Łukasz Niedźwiecki
117045
Energetyka – rok III
st. niestacjonarne
Pompy i układy pompowe Zad 2:
Wyznaczyć charakterystykę pomp z Zadania 1 połączonych szeregowo oraz równolegle.
Szeregowy układ pomp:
130,00
Szeregowy układ pomp 120,00
110,00
H szeregowe
100,00
H 150PJM215
90,00
H RX 150-400
80,00
Hu
70,00
H , m
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600
Q , m^3/h
.
.
e
l.p.
η
1
0
123,00
61,00
62,00
0,0
0,00
0,00
79,0
2
20
123,50
61,50
62,00
6,7
0,08
4,03
80,5
3
40
123,50
62,00
61,50
13,5
0,16
2,08
83,0
4
60
123,50
62,50
61,00
20,2
0,23
1,43
86,0
5
80
123,50
63,00
60,50
26,9
0,30
1,12
89,5
6
100
123,50
63,50
60,00
33,7
0,36
0,93
92,5
7
120
123,50
64,00
59,50
40,4
0,42
0,80
96,0
8
140
123,00
64,00
59,00
46,9
0,47
0,71
100,0
9
160
122,00
64,00
58,00
53,2
0,51
0,65
104,0
10
180
120,50
63,00
57,50
59,1
0,55
0,60
108,0
11
200
119,50
62,50
57,00
65,1
0,59
0,56
111,0
12
220
118,50
62,00
56,50
71,0
0,62
0,52
115,0
13
240
117,50
61,50
56,00
76,8
0,65
0,50
119,0
14
260
116,50
61,00
55,50
82,5
0,67
0,48
123,5
15
280
115,00
60,00
55,00
87,7
0,69
0,46
127,5
16
300
113,00
58,00
55,00
92,4
0,71
0,44
131,0
17
320
110,00
56,00
54,00
95,9
0,71
0,42
134,5
18
340
107,00
54,00
53,00
99,1
0,72
0,41
138,0
19
360
103,00
51,00
52,00
101,0
0,71
0,39
142,0
Obliczenia przykładowe:
! 62,5 ! 57 119,5
200
Q · ρ · g ·
· 1000 · 9,81 · 119,5 0 65
3600
65
1
0 0,59
111
111
e
0 0,56
Q
200
Gdzie:
- moc hydrauliczna
- moc na wale zespołu pomp (suma mocy na wale poszczególnych pomp) 3 - energochłonność
67
Średnia energochłonność wynosi: e ś5 0 0,87
89
Równoległy układ pomp:
130,00
Równoległy układ pomp 120,00
110,00
H 150PJM215
100,00
H RX 150-400
90,00
H rownolegle
80,00
Hu
70,00
H , m
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600
Q , m^3/h
ó;<=ł.
e
l.p.
η
1
20
500
805
1305
71,1
200,0
0,36
0,15
2
25
490
780
1270
86,5
195,0
0,44
0,15
3
30
475
735
1210
98,9
187,0
0,53
0,15
4
35
450
690
1140
108,7
182,0
0,60
0,16
5
40
442
570
1012
110,3
167,0
0,66
0,17
6
45
423
460
883
108,3
155,0
0,70
0,18
7
50
384
340
724
98,6
141,0
0,70
0,19
8
55
337
215
552
82,7
125,0
0,66
0,23
9
60
280
0
280
45,8
66,0
0,69
0,24
10
63
160
-80
80
13,7
53,0
0,26
0,66
Obliczenia przykładowe:
ó;<=ł. ? ? ! ? 384 ! 340 724
724
? ó;<=ł. ? · ρ · g · ?
· 1000 · 9,81 · 50 0 98,6
3600
?
98,6
1 ?
0 0,70
?
141
?
141
e?
0 0,19
ó;<=ł. ?
724
67
Średnia energochłonność wynosi: e ś5 0 0,23
89
Moc hydrauliczna układu szeregowego i równoległego
130,0
120,0
110,0
100,0
90,0
80,0
70,0
P , kW
60,0
50,0
40,0
30,0
P h rownoleg
20,0
P h szer
10,0
0,0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Q , m^3/h
Sprawność układu szeregowego i równoległego 1,00
sprawn. rownol.
0,90
sprawn. szeregowa
0,80
0,70
0,60
η 0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Q , m^3/h
Energochłonność układu szregowego i równoległego
1,00
e szer.
e rownol.
0,75
e , kWh/m^3
0,50
0,25
0,00
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Q , m^3/h
Uwagi i wnioski:
• Równoległy układ pomp charakteryzuje się mniejszą energochłonnością niż układ szeregowy
• W przypadku układu szeregowego moc hydrauliczna rośnie wraz ze wzrostem strumienia objętości
• W przypadku układu równoległego moc hydrauliczna i sprawność osiągają swoje maksimum dla pewnej wartości strumienia objętości, zaś po przekroczeniu tej wartości moc hydr. i sprawność układu spada
• Aby znaleźć punkt przecięcia charakterystyk układów pompowych z krzywą oporów hydraulicznych musiałem dokonać ekstrapolacji wszystkich tych krzywych. Użyłem w tym celu linii trendu w Excelu, która aproksymuje funkcję metodą średnich kwadratów. We wszystkich przypadkach funkcje są aproksymowane wielomianem 3-go rzędu.
• Część punktów w przypadku obu charakterystyk nie pokrywa się z linią trendu. Jest to spowodowane trudnościami z dokładnym odczytaniem wartości na charakterystykach tych pomp dostarczonych przez producentów.
• W przypadku układu równoległego widać wartość przy której zostaje zerwany przepływ w jednej z pomp (RX 150-400). Jest to punkt przegięcia tej charakterystyki.
• W przypadku szeregowego układu pomp punkt równowagi ma współrzędne:
0 430
0 86
• W przypadku równoległego układu pomp punkt równowagi ma współrzędne:
0 360
0 58