Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Dobór pomp wodociągowych, kanalizacyjnych i ciepłowniczych oraz sposobów ich regulacji

Pompa cyrkulacyjna
Pompa cyrkulacyjna
LFP
Ciąg dalszy artykułu...

Dobór dużych pomp wodociągowych i ciepłowniczych

W pompowniach wodociągowych i ciepłowniczych instalowane są pompy odśrodkowe o mocach kilkudziesięciu–kilkuset kW, zwykle po 3–6 zespołów wraz z rezerwowymi. W instalacjach wody sieciowej w CK i EC moce pomp dochodzą do 1250 kW. W takich obiektach duża efektywność energetyczna pompowania oraz niezawodność pracy zespołów i instalacji stają się najważniejszymi wymaganiami. Przy doborze charakterystyk H(Q) i NPSHR(Q) należy uwzględnić wszystkie możliwe przewidywane zakresy pracy Qsmin–Qsmax oraz Hukmin–Hukmax instalacji oraz przeanalizować wpływ liczby i wielkości pomp oraz różnych sposobów regulacji na wartość LCC.

Wybór sposobu regulacji zależy zarówno od przewidywanego zakresu zmian wydajności, jak i kształtu charakterystyki Huk(Qs) miejskiej sieci 4)  ciepłowniczej (m.s.c.) lub wodociągowej (m.s.w.). Wymaga się na ogół, niezbyt racjonalnie, aby charakterystyka Huk(Qs) była linią prostą poziomą, a więc by różnica ciśnień wytwarzana w obiekcie pompowym była niezależna od wydajności Qs. Porównanie regulacji dławieniowej i zmiennoobrotowej dla prostego układu z jedną pompą  przedstawiono na rys. 6a i b.

Jeśli wymagany zakres zmian Q1–Q2 wydajności nie jest duży  (np. Q2/Q1 ≥0,8), to może się okazać, że roczne zużycie energii przy danym wykresie obciążeń (rys. 3) będzie dla regulacji dławieniowej niewiele większe niż dla regulacji zmiennoobrotowej, ze względu na stosunkowo niewielkie straty dławienia ΔH. Okres zwrotu kosztów SPB lub DPB5) w przypadku zakupu przetwornicy częstotliwości z przystosowanym do niej silnikiem elektrycznym może okazać się zbyt długi lub – w wypadku nowego obiektu – łączne koszty LCC mogą być porównywalne dla obu rozwiązań.

W rzeczywistości każda charakterystyka Huk(Qs) jest parabolą; różne mogą być tylko wartości 5) statycznej wysokości podnoszenia Hst ≥ 0 [1], [2]. Taka sama jak poprzednio zmiana wydajności z Q1 do Q2 przez dławienie spowoduje większe straty ΔH (rys. 6c). Im bardziej stroma będzie charakterystyka Huk(Qs), tym bardziej opłacalne będzie zastosowanie regulacji zmiennoobrotowej zamiast dławieniowej. Decydujący powinien być okres SPB (modernizacja) lub wartość LCC (nowy obiekt).

W przypadku wymagania Huk = const oraz dla dwóch lub więcej współpracujących równolegle pomp stosuje się zwykle regulację zmiennoobrotową tylko jednej pompy; pozostałe są nieregulowane i pracują ze stałą prędkością obrotową. Przypadek taki pokazano na rysunku 7 dla dwóch jednakowych pomp o wydajnościach Qznam = 350 m3/h. Ze względu na ograniczenie Q ≥Qmin pompa regulowana  może pracować z wydajnością Q ≥ 200 m3/h przy n = nznam (punkt M). Ponieważ Qmin ~ n, przy zmniejszeniu n maleje Qmin.

Przecięcie paraboli Qmin(n) z prostą Huk = const (punkt N) wyznacza najmniejszą możliwą wydajność Q'min ≡ 177 m3/h przy najmniejszej w danym układzie prędkości obrotowej nmin. Pompa jest wówczas jednak w dużym stopniu niedociążona i pracuje ze sprawnością znacznie mniejszą od ηmax. Najmniejsza możliwa wydajność pompowni przy pracy obu pomp wyniesie Qsmin = 350 + 177 = 527 m3/h, zaś możliwy zakres wydajności Qs = 527–700 m3/h przy pracy obu pomp oraz Qs = 177–350 m3/h przy pracy tylko pompy regulowanej.

Praca w zakresie Qs = 350–527 m3/h będzie możliwa tylko przy dławieniu pompy nieregulowanej. Gdyby obie pompy miały regulację zmiennoobrotową, możliwy byłby zakres Qs = 177–700 m3/h, bez konieczności dławienia. W przypadku pompowni wodociągowej ze znacznym obniżeniem Qs w ciągu kilku godzin nocnych lepszym rozwiązaniem byłyby dwie różne pompy o wydajnościach znamionowych odpowiednio 200 (250) m3/h i 500 (450) m3/h. O wyborze powinien zadecydować rachunek ekonomiczny (SPB lub LCC).

W jednej z istniejących pompowni wodociągowych pracuje od 1 do 3 pomp o charakterystykach jak na rysunku 7. Przez większą część doby  (14 h) pompownia tłoczy do m.s.w. wodę w ilości Qs = 600–700 m3/h. Krótkotrwały, maksymalny rozbiór sięga Qsmax = 1050 m3/h, natomiast przez 3 h w nocy rozbiór spada do Qs = 140–150 m3/h. Charakterystyka Huk(Q) jest parabolą, ponieważ przy zmniejszonych rozbiorach wody można obniżyć jej ciśnienie (rys. 8).

Z tego względu dopuszczalna najmniejsza wydajność jednej pompy (regulowanej) jest mniejsza niż poprzednio: Q'min = 134 m3/h. Ponieważ tylko jedna pompa jest zasilana przez przetwornicę częstotliwości, zakresy pracy pompowni bez konieczności dławienia są nieciągłe: Qs ≡ 134–435 m3/h (jedna pompa), 585–795 m3/h (dwie pompy) i 905–1050m3/h (trzy pompy).

Praca między tymi zakresami wymaga dławienia przepływu, co powiększa energochłonność pompowania. Zastosowanie przetwornic częstotliwości do wszystkich pomp umożliwiałoby ciągłą zmianę wydajności, bez dławienia, w całym potrzebnym zakresie. O celowości zakupu powinien zadecydować rachunek ekonomiczny.

Ponieważ zainstalowane pompy są dosyć wysłużone i mają niezbyt wysokie sprawności ηmax, warto rozważyć modernizację pompowni. Oprócz wymiany pomp na wysokosprawne, o takich samych jak poprzednio parametrach znamionowych, należy przeanalizować też inne rozwiązanie: zastosowanie dwóch różnych pomp o wydajnościach znamionowych odpowiednio 250 i 700 m3/h, zaopatrzonych w przetwornice częstotliwości umożliwiające także zwiększenie prędkości obrotowej do 1,1 nznam 6).

Zaletą takiego rozwiązania, również pokrywającego cały wymagany zakres wydajności, byłaby praca przez  większą część doby dużej pompy, o sprawności maksymalnej większej od sprawności nowej pompy o Qznam = 350 m3/h o ok. 4–5 punktów procentowych; duża pompa pracowałaby przy tym cały  czas w pobliżu swojej sprawności maksymalnej. W nocy działałaby oczywiście mniejsza pompa. O wyborze jednego z tych rozwiązań powinien zadecydować rachunek kosztów (SPB). 

   13.11.2009

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Czym mogą Cię zaskoczyć nowoczesne pompy do wody »

pompy do wody

 



Zadbaj o bezpieczeństwo swoje i swoich pracowników » Szukasz partnera w projektowaniu inżynieryjnym i specjalistycznym? »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go już dziś »

 


Jak projektować instalacje najwyższej jakości »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl