Чтение кривой центробежного насоса
Выбор правильного центробежного насоса для вашей области применения имеет решающее значение для обеспечения максимальной производительности в долгосрочной перспективе. Неправильный насос будет не только работать неэффективно, но и может преждевременно выйти из строя, поскольку он не идеально подходит для применения.'условия.
Определение лучшего насоса для вашего применения начинается с изучения кривой насоса, которая показывает, как насос будет работать при определенных значениях напора и расхода. Правильная интерпретация этих данных — единственный способ принять обоснованное решение о выборе насоса, типоразмера двигателя, стратегий энергопотребления и других факторов. Перед чтением характеристики насоса необходимо собрать следующую информацию для данной системы:
· требуемая скорость потока в галлонах в минуту (gpm)
· подходящие размеры труб и системные компоненты
· голова системы в ногах
После проведения этих расчетов настало время найти насос, который будет эффективно работать в рамках параметров системы.
Основные термины: кривая насоса, BEP и системные кривые
А кривая насоса обозначает расход по оси x (горизонтально) и напор по оси y (по вертикали). Кривая начинается в точке нулевого расхода или запорного напора и постепенно снижается, пока не достигнет точки биения насоса или максимального расхода.
Насос'операционная"сладкое пятно,"или точка наилучшей эффективности (BEP), как правило, находится в середине кривой. Насосы являются наиболее эффективными и имеют самый высокий ожидаемый срок службы, когда они могут работать вблизи своего BEP, определенного производителем. Как правило, область на кривой между 70 и 120 процентами BEP известна как предпочтительная рабочая область (POR) для насоса.
Вторая кривая, называемая системной кривой, используется вместе с кривой насоса и может быть наложена на тот же график. Системная кривая представляет собой напор системы в вашем конкретном приложении при различных скоростях потока и рассчитывается путем определения системы.'s статический напор и потери на трение.
На кривой системы по мере увеличения расхода происходит соответствующее увеличение напора в системе или давления, необходимого для движения жидкости. Энергия, используемая для преодоления сопротивления потоку, называется потерей напора (или давления) из-за трения.
Наложение кривой системы на кривую насоса показывает, как насос будет работать при заданном расходе и напоре, в зависимости от положения регулирующего клапана насоса и диаметра рабочего колеса. Точка, в которой кривая насоса и кривая системы пересекаются на графике, указывает на насос.'фактическая рабочая точка в этой конкретной системе.
Изображение 1. Кривая одной скорости (Изображения предоставлены Grundfos)
Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим следующий пример и обратитесь к кривой одиночной скорости, показанной на Рисунке 1:
· поток 9000 галлонов в минуту
· голова 180 футов
Найдите 9000 галлонов в минуту по оси X и следуйте за ней, пока она не пересечется с 180 футами напора по оси Y. Точка пересечения должна находиться ближе к середине кривой и, вероятно, находиться в пределах POR, что делает насос хорошим выбором для этого примера применения.
Было бы важно подтвердить, что он действительно подпадает под POR, проверив производителя.'руководство.
На этом же графике можно представить, как насос'Производительность изменится при уменьшении или увеличении диаметра рабочего колеса. Диаметр выражается в дюймах рядом с соответствующей кривой. Изменение диаметра рабочего колеса не влияет на кривую системы, которая смещается только при изменении напора системы, например, при закрытом клапане. Точки пересечения — это точки, в которых насос будет работать при каждом диаметре.
Обратите внимание, что допускается изменение диаметра рабочего колеса, а также условий системы, если производительность насоса все еще находится в пределах POR. Существует более широкий диапазон кривой насоса, определяемый как допустимая рабочая область (AOR), в которой может быть разрешена и выгодна работа насоса. Обычно он находится между линией минимального непрерывного стабильного потока (MCSF) и линией выбега. Если производительность насоса выходит за пределы этой зоны, ищите другой насос.
Другие элементы кривой насоса
В дополнение к построению кривых насоса и системы, график кривой насоса предоставляет другие элементы, важные для выбора правильного продукта для вашего применения.
Кривая эффективности: Кривая КПД насоса представляет собой насос'эффективность во всем рабочем диапазоне. Эффективность выражается в процентах справа от графика кривой. BEP представлен кривой эффективности'пик с эффективностью, снижающейся по мере того, как кривая отклоняется вправо или влево от BEP. Знание процента эффективности также поможет рассчитать мощность, необходимую для приложения.
Линии эффективности ISO: Линии Международной организации по стандартизации (ISO) представляют собой концентрически эллиптические кривые, указывающие на одинаковую эффективность на графике кривой насоса. Они используются в качестве еще одного средства представления того, как уровни эффективности изменяются вдоль кривой насоса по мере его удаления от BEP или при уменьшении диаметра рабочего колеса.
Кривая мощности: Кривая мощности представляет нагрузку, которую насос возлагает на привод в данной точке кривой насоса, и помогает правильно подобрать размер двигателя. Он представлен в виде отдельного графика кривой и постепенно увеличивается до пиковой нагрузки, которая обычно близка к BEP для большинства типов роторно-динамических насосов. Затем он снижается по мере приближения к точке биения.
Кривая чистого положительного напора на всасывании: Требуемый чистый положительный напор на всасывании (NPSHr) показывает, какое усилие необходимо для проталкивания жидкости в проушину рабочего колеса насоса. Он отображается в футах под графиком кривой основного насоса. Знание правильного значения NPSHr предотвратит кавитацию, вибрацию и преждевременный выход насоса из строя.
Насосы с регулируемой скоростью
До сих пор рассматривались только стационарные односкоростные насосы. Теперь давайте кратко рассмотрим кривую переменной скорости, показанную на Рисунке 2.
Изображение 2. Кривая переменной скорости
На графике различные скорости представлены в об/мин отдельными кривыми. По мере снижения скорости кривые насосов с регулируемой скоростью помогают предсказать, каким будет соответствующее снижение уровней подачи и напора, исходя из точек их пересечения с кривой системы. Вдоль дуги кривой системы уменьшение продолжается до тех пор, пока расход и напор не достигнут нуля и обороты насоса не прекратятся. Также можно добавить дополнительные системные кривые, чтобы проиллюстрировать, например, влияние открытия и закрытия различных зональных клапанов, как в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). Обратите внимание, что в зависимости от используемого типа управления скоростью насос может работать по кривой управления, отличной от кривой системы.
Приведенные выше термины и соображения не могут охватывать все сценарии, с которыми может столкнуться спецификатор. Однако их понимание поможет обеспечить прочную основу для интерпретации кривой насоса.
Это, в свою очередь, будет способствовать принятию правильных решений при выборе и спецификации насосов.
https://www.pumpsandsystems.com/pumps