docPompy i uklady pompowe
download 
Reklamacja Transkrypt
Pompy i uklady pompowe
Marek Skowroński Regulacja pompy i układu Pompy i układy pompowe Metody zmiany parametrów pracy układu Punkt pracy układu Regulacja dławieniowa Regulacja upustowa Straty mocy hydraulicznej w układzie Zmiana prędkości obrotowej Zmiana prędkości cieczy Dopasowanie wirnika Pompy„inteligentne” Straty energii hydraulicznej 1 2 Metody zmiany parametrów pracy układu Punkt pracy układu Wymagania procesu technologicznego Sterowanie układem pompowym Q, H, T, t m H Hp⋅ρ⋅g⋅A •Regulacja pompy (-)H v •Regulacja •Regulacja układu układu CIECZ ρ, ν, pv Hu ⋅ρ ⋅ g ⋅ A Q Q •Zmiana parametrów cieczy F = ∆H ⋅ ρ ⋅ g ⋅ A = m ⋅ POMPA RURA Regulacja pompy Regulacja układu H Q d 2x dv = m⋅ dt 2 dt Regulacja parametrów pracy Punkt pracy układu bez zmiany charakterystyki pompy Regulacja dławieniowa Regulacja parametrów pracy Regulacja dławieniowa bez zmiany charakterystyki pompy H H Q Regulacja dławieniowa Q Regulacja upustowa Regulacja upustowa Regulacja parametrów pracy bez zmiany charakterystyki pompy Regulacja upustowa H H Q Q Regulacja dławieniowa Straty mocy hydraulicznej w układzie Moc strat w pompie H Regulacja upustowa Straty mocy hydraulicznej w układzie Charakterystyka wewnętrzna 2 1 Moc strat w pompie ∆H 3 Charakterystyka rzeczywista e= ∆ Pel Moc strat w układzie Wymagany punkt pracy ∆e Pel Q Qw Moc hydrauliczna przekazana do układu Moc strat w układzie Q E P = V Q Regulacja parametrów pracy Rura 1 bez zmiany charakterystyki pompy (-)H Rura 2 (-)H Q Q Suma równoległa rur Rura 2 Regulacja upustowa Rura 1 (-)H Rura 2 Rura 1 (-)H Q Punkt pracy układu Q Suma równoległa rur (-)H Rura 1 Q Rura 2 (-)H Q Hth∝ H Hth H Wymagania procesu technologicznego Sterowanie układem pompowym Q, H, T, t CIECZ ρ, ν, pv Q 1 H = (u 2 cu 2 − u1cu1 ) g POMPA 1. 2. 3. 4. 5. 6. RURA W1 C1 Regulacja pompy W2 C2 cm2 Regulacja układu U1 U2 Cu1 n cu1 cu2 d2 ρ ν Cu2 1. Zmiany prędkości obrotowej Zmiana prędkości obrotowej „n” Q ~ n∗d3 H ~ n2 ∗ d 2 P ~ ρ ∗ n3 ∗ d 5 M ~ ρ ∗ n2 ∗ d 5 Q~n H = C ⋅Q2 H ~ n2 P ~ ρ ∗ n3 M ~ ρ ∗ n2 P = C ⋅ Q3 PDP ! 450 120 90 400 80 100 350 70 300 80 60 250 50 60 200 40 150 40 30 100 20 20 50 10 0 0 0 50 100 150 0 0 50 100 150 0 50 100 150 Sposoby zmiany prędkości obrotowej Regulacja prędkości pompy zasilającej Zabudowa sprzęgła hydrokinetycznego Sprzęgło hydrokinetyczne Zabudowa sprzęgła hydrokinetycznego Regulacja prędkości za pomocą sprzęgła hydrokinetycznego 450 200 400 180 350 160 300 140 250 120 200 100 150 80 100 60 50 40 0 80 Sprawność 70 60 50 40 30 20 10 0 20 40 60 80 100 120 140 Wydajność pompa bez regulacji pompa + regulacja pompa + regulacja + sprzęgło pompa + regulacja + sprzęgło + silnik regulacja dławieniowa 50 100 150 Przemienniki częstotliwości (falowniki) 90 0 charakterystyka układu 20 0 Sprawność zespołu (napęd + pompa) charakterystyki przepływu pompy 160 Sprawność przemiennika częstotliwości Układy kaskadowe 100% 1,0 0,9 0,8 0,7 1.0 n/nn Rozruszniki Zmiana prędkości cieczy M (s ) ∝ U 12 „cu” 2. Zmiana cu1. Regulacja prerotacyjna a) 2. Zmiana cu1. Regulacja prerotacyjna b) C1 Cu1 W1 C1 Cu1 U1 3. Zmiana cu2. Regulacja kąta łopatek wirnika Zmiana prędkości obrotowej Regulacja prerotacyjna Zmiana kąta łopatek kierownicy wlotowej Kąt cięciwy profilu łopatki Obliczenia kąta cięciwy profilu łopatki Wnn W2 C1 C2 Cu2 C2 W2 C2 W2 W1 U U Cu2 U Cu1 ∆ Cu2 C1 C1 W1 W1 Cu1 Cm Cm Cm Cm U Cm 4. Zmiana d2. Dopasowanie wirnika PDP ! Teoria podobieństwa 4 (wydajność) d’ d’’ cm ’ cm’’ cm’’ π ∗d Q = v ∗ A = cm ∗ π ∗ d ∗ b Q ~ n*d *d *d Q ~ n*d3 b Obliczenia średnicy wirnika Obliczenia średnicy wirnika Q ~ n⋅d3 H ~ n2 ⋅ d 2 P ~ ρ ⋅ n3 ⋅ d 5 M ~ ρ ⋅ n2 ⋅ d 5 H Q ~ d2 H ~ d2 P ~ ρ ⋅d4 M ~ ρ ⋅d 4 H = C ⋅Q P = C ⋅Q2 PDP ! 90 η P 450 120 400 80 100 350 300 70 80 60 250 50 60 200 150 40 40 30 100 20 20 50 0 10 0 0 50 100 Q 150 0 0 50 100 Q 150 0 50 100 Q 150 Charakterystyka zbiorcza dla róŜnych prędkości obrotowych Charakterystyka muszlowa (regulacyjna) R=n; R=d2; R=β; H = f (Q, n), H = f (Q, d2), H = f (Q, β), η = f (Q, n) η = f (Q, d2) η = f (Q, β) P = f (Q, n) P = f (Q, d2) P = f (Q, β) Charakterystyka przepływu H Charakterystyka sprawności R3 R1 R2 R4 PDP ! Q 450 425 375 400 350 300 57 58 56 325 55 54 51 Pompy „inteligentne” rurociąg zasilający Q1 ∆ H1 ∆ H0 Straty energii hydraulicznej Q2 zawór regulacyjny ∆ H2 Q Transport ciepła rurociąg powrotny ζ 1 << ζ 2 ζ 1 >> ζ 2 Warunek samoregulacji dH p dQ Charakterystyki pomp z wewnętrznym modułem sterowania (pompy inteligentne ) < dH u dQ Algorytm sterowania "na ciśnienie proporcjonalne" Charakterystyka pompy „inteligentnej” Proporcjonalna Stała pomiar częstotliwości f pomiar wysokości podnoszenia H dla aktualnego f określ krzywą Q=f(H) UWAGA ! charakterystyka H=f(Q,f=const) musi być monotoniczna oblicz aktualną wydajność Q zadana maksymalna róŜnica wysokości podnoszenia ∆H oblicz zadaną wysokość podnoszenia Hz = 0.5*∆H*(1+Q/Q(∆H)) TAK NIE H>Hz zmniejsz f zwiększ f
