Где время работы = 6000 часов, тариф = 5 руб./кВт•ч. \[ \text{Затраты}_A = 3.75 \cdot 6000 \cdot 5 = 112500 \, \text{руб.} \] \[ \text{Затраты}_Б = 2.85 \cdot 6000 \cdot 5 = 85500 \, \text{руб.} \] \[ \text{Затраты}_В = 2.66 \cdot 6000 \cdot 5 = 79800 \, \text{руб.} \] Амортизация рассчитывается как стоимость насоса, деленная на срок службы: \[ \text{Амортизация}_A = \frac{120000}{8} = 15000 \, \text{руб. в год} \] \[ \text{Амортизация}_Б = \frac{180000}{10} = 18000 \, \text{руб. в год} \] \[ \text{Амортизация}_В = \frac{250000}{12} \approx 20833.33 \, \text{руб. в год} \] Теперь сложим годовые затраты на электроэнергию и амортизацию для каждого насоса: \[ \text{Общие затраты}_A = 112500 + 15000 = 127500 \, \text{руб.} \] \[ \text{Общие затраты}_Б = 85500 + 18000 = 103500 \, \text{руб.} \] \[ \text{Общие затраты}_В = 79800 + 20833.33 \approx 100633.33 \, \text{руб.} \] Теперь сравним общие затраты на каждый насос: - Насос A: 127500 руб. - Насос Б: 103500 руб. - Насос В: 100633.33 руб. Наиболее экономически эффективным вариантом насоса является насос В, так как он имеет наименьшие общие годовые затраты.