plik


ÿþZAKRES EGZAMINU DYPLOMOWEGO dla kierunku studiów ENERGETYKA studia I stopnia in|ynierskie specjalno[ energetyka cieplna i jdrowa 3. Zagadnienia eksploatacyjne 3.2 Charakterystyki wentylatora, punkt pracy, metody regulacji parametrów pracy wentylatora Wentylator mo|e pracowa w ró|nych punktach swojej charakterystyki ci[nienia, w dopuszczalnym z ekonomicznego i eksploatacyjnego punktu widzenia jej zakresie. To w którym punkcie roboczego zakresu charakterystyki pracuje, zale|y od oporów instalacji podBczonej do wentylatora. Najlepiej jest gdy opory instalacji "pr s równe optymalnemu przyrostowi ci[nienia wentylatora "popt . Oprócz równo[ci "pr = "popt warunkiem prawidBowego doboru wentylatora do eksploatowanej instalacji jest, aby wentylator w punkcie optymalnym miaB jak najwy|sz sprawno[, mówimy wówczas o optymalnym doborze optymalnego wentylatora. Rzeczywisty punkt pracy wentylatora le|y na przeciciu charakterystyki przyrostu ci[nienia wentylatora z charakterystyk instalacji. Punk ten ustalany jest samoistnie w czasie pracy wentylatora, gdy wentylator wytworzy przyrost ci[nienia równy oporowi instalacji wymuszajcy w niej przepByw. Zatem wentylator musi mie geometryczne i kinematyczne mo|liwo[ci wynikajce z rodzaju konstrukcji wirnika, aby mógB spowodowa oczekiwany przepByw. Punkt pracy (rys. 11.1) zaznaczono liter B. Punkty M i E okre[laj dopuszczalny zakres eksploatacji wentylatora. Ograniczenie od góry liter M podyktowane jest granic pompa|u, która przebiega w okolicy maksymalnego przyrostu ci[nienia. Na lewo od punktu M praca wentylatora jest zabroniona, gdy| wystpuj tam drgania powietrza w instalacji, du|y haBas, niska sprawno[. Charakterystyki wentylatora Podobnie jak dla pomp charakterystyki wymiarowe wentylatora przedstawiane s w ukBadach: n = f (V&w ) Nd = f (V&w ) ·o = f (V&w ) "Pc = f (V&w ) Tok postpowania pomiarowego jest równie| jak przy pomiarze pomp wirowych z t tylko ró|nic, |e regulacj wydajno[ci dokonuje si dBawieniem na wlocie do rurocigu ssawnego lub na wylocie z rurocigu tBocznego. Charakterystyki bezwymiarowe Charakterystyki bezwymiarowe wentylatorów przedstawiaj zale|no[ ¨ = f (Á) , » = f (Á) , ·o = f (Á) , znajduj one zastosowanie przy projektowaniu wentylatorów geometrycznie podobnych. Regulacja: Regulacja parametrów wentylatora jest konieczna wówczas, kiedy punk pracy nie pokrywa si z punktem optymalnym lub gdy proces technologiczny obsBugiwany przez wentylator wymaga zmian ci[nienia i wydajno[ci. Regulacji parametrów dokonuje si przez zmian charakterystyki wentylatora przy staBej charakterystyce instalacji lub powodujc zmian charakterystyki sieci. Mo|na wyró|ni nastpujce sposoby sBu|ce regulacji: 1) zmiana obrotów wirnika 2) zmiana któw ustawienia Bopatek wirnika 3) zmiana krtu na wlocie do wirnika za pomoc kierownic 4) Bczenie pojedynczych maszyn w ukBady szeregowe lub równolegBe, czyli wspóBpraca wentylatorów 5) zastosowanie metod specjalnych, które powoduj zmian charakterystyki wentylatora 6) dBawienie rurocigu 7) obej[cie strumienia powodujce zmian charakterystyki sieci Wymienione sposoby regulacji mog by zastosowane zarówno w maszynach osiowych i promieniowych. Jedynie zmian któw ustawienia Bopatek wirnika mo|na stosowa tylko w maszynach osiowych. Najlepszym sposobem regulacji jest (rys. 11.13) : 1. zmiana liczby obrotów 2. zmiana któw Bopatek wirników osiowych 3. kierownicami (najlepsza to kierownica promieniowa) 4. kierownica osiowa 5. |aluzyjna Najgorszym sposobem regulacji ze wzgldu na straty mocy powodowane oddziaBywaniem organu na przepByw jest dBawienie (nr 6 - rys.11.13). Regulacja przez zmian obrotów wirnika: Charakterystyka wentylatora wraz ze zwikszeniem obrotów z n na n1 podnosi si do góry, dlatego punkt pracy B przesuwa si po charakterystyce sieci do punktu B1, w którym uzyskuje si wiksz wydajno[ i przyrost ci[nienia, jak to wynika z wykresu (rys. 11.14). Zmienne obroty realizuje si za pomoc ukBadów tyrystorowych, przetwornic czstotliwo[ci lub rozmaitych przekBadni mechanicznych. Regulacja przez zmian kta ustawienia Bopatek wirnika: Ten rodzaj regulacji znajduje zastosowanie w wentylatorach osiowych. Teoretyczne uzasadnienie tego sposobu regulacji równie| wynika z równania Eulera ëø öø V&n Å"Ä 2 ìø ÷ø "pu = µ Å"· Å" Á Å"u2 Å"ìøu2 - p   Å" D2 Å"b2 Å"tg²2 ÷ø íø øø widoczna jest zale|no[ pomidzy przyrostem ci[nienia, a przyrostem kta Bopatki b2 po[rednio bm. Zmiany kta ustawienia Bopatek bm dokonuje si w czasie postoju lub za pomoc mechanizmów regulacyjnych podczas ruchu wirnika. Na rys. 11.15 przedstawione jest pneumatyczne urzdzenie do pBynnej regulacji któw Bopatek w ruchu. Na skutek stopniowej zmiany któw uzyskuje si rodzin krzywych dBawienia, jak na rys. 11.16. Dziki temu mo|liwe SA do uzyskania rozmaite wydajno[ci i przyrosty ci[nieD na przeciciu z charakterystyk doBczonego rurocigu. Na tle krzywych dBawienia naniesione s muszlowe krzywe sprawno[ci w celu przeprowadzenia optymalnej regulacji parametrów lub doboru odpowiedniego kta do przeprowadzania zmiany ustawienia Bopatek w czasie postoju wentylatora. Regulacja przez zmian krtu na wlocie wirnika: Gdy na wlocie do wirnika czynnik zostaje zawirowany, to do obliczenia teoretycznego przyrostu ci[nienia nale|y wzi równanie Eulera postaci "put" = Á Å"(u2 Å"c2u - u1 Å"c1u ) Wynika z niego wniosek, |e za pomoc krtu na wlocie c1u mo|na regulowa przyrost ci[nienia w wentylatorze. Krt mo|e by dodatni c1u , gdy zawirowanie na wlocie zgodne jest z kierunkiem wirowania wirnika, albo ujemne -c1u dla zawirowania przeciwnego do obrotów . Krt mo|e by równy zero, ale nie ma wtedy wBasno[ci regulacyjnych. Trójkty u wlotu ujmujce krt dla omawianych trzech przypadków wykre[lone na rys 11.17. 3.3 Charakterystyki pomp wirowych, metody regulacji i zasady doboru Charakterystyki pomp wirowych, metody regulacji i zasady doboru Charakterystyki pomp wirowych, metody regulacji i zasady doboru pomp do ukBadu pompowego pomp do ukBadu pompowego CHARAKTERYSTYKI POMP CHARAKTERYSTYKI Charakterystyk nazywamy krzyw przedstawiajc zale|no[ midzy dwiema Charakterystyk nazywamy krzyw przedstawiajc zale|no[ midzy dwiema Charakterystyk nazywamy krzyw przedstawiajc zale|no[ midzy dwiema charakterystycznymi wielko[ciami, tak|e w warunkach odbiegajcych od normalnego ruchu. charakterystycznymi wielko[ciami, tak|e w warunkach odbiegajcych od normalnego ruchu. Graficznym obrazem charakterystyki s krzywe bdce wykresem funkcji, wi|ce dane wielko[ci w Graficznym obrazem charakterystyki s krzywe bdce wykresem funkcji, wi|ce dane wielko[ci w Graficznym obrazem charakterystyki s krzywe bdce wykresem funkcji, wi|ce dane wielko[ci w odpowiednim ukBadzie wspóBrzdnych. Dla pomp wyró|nia si nastpujce charakterystyki: odpowiednim ukBadzie wspóBrzdnych. Dla pomp wyró|nia si nastpujce charakterystyki: odpowiednim ukBadzie wspóBrzdnych. Dla pomp wyró|nia si nastpujce charakterystyki: a) charakterystyka pompy dl y dla staBej liczby obrotów Tworzy je charakterystyka: - u|ytecznej wysoko[ci podnoszenia H u|ytecznejwysoko[cipodnoszeniaH - mocy dostarczonej P - sprawno[ci h w zale|no[ci od wydajno[ci V&, przedstawione na jednym wykresie. , przedstawione na jednym wykresie. PrzykBad charakterystyki dla staBej liczby obrotów pompy wirowej wielostopniowej typu PrzykBad charakterystyki dla staBej liczby obrotów pompy wirowej wielostopniowej typu 25YNL2 zostaB przedstawiony na rys 25YNL2 zostaB przedstawiony na rys.5. Charakterystyki dla swej liczby obrotów okre[laj typ i sposób pracy pompy. Ich znajomo[ jest Charakterystyki dla swej liczby obrotów okre[laj typ i sposób pracy pompy. Ich znajomo[ jest Charakterystyki dla swej liczby obrotów okre[laj typ i sposób pracy pompy. Ich znajomo[ jest niezbdna do wBa[ciwej eksploatacji pompy oraz do oceny mo|liwo[ci ich wspóBpracy. niezbdna do wBa[ciwej eksploatacji pompy oraz do oceny mo|liwo[ci ich wspóBpracy. niezbdna do wBa[ciwej eksploatacji pompy oraz do oceny mo|liwo[ci ich wspóBpracy. Charakterystyki te wyznacza si do[wiadczalnie przez przeprowadzanie badaD po harakterystyki te wyznacza si do[wiadczalnie przez przeprowadzanie badaD po harakterystyki te wyznacza si do[wiadczalnie przez przeprowadzanie badaD pompy. b) charakterystyka zbiorcza  wykres muszlowy Jest to zale|no[ w ukBadzie H - V& z naniesionymi krzywymi n = const, h = const. Na rys. 6 zostaBa przedstawiona przykBadowa charakterystyka zbiorcza dla pompy wirowej gumowej typu PG-100. Czsto charakterystyki podaje si w ukBadach bezwymiarowych. Ka|dy z parametrów charakterystycznych wyra|any jest wtedy stosunkiem rzeczywistej warto[ci wymiarowej do warto[ci nominalnej tego parametru: H V& P V& V& = f ( ) = f ( ) · = f ( ) Hn Vn Pn Vn Vn Warto[ obrotów czsto okre[la si jako mniejsz, równ lub wiksz od nominalnej, np. ni =0,6 nn & 0,8 nn & 1 nn & 1,2 nn & 1,4 nn itp. Tworzenie wykresu muszlowego: Na podstawie pomiarów i przeprowadzonych obliczeD wykre[lone s krzywe H = f (V&) dla ka|dego poBo|enia zaworu Z2. Aby w ukBadzie wspóBrzdnych (H ,V&) mo|na byBo wkre[li linie staBej sprawno[ci · , obrotów n, mocy P, nale|y zbudowa wykresy pomocnicze · = f (V&) , n = f (V&) , P = f (V&) zawierajce krzywe dla Z2= idem. Dodatkowo nale|y wykre[li krzywe H=f(n) i H=f(P) dla peBnego zamknicia zaworu tzn. gdy V&= 0; bd to charakterystyczne punkty na osi rzdnych okre[lajce pocztki poszczególnych krzywych. Dalszy tok postpowania przy sporzdzaniu charakterystyki pompy zostaB przedstawiony na RYS, na przykBadzie wykre[lania krzywej staBej sprawno[ci. ZakBadamy, |e chcemy wykre[li krzyw · np. dla · = 50%. Na osi rzdnej wykresu · = f (V&) znajdujemy punkt · = 50%, z którego wykre[lamy równolegB do osi odcitych i oznaczamy punkty przecicia prostej z krzywymi Z2=idem (krzywe 1,2,3,4). Tak okre[lone punkty przenosimy prostopadle do osi odcitych na krzywe H = f (V&) . W sposób pokazany na rysunku otrzymane punkty Bczymy wspóln linia , która jest lini staBej sprawno[ci · = 50%. Analogicznie wykre[lamy krzywe dla innych sprawno[ci np. 30%, a nastpnie w podany sposób krzywe obrotów i mocy pompy P. Na rysunku pokazano równie| przykBadowo kre[lenie linii P=3kW i n= 2000obr/min. Zasad sporzdzania wykresów jest staBo[ podziaBki na osi V&wszystkich wykresów. c) charakterystyki bezwymiarowe uniwersalne Jest to graficzne przedstawienie wyró|ników mocy i wysoko[ci podnoszenia od wyró|nika wydajno[ci pompy. Warto[ci wyró|ników wyznacza si do[wiadczalnie przeprowadzajc badania na pompie modelowej. Wyniki badaD uzyskane t drog mog by przenoszone na pompy o innych wymiarach, lecz geometrycznie podobne. Sposób korzystania z tych charakterystyk przedstawia rys: Dla danych warto[ci d, n, V&oblicza si: V& µV& = , 3 d n A nastpnie z wykresu znajduje si ¾H ,¾P . Std z poni|szych równaD: 2 d n2 H = ¾H , g 5 P = Á Å" d Å" n3 Å"¾ p oblicza si u|yteczn wysoko[ pompowania i moc jak nale|y odczyta aby zaBo|one warunki mogBy by speBnione. REGULACJA POMP Regulacja pompy wirowej jest to proces zamierzonego dostosowywania parametrów pracy pompy do zmieniajcych si w czasie wymagaD ukBadu pompowego. Zasadniczo pojcie regulacji odnosi si do zmian parametrów dokonywanych podczas pracy pompy. Do dziedziny regulacji zalicza si zwyczajowo i omawia w jej ramach tak|e sposoby jednorazowego dostosowania parametrów pompy do zmienionych wymagaD ukBadu. Taka zmiana, dokonywana po uprzednim zatrzymaniu i cz[ciowym demonta|u pompy, mo|e by przy tym odwracalna (np. rczna zmiana kta ustawienia Bopatek wirnika pompy [migBowej) lub nieodwracalna (np. zmniejszenie [rednicy zewntrznej Bopatek wirnika pompy od[rodkowej, helikoidalnej lub diagonalnej). W zale|no[ci od wymagaD stawianych przez odbiorc cieczy mo|na wyró|ni: " regulacj wydajno[ci pompy " regulacj wysoko[ci podnoszenia pompy Parametrem regulacji R pompy nazywa si wielko[, której zmiana w procesie regulacji powoduje zmian jej charakterystyk, zwBaszcza charakterystyki przepBywu H(Q). Parametrami regulacji mog by nastpujce wielko[ci: a) prdko[ obrotowa pompy b) kt ustawienia Bopatek kierownicy wlotowej c) kt ustawienia Bopatek wirnika pompy diagonalnej Deriaza lub pompy [migBowej d) liczba wBczonych pomp w grupie zBo|onej z poBczonych równolegle zespoBów pompowych e) wysoko[ napBywu w pompie do kondensatu, wpBywajca na prac pompy w obszarze kawitacji lub poza nim i zmieniajca wskutek tego charakterystyk H(Q) f) objto[ wzgldna doprowadzonego powietrza (przy regulacji napowietrzajcej) g) [rednica zewntrzna wirnika (lub Bopatek wirnika) zmieniana przez obtoczenie wirnika lub wytoczenie samych Bopatek Do oddzielnej grupy zalicza si te wielko[ci, których zmiana powoduje zmian charakterystyki ukBadu pompowego. Nale|y do nich stopieD otwarcia zaworu regulacyjnego w rurocigu tBocznym, jak równie| stopieD otwarcia zaworu w rurocigu upustowym. Wielko[ci te, zwizane z regulacj dBawieniow i upustow, mo|na nazwa parametrami regulacji ukBadu pompowego. Regulacja dBawieniowa Najpowszechniej stosowana jest regulacja wydajno[ci przez zmian otwarcia zaworu umieszczonego w rurocigu tBocznym, za pomp. Podczas przymykania wystpuje dBawienie przepBywu, std nazwa: regulacja dBawieniowa. Najcz[ciej charakterystyka r1 w znamionowych warunkach pracy (rys. 13.2) la caBkowicie otwartemu zaworowi regulacyjnemu, std regulacja dBawieniowa tylko na zmniejszenie wydajno[ci (Q2 < Q}). Przymykajc zawór regulacyjny, zmienia si charakterystyk rurocigu z r, na r2 daje nowy punkt pracy W2 przy, zmniejszonej wydajno[ci Q2.Przy tej wydajno[ci zapotrzebowanie energii ze strony ukBadu pompowego wynosi Y* = gH* i tyle tylko jest wykorzystane u|ytecznie. PozostaBa cz[, tj. AFdt = gHM, jest tracona w zaworze regulacyjnym wskutek dBawienia i oddawana przetBaczanej cieczy w postaci które tylko w nielicznych przypadkach mo|e by w pewnym stopniu wykorzystane u|ytecznie. Efekt energetyczny regulacji dBawieniowej jest wic taki sam jak przy zastosowaniu innej pompy p*, pracujcej przy caBkowicie otwartym zaworze tBocznym, której punktem pracy jest W*, sprawno[ za[ wynosi tylko Tj zast. Obszar zakreskowany, zawarty midzy krzywymi rj i Tj zast na rys. 13.2 jest miar strat energii w regulacji dBawieniowej. Dodatkowym niekorzystnym efektem regulacji dBawieniowej jest wzrost warto[ci siB hydraulicznych, zarówno wzdBu|nej jak i poprzecznej, podczas zmniejszania wydajno[ci za pomoc zaworu regulacyjnego. Regulacja upustowa Regulacja dBawieniowa jest szczególnie niekorzystna w pompach [migBowych i diagonalnych, dla których zapotrzebowanie mocy P (Q) ro[nie wraz ze zmniejszeniem wydajno[ci. W tego rodzaju pompach, je[li nie s one wyposa|one w regulowane Bopatki wirnika lub kierownicy i nie jest mo|liwe zastosowanie napdu o zmiennej prdko[ci obrotowej, zamiast regulacji dBawieniowej lepiej zastosowa regulacj upustow. Fragment ukBadu pompowego z regulacj upustow pokazano schematycznie na rys. 13.3a. W ukBad wBczony jest przewód upustowy 2, Bczcy obszar odpBywowy pompy (za krócem tBocznym) z obszarem dopBywowym (przed krócem ssawnym). W przewodzie 2 znajduje si zawór regulacyjny zr. Zasada dziaBania regulacji upustowej wynika z rys. 13.3b. Przy zamknitym zaworze zr punktem Zasada dziaBania regulacji upustowej wynika z rys. 13.3b. Przy zamknitym zaworze Zasada dziaBania regulacji upustowej wynika z rys. 13.3b. Przy zamknitym zaworze pracy pompy w ukBadzie o charakterystyce r jest W. Nat|enie przepBywu Q = Qw w gBównym rurocigu pracy pompy w ukBadzie o charakterystyce w gBównym rurocigu l pokrywa si wówczas z wydajno[ci pompy, natomiast Q7 = 0. Je[li zawór zr zostanie otworzony, l pokrywa si wówczas z wydajno[ci pompy, natomiast zostanie otworzony, wówczas pompa bdzie zasilaBa dwa równolegle poBczone przewody l i 2. Charakterystyk przewodu l jest wówczas pompa bdzie zasilaBa dwa równolegle poBczone przewody l i 2. Charakterystyk przewodu l jest krzywa r, a przewodu 2  pk parabol h o wierzchoBku (0, 0), odpowiadajcych odpowiednim otwarciom rabol wierzchoBku (0, 0), odpowiadajcych odpowiednim otwarciom zaworu zr. Ka|da parabola przedstawia straty ci[nienia A w przewodzie 2, których gBównym skBadnikiem s da parabola przedstawia straty ci[nienia A z 0 w przewodzie 2, których gBównym skBadni zmienne opory przepBywu przez zawór zr. Przy zaworze zamknitym parabola h = hmm redukuje si do zmienne opory przepBywu przez zawór mm póBprostej pokrywajcej si z dodatni póBosi zaworu caBkowicie otwartego, póBprostej pokrywajcej si z dodatni póBosi H. W przypadku zaworu caBkowicie otwartego, charakterystyka staje si najbardziej pBaska. Dowolnemu po[redniemu otwarciu zaworu charakterystyka staje si najbardziej pBaska. Dowolnemu po[redniemu otwarciu zaworu zr odpowiada krzywa h = h' przechodzca przez punkt L'. Aczn charakterystyk przewodów 1 i 2 jest krzywa dzca przez punkt i 2 jest krzywa r' = (r + h')r, otrzymana przez równolegBe zsumowanie charakterystyk r oraz h'. Punktem pracy pompy w ukBadzie otrzymana przez równolegBe zsumowanie charakterystyk Punktem pracy pompy jest punkt W' przecicia charakterystyk p i r'. W porównaniu do pracy przy zamknitym zaworze zr przecicia charakterystyk porównaniu do pracy przy zamknitym zaworze (punkt W), wydajno[ pompy wskutek cz[ciowego otwarcia zaworu wzrosBa z warto[ci Qw do Q' .. unkt W), wydajno[ pompy wskutek cz[ciowego otwarcia zaworu wzrosBa z warto[ci w Jednak w rurocigu 1 pBynie mniejszy ni| po PozostaBy strumieD, tj. pBynie mniejszy ni| poprzednio strumieD objto[ci cieczy Q. PozostaBy strumieD, tj. Q' = Q' - Q tj. pBynie przez upust 2 z powrotem do obszaru dopBywowego (ssawnego). przez upust 2 z powrotem do obszaru dopBywowego (ssawnego). Je[li zawór przez upust 2 z powrotem do obszaru dopBywowego (ssawnego). 2 w zostanie otwarty w mniejszym stopniu ni| poprzednio, wskutek czego charakterystyk przewodu zostanie otwarty w mniejszym stopniu ni| poprzednio, wskutek czego charakterystyk przewodu zostanie otwarty w mniejszym stopniu ni| poprzednio, wskutek czego charakterystyk przewodu upustowego 2 bdzie np. krzywa h", to punkt pracy pompy przesunie si do W", a w rurocigu upustowego 2 bdzie np. krzywa a w rurocigu 1 popBynie wikszy strumieD cieczy (Q" > Q'). Je[li natomiast zawór zostanie otwarty w stopniu wikszym, to w Q'). natomiast zawór zostanie otwarty w stopniu wikszym, to w przewodzie 1 popBynie mniejszy strumieD (Q" < Q, mimo wzrostu wydajno[ci pompy (punkt mniejszy strumieD mimo wzrostu wydajno[ci pompy (punkt W"), wzro[nie bowiem strumieD cieczy pByncej przez upust. bowiem strumieD cieczy pByncej przez upust. Rys. 10.3 - Regulacja upustowa: a) schemat ukBadu, b) charakterystyki przepBywu, c) zapotrzebowanie Regulacja upustowa: a) schemat ukBadu, b) charakterystyki przepBywu, c) zapotrzebowanie mocy Regulacja upustowa: a) schemat ukBadu, b) charakterystyki przepBywu, c) zapotrzebowanie Straty powstajce w procesie regulacji upustowej mog niekiedy by mniejsze ni| przy Straty powstajce w procesie regulacji upustowej mog niekiedy by mniejsze ni| przy regulacji Straty powstajce w procesie regulacji upustowej mog niekiedy by mniejsze ni| przy dBawieniowej, w której strumieD Ql uzyskuje si dBawic przepByw zaworem umieszczonym w cz[ci Q umieszczonym w cz[ci tBocznej rurocigu l (charakterystyka rdl ukBadu i punkt pracy WdB). Je[li regulacja parametrów dotyczy pompy o tBocznej rurocigu l (charakterystyka r Je[li regulacja parametrów dotyczy pompy o warto[ci wyró|nika szybkobie|no[ci nq < 40 -5- 50, dla której charakterystyka mocy jest krzyw rosnc, to warto[ci wyró|nika szybkobie|no[ci 50, dla której charakterystyka mocy jest krzyw rosnc, to dBawic przepByw (W  > WdB) zmniejsza si pobór mocy (rys. 10.3c). Korzystniejsza jest tu regulacja ) zmniejsza si pobór mocy (rys. 10.3c). Korzystniejsza jest tu regulacja ) zmniejsza si pobór mocy (rys. 10.3c). Korzystniejsza jest tu regulacja dBawieniowa, a stosowanie upustu okazuje si niecelowe. dBawieniowa, a stosowanie upustu okazuje si niecelowe. Je[li natomiast regulowane s parametry pracy pompy o du|ym wyró|niku szybkobie|no[ci nq, rzdu 90 i wicej, dla której charakterystyka mocy jest krzyw malejc, to dBawic przepByw powoduje si zwikszenie poboru mocy, natomiast stosujc upust  zmniejszenie poboru mocy. W takim przypadku regulacja upustowa jest korzystniejsza. Poniewa| regulacja upustowa wi|e si ze wzrostem wydajno[ci pompy, nale|y zawsze sprawdzi, czy bdzie zachowany warunek pracy pompy poza stref kawitacji. Niekiedy regulacja upustowa mo|e by jednak zastosowana  jako wspomagajca  w du|ych pompach od[rodkowych, w których nie mo|na nadmiernie dBawi przepBywu ze wzgldu na ograniczenie Q > Qmin Regulacja przez zmian prdko[ci obrotowej wirnika W ogólnym przypadku wspóBpracy pompy z rurocigiem r, kiedy parabola jednakowych warunków zasilania oraz charakterystyka rurocigu nie pokrywaj si (rys. 13.4). Przy zmianie prdko[ci obrotowej z n1 na n2, punkty pracy W1 i W2 le| na ró|nych parabolach fc, k2. Aby obliczy now prdko[ obrotow n2, przy której wydajno[ zmniejszy si z Q1 do Q2, nale|y przez nowy punkt pracy W2 przeprowadzi parabol jednakowych warunków zasilania kc. Przetnie ona krzyw charakterystyki pompy w pomocniczym punkcie K. Punkty W2 i K to punkty s to punkty powinowate. Je[li Wl jest punktem optymalnym, dla którego · = ·max, to przej[ciu z paraboli towarzyszy pewne zmniejszenie si sprawno[ci pompy, za to nie wystpuj straty dBawienia. Q, m3/h Rys Porównanie energetyczne regulacji dBawieniowej z regulacj przez zmian prdko[ci Porównanie energetyczne regulacji dBawieniowej z regulacj przez zmian prdko[ci obrotowej Porównanie energetyczne regulacji dBawieniowej z regulacj przez zmian prdko[ci Warto porówna moc zu|ywan do napdu pompy przy regulacji zmiennoobroto Warto porówna moc zu|ywan do napdu pompy przy regulacji zmiennoobroto Warto porówna moc zu|ywan do napdu pompy przy regulacji zmiennoobrotowej i regulacji dBawieniowej (odpowiednio punkty W* i W2 na rys. 13.5). dBawieniowej (odpowiednio punkty Warto[ wspóBczynnika zmniejszenia mocy a zale|y od ksztaBtu charakterystyki j rurocigu. ka zmniejszenia mocy od ksztaBtu charakterystyki j Dla rurocigu o typowej charakterystyce r (rys. 13.5) zmniejszenie wydajno[ci z Dla rurocigu o typowej charakterystyce r (rys. 13.5) zmniejszenie wydajno[ci z Ql do Q2 wskutek zmniejszenia prdko[ci obrotowej z n = nopt do n = 0,75 n spowoduje dwukrotne zmniejszenie pobieranej zmniejszenia prdko[ci obrotowej spowoduje dwukrotne zmniejszenie pobieranej mocy elektrycznej (a = 0,479), przy zwykBej dla wspóBczesnych ukBadów tyrystorowych sprawno[ci rzy zwykBej dla wspóBczesnych ukBadów tyrystorowych sprawno[ci Tjur = 0,975. Jest to skutek uniknicia straty dBawienia fd = 0,41 oraz wzrostu sprawno[ci pompy z 0,55 do uniknicia straty dBawienia f = 0,41 oraz wzrostu sprawno[ci pompy z 0,55 do 0,70. Pominito tu niewielki spadek sprawno[ci silnika elektrycznego przy zmniejszeniu jego obci|enia. nito tu niewielki spadek sprawno[ci silnika elektrycznego przy zmniejszeniu jego obci|enia. nito tu niewielki spadek sprawno[ci silnika elektrycznego przy zmniejszeniu jego obci|enia. Dla rurocigu o najbardziej stromej charakterystyce r" (przypadek równie| czsto spotykany, np. w Dla rurocigu o najbardziej stromej charakterystyce równie| czsto spotykany, np. w domowych instalacjach centralnego ogrzewania) zysk bdzie jeszcze wikszy. Dla tego samego lacjach centralnego ogrzewania) e wikszy. Dla tego samego Q2 = 0,48 Ql i rur = 0,95 (n = 0,5 nopt), otrzyma si a" = 0,209. ma si Tylko w przypadku pBaskiej charakterystyki rurocigu zysk z zastosowania regulacji Tylko w przypadku pBaskiej charakterystyki rurocigu zysk z zastosowania regulacji zmiennoobrotowej bdzie mniejszy. Dla granicznej charakterystyki r', tj. linii równolegBej do osi Q, zmiennoobrotowej bdzie mniejszy. Dla granicznej charakterystyki tj. linii równolegBej do osi otrzyma si a' = 0,826, przy rur = 0,975. W takim przypadku, przy równocze[nie niewielkim zakresie 0,975. W takim przypadku, przy równocze[nie niewielkim zakresie regulacji (np. Q2/Q1 > 0,8), mo|e si opBaca pozostawienie regulacji dBawieniowej. Powinien o tym > 0,8), mo|e si opBaca pozostawienie regulacji dBawieniowej. Powinien o tym decydowa rachunek ekonomiczny. Zmniejszanie wydajno[ci pompy przez obni|anie prdko[ci ekonomiczny. obni|anie prdko[ci obrotowej powoduje spadek warto[ci siB hydraulicznych wzdBu|nej i poprzecznej, jak równie| siBy od spadek warto[ci siB hydraulicznych wzdBu|nej i poprzecznej, jak równie| siBy od spadek warto[ci siB hydraulicznych wzdBu|nej i poprzecznej, jak równie| siBy od niewyrównowa|enia; wszystkie z tych siB s proporcjonalne do kwadratu prdko[ci obrotowej. niewyrównowa|enia; wszystkie z tych siB s proporcjonalne do kwadratu prdko[ci niewyrównowa|enia; wszystkie z tych siB s proporcjonalne do kwadratu prdko[ci Dodatkowym, korzystnym efektem regulacji zmiennoobrotowej powinno wic by zmniejszenie Dodatkowym, korzystnym efektem regulacji zmiennoobrotowej powinno wic by zmniejszenie Dodatkowym, korzystnym efektem regulacji zmiennoobrotowej powinno wic by zmniejszenie napr|eD i ugicia waBu oraz zmniejszenie obci|enia Bo|ysk, w konsekwencji za[  napr|eD i ugicia waBu oraz zmniejszenie obci|enia  zmniejszanie poziomu drgaD oraz wzrost trwaBo[ci i niezawodno[ci pracy pompy. poziomu drgaD oraz wzrost trwaBo[ci Regulacja przez zmian liczby wB liczby wBczonych pomp poBczonych równolegle Regulacja wydajno[ci ukBadu pompowego zBo|onego równolegle wspóBpracujcych zespoBów Regulacja wydajno[ci ukBadu pompowego zBo|onego z m równolegle wspóBpracuj pompowych jest uBatwiona wskutek tego, |e dodany zostaB jeszcze jeden niezale|ny parametr regulacji: pompowych jest uBatwiona wskutek tego, |e dodany zostaB jeszcze jeden niezale|ny parametr regulacji: liczba równocze[nie wBczonych (pracujcych) pomp. Jest to korzystne, zwBaszcza w przypadku pompowni liczba równocze[nie wBczonych (pracujcych) pomp. Jest to korzystne, zwBaszcza w przypadku pompowni wodocigowych i ciepBowniczych oraz niektórych przepompowni [cieków, kiedy wymagana jest du|a wodocigowych i ciepBowniczych oraz niektórych przepompowni [cieków, kiedy wymagana jest du|a zmienno[ strumienia Qs przetBaczanej Baczanej cieczy. Omawiana regulacja jest skuteczna zwBaszcza w przypadku bardzo pBaskiej charak Omawiana regulacja jest skuteczna zwBaszcza w przypadku bardzo pBaskiej charak Omawiana regulacja jest skuteczna zwBaszcza w przypadku bardzo pBaskiej charakterystyki rurocigu. Skokowe zwikszenie lub zmniejszenie wydajno[ci w wyniku wBczenia lub wyBczenia Skokowe zwikszenie lub zmniejszenie wydajno[ci, w wyniku wBczenia lub wyBczenia kolejnej pompy, nie spowoduje zmiany punktów pracy pozostaBych pomp. Mog one, je[li s tylko pompy, nie spowoduje zmiany punktów pracy pozostaBych pomp. Mog one, je[li s tylko odpowiednio dobrane, pracowa caBy czas z wydajno[ciami Q, = Q, = Qopt odpowia odpowiednio dobrane, pracowa caBy czas z wydajno[ciami odpowiadajcymi najwy|szym sprawno[ciom. W celu uzyskania cigBej zmiany wydajno[ci , mo|na w niewielkim stopniu stosowa dBawienie W celu uzyskania cigBej zmiany wydajno[ci mo|na w niewielkim stopniu stosowa dBawienie wszystkich m pomp gBównym zaworem regulacyjnym zr (rys. 13.6 b) lub w wikszym stopniu - pomp gBównym zaworem regulacyjnym zr (rys. 13.6 b) lub w wikszym stopniu regulowa dBawieniowo lub przez zmian prdko[ci obrotowej tylko jedn z pomp. regulowa dBawieniowo lub przez zmian prdko[ci obrotowej tylko jedn z pomp. W cz[ciej spotykanym przypadku oporów przepBywu Az porównywalnych z Hst (rys. 13.6c), wBczanie kolejnych spotykanym przypadku oporów przepBywu A 13.6c), wBczanie kole pomp bdzie powodowaBo coraz mniejsze przyrosty wydajno[ci, przy równoczesnym zmniejszaniu si pomp bdzie powodowaBo coraz mniejsze przyrosty wydajno[ci, przy równoczesnym zmniejszaniu si wydajno[ci ka|dej z pomp (punkty A, B, C, D) i oddalaniu si ich w coraz wikszym stopniu od wydajno[ci wydajno[ci ka|dej z pomp (punkty A, i oddalaniu si ich w coraz wikszym stopniu od wydajno[ci optymalnych Qopt. Jest to racjonalne dla nie wicej ni| trzech pomp. Zamiast stosowa grupy czterech racjonalne dla nie wicej ni| trzech pomp. Zamiast stosowa grupy czterech racjonalne dla nie wicej ni| trzech pomp. Zamiast stosowa grupy czterech lub wicej Pomp lepiej jest dobra dwie pompy o wikszych wydajno[ciach znamionowych. Pomp lepiej jest dobra dwie pompy o wikszych wydajno[ciach znamionowych. Pomp lepiej jest dobra dwie pompy o wikszych wydajno[ciach znamionowych. DOBÓR POMP Ka|d pomp dobiera si tak, by miaBa odpowiednie do potrzeb parametry: Wydajno[ - pompa musi dostarcza tyle wody by zaspokoi zapotrzebowanie. Warto[ ta jest wyra|ana w m3/h (lub litrach na sek). Np. w przypadku gospodarstw domowych zale|y m.in. od liczby domowników i punktów poboru wody, a tak|e od tego, czy wod ze studni podlewa si bdzie jednocze[nie ogród. Dla uBatwienia doboru pomp do wody ich producenci podaj czsto przybli|one warto[ci zapotrzebowania na wod: - dla domu jednorodzinnego - 2-4 m3/h - podlewanie trawników - 1,5 m3/h na ka|dy zraszacz - uprawy przydomowe, szklarnie - 4-6 m3/h Wydajno[ nie powinna by wiksza od ilo[ci wody napBywajcej do studni, czyli wydajno[ci studni. Je[li dobrana zostanie pompa o wikszej wydajno[ci, to dynamiczne zwierciadBo wody w studni mo|e opa[ poni|ej warto[ci dopuszczalnej, a to mogBoby spowodowa wynurzenie si pompy, czyli prac na sucho, do czego nie mo|na dopu[ci. W przypadku systemu ciepBowniczego powy|sze utrudnienie nie wystpuje, gdy| jest to ukBad zamknity, a niedobory uzupeBniane s z sieci wodocigowej (woda jest uprzednio uzdatniana). Wymagana wydajno[ jest zwizana z zapotrzebowaniem odbiorców na ciepBo. Wysoko[ podnoszenia - pompa musi dostarcza wod pod takim ci[nieniem, by z punktu poboru wody na najwy|szym pitrze domu wypBywaBa woda pod odpowiednim ci[nieniem. Ci[nienie to wyra|ane jest w metrach sBupa wody. Zale|y ono od gBboko[ci studni, jej odlegBo[ci od domu, wysoko[ci na jak ma by pompowana woda, wymaganego ci[nienia w punktach poboru wody oraz strat ci[nienia na drodze pompowania. Straty ci[nienia wystpuj na caBej dBugo[ci przewodów, a tak|e w miejscach, gdzie zmieniaj si [rednice lub kierunek prowadzenia przewodów, lub tam, gdzie na przewodzie zamontowane s zawory, wodomierze czy urzdzenia do uzdatniania wody (filtry, od|elaziacze). Moc pompy musi by tym wiksza, im wiksze s wydajno[ i wysoko[ podnoszenia. Ka|da pompa ma pewien przedziaB wydajno[ci i wysoko[ci podnoszenia, w którym mo|e pracowa. Je[li pompuje wod na maksymaln wysoko[, to jej wydajno[ spadnie i na odwrót. Pompy wykorzystuje si nie tylko do poboru wody, ale równie| do podwy|szania ci[nienia w instalacji, zwBaszcza w budynkach wysokich. Elementem roboczym w pompie jest tBok lub wirnik Bopatkowy. Pompy tBokowe charakteryzuj si staB, niezale|n od wysoko[ci podnoszenia, wydajno[ci. Nie s jednak powszechnie stosowane, poniewa| s do[ du|e, ci|kie i stosunkowo drogie. Najcz[ciej u|ywa si ich w ukBadach bardzo wysokiego ci[nienia lub w stacjach uzdatniania wody do dozowania na przykBad chloru. Wydajno[ pomp wirowych jest zale|na od wysoko[ci podnoszenia. ObsBuguj przepompownie I stopnia transportujce wod z ujcia do zbiorników, w których jest gromadzona, przepompownie II stopnia pompujce wod ze zbiorników do obszarów poboru wody i III stopnia z obszarów poboru wody do miejsc czerpania wody. S powszechnie stosowane równie| w ujciach wody podziemnej i powierzchniowej, a tak|e do przepompowywania wody ze zbiorników. W zale|no[ci od ksztaBtu wirnika spotyka si pompy: od[rodkowe, diagonalne i [migBowe. Pompy wirowe mog mie jeden wirnik (jednostopniowe) lub kilka czy kilkana[cie poBczonych szeregowo (wielostopniowe). Krzywa pompy i charakterystyka sieci Dobór pompy powinien by dokonywany na podstawie przewidywanych warunków jej pracy (zu|ycia wody oraz wysoko[ci, na jak woda bdzie pompowana). SBu| do tego krzywe charakterystyczne pompy, które opisuj parametry urzdzenia i charakterystyka. Krzywa wysoko[ci podnoszenia pompy okre[la zale|no[ midzy wysoko[ci podnoszenia, a nat|eniem przepBywu wody. Im wiksze nat|enie, tym mniejsza wysoko[ podnoszenia cieczy. Charakterystyk t odczytuje si z katalogu dla danego modelu pompy. Wraz z hydrauliczn charakterystyk sieci s podstaw doboru pompy. Na podstawie krzywej zapotrzebowania na moc mo|na wyznaczy orientacyjny pobór mocy w ka|dym punkcie pracy pompy. Krzywa sprawno[ci przedstawia zale|no[ sprawno[ci w funkcji wydajno[ci pompy. Uwzgldniana jest przede wszystkim w przypadku du|ych agregatów pompowych stosowanych na przykBad w instalacjach przemysBowych i budowlanych. Przy wyborze pompy du|e znaczenie ma hydrauliczna charakterystyka sieci, okre[lajca zale|no[ pomidzy nat|eniem przepBywu cieczy w instalacji, a ci[nieniem potrzebnym na pokonanie miejscowych i liniowych oporów. Charakterystyk sieci mo|na wyznaczy na podstawie projektu instalacji (rodzaju i [rednicy rur w instalacji, przybli|onej liczby kolanek, zaworów oraz strat spowodowanych urzdzeniami np. do uzdatnienia wody) lub za pomoc pompy pomiarowej z wbudowanym manometrem ró|nicowym wskazujcym zmiany ci[nienia w sieci. Ten drugi sposób ma zastosowanie w maBych, zwBaszcza remontowanych lub modernizowanych instalacjach, które dodatkowo mog by pokryte osadem kamiennym, zwikszajcym opory w caBym przewodzie. Punkt przecicia si charakterystyki wysoko[ci podnoszenia pompy z charakterystyk sieci nazywa si punktem pracy i na jego podstawie dobiera si pomp. Pompy mog wspóBpracowa ze sob. W tym celu mog by Bczone szeregowo lub równolegle. PoBczenie szeregowe (np. pompa tBoczy przewodem do drugiej pompy), powoduje zwikszenie wysoko[ci podnoszenia ukBadu. Charakterystyka poBczenia szeregowego jest sum wysoko[ci podnoszenia dla tych samych nat|eD. Najcz[ciej taki ukBad stosuje si w przypadku wirników w pompach gBbinowych. PoBczenie równolegBe (np. dwie pompy tBocz wod do jednego przewodu) zapewnia zwikszenie wydajno[ci ukBadu. Jego charakterystyk jest suma odcinków poziomych na wykresie - nat|eD przepBywu dla tej samej wysoko[ci podnoszenia. Nale|y równie| pamita, |e wydajno[ dwu jednakowych pomp pracujcych równolegle jest mniejsza od podwójnej wydajno[ci ka|dej z nich ze wzgldu na straty hydrauliczne w przewodzie. PoBczenie równolegBe pracujcych pomp znajduje zastosowanie w przepompowniach wody z sieci lub zbiorników retencyjnych, a tak|e w zestawach do podnoszenia ci[nienia, gdzie mog by jeszcze dodatkowo Bczone ze sob szeregowo (ukBady szeregowo-równolegBe). WspóBpraca kilku pomp powoduje zwikszenie obszaru zmienno[ci wydajno[ci caBego ukBadu i jego wysoko[ci podnoszenia, przez co, w porównaniu z jedn pomp, lepiej dostosowuje si on do zmiennych warunków pracy (pompowanie wody na ró|ne pitra, w ró|nych ilo[ciach). Ma jeszcze t zalet, |e w przypadku awarii jednej pompy nie przestaje caBkowicie dziaBa. W maBych pompowniach i domach jednorodzinnych najcz[ciej wystarcza pompa pojedyncza. NPSH (Net Positive Suction Head): Przy doborze pompy nale|y pamita aby pompa pracowaBa w obszarze powy|ej rozporzdzalnej nadwy|ki NPSH. W przeciwnym wypadku pompa jest zagro|ona mo|liwo[ci wystpienia kawitacji, co prowadzi do erozji Bopatek wirnika i znacznego skrócenia |ycia technicznego pompy. DORBÓR POMP DLA UKAADÓW ENERGETYCZNYCH: W ukBadach kolektorowych pompy dobiera si tak, aby byBo mo|liwe przybli|one dostosowanie sumarycznej wydajno[ci pomp do sumarycznego obci|enia kotBowni przez wBczanie i wyBczanie poszczególnych pomp, pracujcych przy obci|eniach bliskich znamionowemu. Natomiast w ukBadach blokowych ka|dy blok ma swój zespóB pomp zasilajcych podstawowych i rezerwowych. Warunki pracy pomp wody zasilajcej okre[laj: " ci[nienie: " " " warto[ u|ytecznego ci[nienia pompowania powinna by wy|sza o 10-40% od ci[nienia znamionowego pary w kotle " wydajno[: " " " 25% wiksza od wydajno[ci kotBa walczakowego 100% wiksza od wydajno[ci kotBa przepBywowego

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
ED Zagadnienia eksploatacyjne Srodowiskowe
ED Zagadnienia ZakresMechanikiPlynow
ED Zagadnienia konstrukcje Reaktory
3 2 LN Energetyka ECiJ EgzaminDyplomowy OpracowaneZagadnienia eksploatacyjne WentylatorIPompy(1)
3 Zagadnienia eksploatecyjne
3 Zagadnienia eksploatacyjne
Eksploatacja systemów technicznych zagadnienia egzaminacyjne
WentyleVentureCRDV
notatki zagadnienia
WentyleProstokatneTR7v
WentyleSmay SilownikiDoKlapKTS
WentyleMercorWIP O
WentyleDospelWWO
[W] Badania Operacyjne Zagadnienia transportowe (2009 04 19)
Dziecko chore zagadnienia biopsychiczne i pedagogiczne

więcej podobnych podstron