Представляют собой устройства, применяемые для перемещения любого вида жидкостей. Практически в любой сфере промышленности, строительства, хозяйства или быта требуется проведение работ по подъему, подаче, перемешиванию воды любой степени загрязнения, жидких масс или различных веществ. Чтобы обеспечить эффективность выполнения данных работ, следует доверить подбор насоса специалистам, которые могут порекомендовать оптимальный вариант именно для конкретного использования.
Каковы признаки неправильной работы насоса? Нагрев двигателя не всегда означает ненормальную работу. Современные двигатели прогреваются больше, чем в прошлом. Горячий двигатель не указывает на неисправность, но иногда это может вызвать перегрев из-за.
Слишком низкое или высокое напряжение, нестабильный трехфазный источник питания или недостаточное сопротивление изоляции, высокая температура окружающей среды, отсутствие вентиляции, чрезмерное вращение, слишком низкий или слишком высокий расход, трение в механически поврежденном насосе, высокая вязкость жидкости или плотность. В случае падения напряжения в стандартном двигателе температура поверхности двигателя повысится, а затем отключится из-за тепловых контактов или отключения теплового реле.
Подбор насоса по назначению
Каждый покупатель четко представляет себе, для каких целей он приобретает насос, и с какими жидкостями этот насос будет иметь дело. Если насос приобретается для водоснабжения или откачки воды на дачном участке, то следует правильно осуществлять свой выбор. Все насосы можно разделить на:
- Насосы для чистой или слабозагрязненной воды
- Насосы для среднезагрязненной воды
- Насосы для сильнозагрязненной воды.
Если речь идет о водоснабжении дома, то выбирается насос для чистой воды, в которой не предусмотрено наличие твердых частиц. Вода для водоснабжения берется только из чистых источников, то есть из колодца или артезианской скважины. В зависимости от источника различают насосы
Широкомасштабное использование контроля скорости вращения стало революцией в технологии насосов и привело к значительной экономии энергии. По сравнению с регулированием дросселированием изменение скорости вращения всегда является более энергоэффективным в результате принципа работы, поскольку в случае дросселирования насос сначала передает энергию жидкости, а затем энергия течет на дроссельном клапане. В случае регулирования скорости количество энергии, передаваемой жидкости, уменьшается. Вопрос не звучит: регулирование скорости собирается сэкономить деньги, только: через какое время будет возмещаться компенсация?
Основным различием между этими двумя видами является их размер. Если колодезные модели могут быть достаточно широкими и иметь большие габариты, то скважинные варианты представляют собой компактные устройства, которые могут поместиться даже в очень узкой скважине малого диаметра.
Если речь идет о подборе насоса для полива или пожаротушения, то вода для этих целей может забираться из любого источника, например, местного пруда. Такая вода может содержать большое количество ила, песка, глины или камней. Поэтому насос должен быть обязательно оснащен фильтром, который предотвратит засорение установки и устранит опасность ее поломки.
Долгое время препятствием для использования регулирования скорости была стоимость частотных преобразователей. По мере роста породы и производства стоимость постепенно менялась, а инверторы стали широко использоваться, став почти стандартным компонентом узла насоса. К сожалению, это опасное явление сопровождается опасной тенденцией, с возможностью регулировки счетчиков пара, пренебрегая принципом правильного выбора насосов, что ограничивает потенциальную экономию энергии.
Целью автора является облегчить оптимизацию использования частотных преобразователей и избежать частых ошибок. Вопрос регулирования путем изменения скорости вращения широко обсуждается, и комментарии в этом тексте представляют собой попытку дополнить знания, представленные в этой публикации, практическими примерами.
Подбор насоса по параметрам
При подборе насоса для конкретных целей большинство потребителей опираются на следующие параметры:
- Максимальный напор
- Максимальный расход.
При этом многие даже не догадываются о том, что эти характеристики являются второстепенными. Любой специалист может сформулировать главное правило, по которому осуществляется подбор насоса: выбирать его нужно по рабочей точке .
Использование привода с переменной скоростью может привести к некоторым проблемам в работе. Старые типы двигателей обычно не рассчитаны на питание от инвертора. Проблемы были связаны главным образом с охлаждением, поскольку изменение мощности от типичного синусоидального тока до импульса, генерируемого инвертором, приводит к увеличению тепла, генерируемого в обмотках, и в то же время скорость охлаждения охлаждающего вентилятора двигателя уменьшается со скоростью. Двигатели, выпускаемые в настоящее время, обычно используются вместе с инверторами, но в каждом случае рекомендуется проконсультироваться с производителем.
Рабочая точка насоса
Любой насос имеет рабочую точку – это некий показатель, при котором двигатель работает в оптимальном режиме, не испытывая перегрузок и с максимальным КПД. При движении в гидравлической системе напор воды встречает определенное сопротивление, которое должен преодолеть, неся потери из-за трения в трубопроводе, арматуре, теплообменниках. Важно подобрать модель насоса с такими техническими параметрами, которые будут оптимальны для работы с конкретным источником и конкретной гидросистемой, в которой каждый изгиб трубы или изменение ее диаметра может влиять на эффективность работы насоса.
Для насосов наиболее важной проблемой является возможность резонанса при определенных скоростях вращения. Насосы традиционно были спроектированы с заданной номинальной скоростью, так что скорость. Критический, при котором увеличивается вибрация, не совпадает с номинальной скоростью, обычно падающей над ней. При изменении скорости вращения в широком диапазоне, вероятно, скорость вращения будет совпадать с критическим делителем скорости, что приведет к увеличению вибрации. В случае, когда скорость изменяется в очень широком диапазоне, это явление, которое следует избегать.
В технической документации любого можно найти график, отображающий КПД насоса. Именно по нему можно определить рабочую точку данной модели. Подбор насоса следует начинать с точного определения задачи, поставленной перед данным оборудованием. Вы должны четко представлять:
- Какое количество воды требуется для вашей цели
- Какова высота подъема воды
- Какое расстояние должна преодолеть вода до точек водоразбора
- Каково количество точек водоразбора.
Если у вас нет возможности вычислить рабочую точку по графику КПД выбранной модели, то попытайтесь определить ее хотя бы приблизительно. Для этого максимальные параметры насоса разделите на два – и вы получите приблизительный показатель, согласно которому будете осуществлять подбор насоса.
Важно, чтобы производитель насоса соглашался с производителем насоса, чтобы определить диапазон скоростей и что насос должен использоваться для предотвращения работы насоса. При значительном уменьшении скорости вращения несущая способность подшипников скольжения может уменьшаться. Также можно ожидать проблем с уменьшением скорости вращения при использовании сложных механических систем уплотнения, когда поток охлаждающей жидкости принудительно вращается. Это не тот случай, когда наличные деньги рушатся часто на практике, но в результате регулирования нужно иметь в виду возможность их возникновения.
Как вы видите, процесс подбора оптимальной модели насоса является сложным и часто бывает не под силу простому покупателю. Не стоит полагаться на свой собственный вкус или знания и подбирать насос на глаз. Вам всегда могут помочь специалисты, которые максимально точно смогут рассчитать рабочую точку любой модели и предложить вам тот вариант, который будет работать наиболее долго и эффективно.
Характеристики центробежного насоса с переменной скоростью и возможные энергетические преимущества. Если базовая характеристика Н известна при номинальной скорости, то характеристику для других скоростей можно определить, преобразуя точку за точкой в соответствии с формулами. Можно предположить, что эффективность обеих точек одинакова, и, следовательно, линии постоянной эффективности являются параболами. Предположение о эффективности справедливо при низких оборотах, при которых центробежные насосы теряют свою правую скорость вращения из-за того, что отношение центробежной силы к силам вязкости слишком мало.
Работающий насос создает давление в системе. Это давление называют напором. По своей сути, напор это значение работы, которую проделывает насос для того, чтобы перекачать воду или теплоноситель. Сразу хочу заметить, данная методика не распространяется на насосы, с помощью которых осуществляется дренаж участка.
Что такое напор системы.
Формула напора выглядит следующим образом:
Зависимость высоты подъема и эффективности от скорости вращения. Определяя характеристики на разных скоростях описанным образом, получим так называемый. График оболочки, как на рис. Конечно, характеристики с разными скоростями вращения также могут быть определены путем измерения. Полученные результаты обычно близки к теоретическим. Основное качественное различие состоит в том, что, согласно теории, парабола с постоянной эффективностью проходит до начала системы координат, как на рис. 1, и на практике, как указано ниже, эффективность уменьшается ниже определенной скорости вращения.
Напор = Энергия / Вес жидкости
Закономерностью является и то, что напор напрямую зависит от подачи. Подача – это количество перекачанной жидкости через насос в единицу времени. Альтернативное название подачи – расход жидкости через насос. Зависимость напора от подачи изображается графиком, который называется характеристикой насоса.
Это неверно, поскольку допустимый рабочий диапазон насоса с переменной скоростью и скоростью вращения ограничен - рис. Граница оптимальной рабочей области. С другой стороны, ограничение связано главным образом с соображениями прочности. Обратите внимание, что давление, создаваемое насосом, и момент поворота вала увеличивается с квадратом скорости. Современные инверторы, как правило, способны увеличивать частоту от 50 до 60 Гц, что означает увеличение скорости вращения на 20%, что увеличивает давление и крутящий момент вала в стеке примерно до 22 = Это значение найдено Обычно на пределе проектных запасов насоса, поэтому дальнейшее увеличение скорости и вращения было бы опасным.
На вертикальной оси отмечены значения напора, а на горизонтальной – значения расхода. Единицы измерения: напор – метр или бар (100 килопаскалей), расход – кубический метр в час. Иногда используют альтернативную единицу измерения для расхода – литры в час.
Характеристики насосов бывают разной формы. Форма графика зависит от многих параметров насоса – коэффициента полезного действия, конфигурация крыльчатки, мощность двигателя насоса. Не трудно догадаться, что, когда насос работает при нулевом расходе – давление будет максимальным. Этого можно достичь, например, закрыв вентиль на магистрали. Величина напора при нулевом расходе называется максимальным напором.
Разумеется, в каждом случае безопаснее устанавливать с производителем максимально допустимую скорость насоса. При постоянной скорости вращения обычно предполагается, что рекомендуемый рабочий диапазон находится в диапазоне от 80 до 110% от оптимальной производительности. В дополнение к этому диапазону не только падает в фитнес, но есть также необъяснимые двигательные эффекты, такие как повышенная вибрация и шум. Подобный диапазон рекомендуемой работы применяется к каждому признаку для каждой скорости.
В результате рекомендуемая рабочая область находится в области, отмеченной на рисунке 2 пунктирной линией. Благодаря своей эффективности оптимальный рабочий диапазон уже. Это возможно, если характеристики системы имеют аналогичный ход, который встречается в круговых схемах с нулевой статической высотой.
Если обеспечить расход, то давление будет падать. Часть энергии переходит из потенциальной в кинетическую. Насос не может поддерживать максимальное давление при наличии расхода. Чем больше расход, тем меньше напор. Величина максимального расхода при минимальном напоре существует только в теории. Жидкость в трубах всегда будет создавать сопротивление, поэтому нулевого давления не бывает, и, как следствие, насосные характеристики не имеют пересечения с осью расхода.
Эти характеристики типичны для сетей централизованного теплоснабжения, поэтому в этом приложении частотные преобразователи могут обеспечить наивысшую экономию энергии. Чтобы предварительно оценить, какой эффект регулирует скорость, вы будете в определенной насосной системе, просто примените характеристику к графику насоса насоса. Было обнаружено, что в идеальном случае эта характеристика может быть наилучшей в области максимальной эффективности, как это имеет место для системы циркуляции с нулевой статической высотой подъема.
Часто мы имеем дело с фиксированными ставками, где преобладает статический подъем, а потери играют небольшую роль. В этом типе насосной системы экономия энергии, которая может быть достигнута путем применения регулирования путем изменения скорости вращения, меньше, чем в цепях. В таких случаях рекомендуется использовать несколько насосов, работающих параллельно. Затягивание емкости должно производиться путем изменения количества рабочих насосов, и необходимо изменить скорость вращения, чтобы точно настроить мощность насоса на требования.
Характеристики бывают крутые и пологие. Их форма зависит от скорости вращения ротора насоса. Например, большинство циркуляционных насосов для отопления могут работать на одной из трех скоростей. Соответственно, они имеют три различные характеристики.
График насосных систем.
Насосная система – комплекс оборудования, объединенный в один контур с насосом. Упрощенно насосной системой можно считать радиатор отопления, котел, циркуляционный насос и трубы, объединяющие все эти компоненты в единое целое.
Как уже говорилось, лучше регулировать скорость вращения всех насосов, а не только одну. В целом можно констатировать, что применение регулирования путем изменения скорости вращения приводит к эффектам управления дроссельной заслонкой. Если, следовательно, регулировка вращением соответствует направлению стр. 2, как на рисунке 2, т.е. уменьшение поворота приводит к уменьшению высоты подъема с постоянной эффективностью, то всасывающие свойства насоса могут ухудшиться.
Инвертор не должен переписывать правильный выбор. Возможность изменения параметров насоса с помощью волновода не должна отменять правильный выбор. Например, если насос выбран для слишком высокой высоты подъема и, следовательно, имеет тенденцию к перегрузке, тогда высота подъема может быть отрегулирована на желаемый выход с помощью инвертора. Это, однако, будет перенаправлено по линии, показанной на рисунке 2, в направлении стр. 2, что приведет к выходу насоса из рекомендуемого диапазона.
Целый ряд критериев может определять потерю давления в насосной системе: трение жидкости о стенки труб, температура, скорость движения, вязкость. Существуют и другие критерии, но перечисленные – основные.
Потеря давления в системе зависит от расхода, только характер зависимости отличается от характеристики насоса. Чем больше расход жидкости, тем больше потеря давления. Эта зависимость отображена на втором графике. Причем оси абсцисс и ординат имеют те же обозначения.
Автор встретился с ошибочными рекомендациями проектировщика отопительной системы, который обеспечивал четыре насоса, управляемых инверторами. Дизайнер рекомендовал, чтобы в случае снижения производительности два насоса были исключены, а остальные два были скорректированы путем уменьшения оборотов. Это неправильно, потому что, если вы предполагаете, что четыре насоса правильно подобраны для максимальной эффективности и соответствующей высоты подъема в результате сопротивления потока насоса, Высота подъема уменьшается вдоль параболы.
Рабочая точка насоса.
Если совместить характеристику насоса с характеристикой насосной системы в одной системе координат, то в определенной точке графики пересекутся. Точка пересечения этих графиков называется рабочей точкой насоса. Полученные значения напора и расхода будут являться наиболее оптимальными для работы. Коэффициент полезного действия насоса будет максимальным.
Поэтому было бы целесообразно регулировать все четыре насоса. С другой стороны, если бы мы снизили эффективность, которую мы могли бы получить от двух насосов, их оптимальная высота подъема была бы выше, чем из-за характеристик системы, и в результате насосы работали бы так же, как на стр. 2 на рисунке 2, за пределами оптимального диапазона. Правильная практика эксплуатации в этом случае должна состоять в равномерном снижении эффективности всех насосов.
Это пример неправильного выбора, который был особенно дорогим, поскольку в первую очередь заключалась покупка более крупных и, следовательно, более дорогих насосов, за которыми следуют инверторы, чтобы ограничить эффективность. Как вы можете видеть из вышеизложенного, с настройкой путем изменения скорости вращения вы должны следовать нескольким правилам.
Как же найти рабочую точку? С этим вопросом необходимо обратиться к проектировщикам. Именно они отвечают за расчет системы, определение внутреннего сопротивления трубопроводов и построения графика характеристики насосной системы. Как только этот график готов, его накладывают на характеристики различных моделей насосов и смотрят, какая из них наиболее подходящая.