КПД центробежного насоса в зависимости от частоты? Опции

[Lexman]

Товарищи.

А кто сталкивался с боле-мене вменяемой аналитикой по зависимости КПД насоса (пусть даже общего, без учёта кпд ЭД) в зависимости от частоты вращения?
Кое-где в литературе говорится, что при снижении частоты менее чем вдвое, КПД остаётся приблизительно постоянным. Но современные средства позволяют снизить частоту сильнее, и что-то мне не верится, что КПД будет постоянным, чесслово.

[Lexman]

Товарищи.

А кто сталкивался с боле-мене вменяемой аналитикой по зависимости КПД насоса (пусть даже общего, без учёта кпд ЭД) в зависимости от частоты вращения?
Кое-где в литературе говорится, что при снижении частоты менее чем вдвое, КПД остаётся приблизительно постоянным. Но современные средства позволяют снизить частоту сильнее, и что-то мне не верится, что КПД будет постоянным, чесслово.

[KYV86]

Вы зачем интересуетесь? КПД - показатель эффективности насоса (системы), в практике применения ЧРП необходимы другие показатели: напор и давление. Их изменение при изменении частоты. А это зависит еще и от системы, на которую работает насос в целом. Так что Вас интересует?

[LordN]

кпд это потери. как бы очевидно, что, чем ниже обьороты, тем ниже линейная скорость, чем ниже скорость, тем ниже потери. квадрат же, как ни крути..

[Vano]

Таки крути.
Рабочее колесо насоса рассчитано на свою скорость.
На скорости вдвое ниже расчетной - непонятно что там с КПД будет.

[Галиев]

На форуме эта тема уже обсуждалась подробно, поиском воспользуйтесь.
А по сути вопроса, при снижении частоты КПД ЦЕНТРОБЕЖНОГО насоса стремится к нулю и чем выше номинальные обороты машины при 50 Гц, тем сильнее падает КПД на меньшей частоте.

Сообщение отредактировал Галиев - 25.5.2017, 15:11

[ceril]

N2=N1 умножить на отношение (n2/n1) возведенное в третью степень, соответственно. т.е. мощность на валу пропорциональна третей степени отношения частот. КПД это отношение N на валу к N эл. двигателя. (n это частота, N мощность). В общем надо смотреть уравнения подобия насосов, там КПД нет.

[испытатель]

Если вы заговорили о частоте (скорости вращения), то имеет смысл говорить уже о КПД схемы прокачки. О КПД нерегулируемого центробежного насоса говорят, выбирая между дросселированием и байпассированием насосной установки. КПД насоса - конструктивная характеристика. Напор от частоты изменяется по простой формуле центробежной силы F=m*w2*R. Уменьшив угловую скорость вдвое - получите производительность вчетверо меньшую. В практическом смысле - если раньше, без регулирования скорости вы гасили производительность вдвое, то при применении РЧВ и "удаления дросселирования" - получите выигрыш в мощности расходования энергии - в четыре раза. Или Вас какая-то космическая аналитика интересует?

[Смит]

Мне вот, что встретилось:



"АНАЛИТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК
ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ ПРИ ПЕРЕМЕННОЙ ЧАСТОТЕ ВРАЩЕНИЯ"

 NT_4_8__2012__________________________________.pdf ( 1,61 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 861


Сообщение отредактировал Смит - 25.5.2017, 19:38

[Смит]

Кое-где в литературе говорится, что при снижении частоты менее чем вдвое, КПД остаётся приблизительно постоянным.

По графику из этой статьи видно, что уменьшение частоты от 100 до 30% приводит к понижению максимального КПД насоса (или агрегата?) всего лишь где-то на 1%...

Сообщение отредактировал Смит - 25.5.2017, 19:47

[испытатель]

Чушь голимая в этих графиках. КПД привязано к прокачке жидкости и потреблению энергии приводом. Механическая энергия переданная потоку сравнивается с потреблением электроэнергии. Причем тут частота?

[KYV86]

От частоты вращения зависят потери энергии в подшипниках. Остальные потери практически неизменны (муфта, сальник (то же немного влияет), в самом двигателе). Я ответ так и не получил. Зачем автору изменение КПД? С точки зрения расчета экономии при применении ЧРП этот параметр не считается. Или вопрос ради вопроса?

[Смит]

Товарищи.

А кто сталкивался с боле-мене вменяемой аналитикой по зависимости КПД насоса (пусть даже общего, без учёта кпд ЭД) в зависимости от частоты вращения?

Никто, наверное...

[Stalone]

Смит, эти ваши графики не вызывают доверия. Походу какие-то рекламные графики для презентации на строительном рынке. К ним должно прилагаться ведро звёздочек и сносок.
Во первых ваши графики слишком уж линейные. На верхнем графике при нулевой относительной частоте вращения КПД будет дольше 60% ????

По нижнему графику. При некоторой частоте вращения вала перекачка жидкости остановится. Так как есть противодавление. Даже если насос работает на излив, то патрубок у него вверх глядит, и из него вода уже никуда не денется. Будет насос "воду в ступе толочь". Хоть и вращается. Электричество тратится. Не может линия выходить из начала координат, она должна быть смещена вправо по абсциссе.

Да похоже вопрос ради вопроса.
Это как если плыть в бассейне. Один мощный гребок вас отталкивает и вы двигаетесь. А если только пальцами трепыхаться на то же количество энергии, то все эти трепыхания рассеятся в вязкой среде.

[Vano]

От частоты вращения зависят потери энергии в подшипниках. Остальные потери практически неизменны (муфта, сальник (то же немного влияет), в самом двигателе). Я ответ так и не получил. Зачем автору изменение КПД? С точки зрения расчета экономии при применении ЧРП этот параметр не считается. Или вопрос ради вопроса?

как это
а объемные потери?
С уменьшением частоты вращения от номинального будут всяко паразитные перетоки жидкости возрастать - насос то динамический и все зазоры и конфигурация лопаток под определенную скорость заточены.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Галиев]

http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3189
Там, что-то умное про ЧРП написано. Не осилил.

[tiptop]

http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3189
Там, что-то умное про ЧРП написано. Не осилил.

Есть там одна простая фраза:

КПД насоса для частотного регулирования η_нч при различных режимах может приниматься равной величине КПД в точке, соответствующей характеристике насоса с номинальной частотой при постоянном гидравлическом сопротивлении сети

Возможно, имеется в виду постоянный "коэффициент сопротивления"?

[Галиев]

Возможно, имеется в виду постоянный "коэффициент сопротивления"?

И-к! Тоже не осилил...

[Arkadii]

По графику из этой статьи видно, что уменьшение частоты от 100 до 30% приводит к понижению максимального КПД насоса (или агрегата?) всего лишь где-то на 1%...

1. При идеальных испытаниях насосов на стендах (ГОСТ 6134-2007 насосы динамические. методы испытаний) - допуск по суммарной погрешности КПД - плюс минус 3%
2. Непонятно какая статистика нужна автору топика. Все описано в учебниках по конструированию лопастных машин.
 Doc1.pdf ( 147,73 килобайт ) Кол-во скачиваний: 277

3. Фактические значения КПД насоса при различных частотах вращения есть у каждого производителя.


Сообщение отредактировал Arkadii - 29.5.2017, 9:56

[tiptop]

Все описано в учебниках по конструированию лопастных машин.
 Doc1.pdf ( 147,73 килобайт ) Кол-во скачиваний: 277

На Ваших диаграммах максимальный КПД при разных частотах одинаков (почти одинаков)?

[LordN]

От частоты вращения зависят потери энергии в подшипниках. Остальные потери практически неизменны (муфта, сальник (то же немного влияет), в самом двигателе). Я ответ так и не получил. Зачем автору изменение КПД? С точки зрения расчета экономии при применении ЧРП этот параметр не считается. Или вопрос ради вопроса?

а потери в насосной камере от частоты вращения не зависят?
а перетоки из области высокого в область низкого давления внутри камеры тоже?

[tiptop]

Сейчас смотрю характеристики осевых вентиляторов: там тоже КПД не зависит от частоты.




Аэродинамические характеристики вентилятора ВО 06-300 5

Сообщение отредактировал tiptop - 30.5.2017, 9:16

[По самые по...]

Сейчас смотрю характеристики осевых вентиляторов: там тоже КПД не зависит от частоты.




Аэродинамические характеристики вентилятора ВО 06-300 5

Там частота питающей сети одна и та же. Мощности движков разные и число полюсов (скоростей вращения об.мин.) разные

[KYV86]

Зависят и потери в насосной камере и с перетоками. Только кто их считал, да и зачем? При снижении частоты вращения снижается и перепад давления между напором и всасом. Соответственно перетоки снижаются. Относительно производительности насоса при сниженной частоте эти потери (в%) практически не изменятся от потерь при полной нагрузке. Мы можем тут рассусоливать все, что угодно. Но практического смысла считать КПД при частотном регулировании не вижу. Доказано, что во многих системах (я не раз внедрял и результат видел) применение ЧРП экономически оправдано и выгодно. В системах центрального водоснабжения (переменный расход) окупаются довольно быстро (1 - 2 года). В системах теплоснабжения чуть дольше, 2 - 4 года, в зависимости от схемы. На мой вопрос так и не ответили. В чем практический смысл считать КПД при ЧРП?

[tiptop]

Там частота питающей сети одна и та же. Мощности движков разные и число полюсов (скоростей вращения об.мин.) разные

O'K. Там, у осевого вентилятора, КПД тоже не зависит от скорости вращения.

Сообщение отредактировал tiptop - 30.5.2017, 9:54

[Arkadii]

...В системах центрального водоснабжения (переменный расход) окупаются довольно быстро (1 - 2 года)....

При высокой статической составляющей напора - может вообще никогда не окупится.
В зависимости от условий водоразбора - дросселирование или подрезка рабочего колеса могут оказаться существенно выгодней.

Именно поэтому КПД нужно учитывать, чтобы сравнивать варианты и принимать оптимальное решение.

[tiptop]

Именно поэтому КПД нужно учитывать, чтобы сравнивать варианты и принимать оптимальное решение.

С КПД более-менее понятно. Затраты денег надо учитывать.

[pit-stop]

Вопрос изменения КПД ЦН от частоты достаточно сложен и обращение к классикам (Г.Ф. Проскура, К. Пфлейдерер, Ломакин, Степанов) здесь вряд ли поможет.
Все зависит от составляющих КПД.
Основной является потеря на гидроудар на нерасчетных режимах работы спирального или лопастного отвода центробежного насоса.
Поэтому многие производители вводят огромный кольцевой зазор между боковой поверхностью рабочего колеса и "языком" спираольного отвода (Например насосы Молдавгидромаша типа БЭН (бессальниковые) выполнены вообще с боковым отводом и кольцевой камерой!). При этом их общий КПД снижается до 20%, но зато становится практически нечувствительным не только к изменению числа оборотов, но и практически постоянен в большом диапазоне подач !.

[Гость_Blade runner_*]

Дело имхо не в самом высоком кпд

Сообщение отредактировал Blade runner - 31.5.2017, 11:26

[tiptop]

общий КПД снижается до 20%, но зато становится практически нечувствительным не только к изменению числа оборотов, но и практически постоянен в большом диапазоне подач !.

Сомнительное достижение...

[KYV86]

При высокой статической составляющей напора - может вообще никогда не окупится.
В зависимости от условий водоразбора - дросселирование или подрезка рабочего колеса могут оказаться существенно выгодней.

Именно поэтому КПД нужно учитывать, чтобы сравнивать варианты и принимать оптимальное решение.

При чем здесь статическая составляющая? Насосы все равно подбираются по максимальному расходу и требуемому напору. А мощность, затрачиваемая на перекачку воды и есть основная доля потребления средств (денег). Замерьте ток на двигателе при максимальном расходе и на закрытую задвижку (максимальный напор) и поймете разницу. Смысл в ЧРП - экономия электроэнергии, т.е. денег. В эксплуатации коммуналки больше 30-ти лет. И КПД в расчетах эффективности вообще не считали, ибо за первичное (начальное) потребление брали фактическое потребление эл. двигателя. Т.е. уже с учетом всех составляющих. Ибо КПД современных насосов примерно в одних пределах. Принимать решение (по расчетам, или по другим признакам) о применении или не применении ЧРП на насосе по критерию разницы в КПД 2 - 3 %, когда минимальная экономия достигает 10-12% считаю неправильным. И главный параметр здесь - это удельное потребление эл. энергии на куб. метр поданной в сеть воды (за час, сутки, год). Это просто анализ всех данных. Именно с него начинается, например энергетическое обследование.