КПД центробежного насоса в зависимости от частоты? Опции

[pit-stop]

... А мощность, затрачиваемая на перекачку воды и есть основная доля потребления средств (денег). ...

Полностью согласен с предыдущим оратором.
По этой причине рекомендю использовать следующий алгоритм включения частотника для цирксистем ГВС:

Частотник работает в зоне "Б". Алгоритм управления частотником реализован на простейшем релейном ПЛК "AL-2 10MR-D" можно "Siemens LOGO!"
А что касается "dP" - это перепад статических давлений до и после языка спирального отвода.

[pit-stop]

... А мощность, затрачиваемая на перекачку воды и есть основная доля потребления средств (денег). ...

Полностью согласен с предыдущим оратором.
По этой причине рекомендю использовать следующий алгоритм включения частотника для цирксистем ГВС:

Частотник работает в зоне "Б". Алгоритм управления частотником реализован на простейшем релейном ПЛК "AL-2 10MR-D" можно "Siemens LOGO!"
А что касается "dP" - это перепад статических давлений до и после языка спирального отвода.

[Arkadii]

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.

Наверное в школу пора.
При высокой составляющей статического напора при регулировании (снижении подачи) например на 30%, КПД может стать не 80%, а только 15% (все цифры условные). Ток конечно ниже, но он не будет отличаться при ПЧ и дросселировании.
Писать долго (все есть в учебниках), но в 90% случаев правильный подбор насосов (с учетом их количества по условиям водоразбора) будет точно эффективней и дешевле любого ПЧ с учетом эксплуатационных затрат.

Удивительно конечно, что КПД в расчетах эффективности Вы никогда не считали ибо "из песни слов не выкинешь" -

А насчет частотника для циркуляционных систем ГВС - во первых не понятно какое отношение пост имеет к данной теме, а во вторых в алгоритме ключевым параметром должна быть температура, а не перепад.

[pit-stop]

... в алгоритме ключевым параметром должна быть температура, а не перепад.

Если вспомнить составляющие КПД (Степанов ЛИ стр.199):



то области 5 и частично 3, определяющие вид характеристики суммарного КПД ЦН без КПД привода, как раз и оцениваются |dP| статики в отводе при осесимметричном входе в рабочее колесо.
И зависимость эта сохраняется при снижении частоты вращения, но смещается в сторону меньших подач.

[Arkadii]

Если вспомнить составляющие КПД

Ну и какое это имеет отношение к циркуляции ГВС?

И зависимость эта сохраняется при снижении частоты вращения, но смещается в сторону меньших подач.

- Такой вид зависимости только для определенного интервала быстроходности.

Фактические значения потребляемой мощности и естественно КПД зависят от положения рабочей точки (пересечение с характеристикой сети), а дальше стандартная формула Мощность прямопропорциональна произведению подачи на напор и обратнопропорциональна КПД.

[pit-stop]

Ну и какое это имеет отношение к циркуляции ГВС?

Для ИТП - никакого, стоимость оборудования (частотник и контроллер) съест любую экономию.
для ЦТП можно получить экономию 5-10% если рабочая точка гуляет в широком диапазоне
для ПНС здесь большой эффект дает оптимизация конфигурации включаемых насосов (особенно, если их больше 4-х), дополненная насосом с частотником
для ТЭЦ последнее время многие озабочены заменой приводов сетевых насосов на частотник или гидромуфту.

Сообщение отредактировал pit-stop - 2.6.2017, 12:05

[KYV86]

Цитата Arkadii:
Наверное в школу пора.
При высокой составляющей статического напора при регулировании (снижении подачи) например на 30%, КПД может стать не 80%, а только 15% (все цифры условные). Ток конечно ниже, но он не будет отличаться при ПЧ и дросселировании.

Может и пора, но только не мне. Поздно уже.
Автор озадачился зависимостью КПД от частоты. Я задал вопрос "зачем". Ответа не получил. Если брать ЧРП как снижение затрат, то КПД тут ни при чем вообще.
К примеру сеть водоснабжения. ЧРП ставим с датчиком давления и выставляем нужное. При любом изменении расхода насос будет давать ровно столько кубов в сеть, сколько в текущий момент надо при сохранении нужного давления. В отличие от дросселирования (по Вашей рекомендации), где потери (ПОТЕРИ, т.е. тупо нагрев воды) напора компенсируют расход, ЧРП позволяет (или дает команду) двигателю потреблять столько энергии, сколько надо на текущий момент. И связь здесь следующая: необходимая работа - КПД - затраченная энергия. КПД в этой цепочке в середине. И его не убрать никак. И если оно и меняется, то повлиять на это мы не можем. Это конструктив насоса. А вот на затраченную энергию - можем. Почитайте литературу про ЧРП в насосном приводе. Там про дросселирование много написано. Не считал изменение КПД в данной ситуации, но потери на задвижке (клапане) при дросселировании съедят все сохраненное КПД двигателя.

[pit-stop]

Вот именно - съедят.
Регулирующий клапан Ду100 стоит 200-300 УЕ
Частотник на 2 квт для асинхронника ЦН на эту трубу тоже стоит 200-300 УЕ
Что лучше купить ? - ну конечно клапан, тут и в школу не ходи: частотник же не смещает характеристику сети, как тогда добиться максимума КПД ?

Сообщение отредактировал pit-stop - 2.6.2017, 17:21

[Twonk]

... ну конечно клапан, тут и в школу не ходи: частотник же не смещает характеристику сети, как тогда добиться максимума КПД ?

Надеюсь это сарказм такой? Как будто что-то хорошее изменять характеристику сети

[Lexman]

Прошу прощения, что пропал - замотался по работе совсем.
Про зависимости мощности подачи и напора от частоты всё понятно, это на каждом заборе нарисовано.
Интересно стало именно с позиции удельных (в %!) затрат ээ при перекачке жидкости в случае глубокого (более 50%, скажем) регулирования частоты.
Я не спец в области гидравлики, однако из теории ЦН видно, что гидравлический КПД - штука комплексная, и интуитивно мне кажется, что там будет достаточно серьёзная зависимость.
Подозреваю, что она не может быть изложена аналитически в доступном виде (типа, как учесть форму колеса и т.д.), но это только моё подозрение. Потому и спросил.
PS и давайте не будем в ключе "аффтар, тебе это не надо, тебе надо вот то"
Давайте оставаться в рамках темы
Сейчас почитаю ссылки, которые тут приводились - тыресно.

[Lexman]

Полистал. Вот тут интересно:

http://www.radintech.com/attachments/artic...umps_gulich.pdf
Начиная с 114 страницы.
Правда они там приводят графики относительно непривычного "nq", но в целом, если я правильно понимаю, то:
а) зависимость КПД от частоты сильно зависит от конструкции насоса
б) действительно "лавинообразного" падения КПД нет (ожидал чего-то такого).

Вот ещё:
"In Fig. 3.23, overall efficiencies of single-stage radial pumps are shown as
functions of the specific speed with the design flow rate as parameter. The overall
efficiency reaches a maximum in the range from nq = 40 to 50 for a given pump
size. The maximum is caused by two tendencies: (1) To the left of the maximum
the secondary losses increase exponentially with falling nq according to
Eqs. (T3.5.10 to 3.5.12). (2) At high specific speeds (nq > 70) the hydraulic losses
increase with growing nq due to increasing mixing losses mainly caused by non-
uniform flow distributions over the blade height and by secondary flows."

[tiptop]

Полистал. Вот тут интересно:

http://www.radintech.com/attachments/artic...umps_gulich.pdf
Начиная с 114 страницы.
Правда они там приводят графики относительно непривычного "nq"

...И, следовательно, нет никакого смысла рассматривать эти графики.
n_q - это коэффициент быстроходности, конструктивная особенность насоса (константа).

[tiptop]

А вот на Fig. 4.18 видно, что при понижении частоты вращения максимальный КПД от 0,85 переходит к 0,82, затем - к 0,8 и так далее, в сторону уменьшения:

[tiptop]

Вот, ещё пример универсальной характеристики насоса:

[Lexman]

Действительно интересно. А источник графиков? С удовольствием полистал бы.

[Twonk]

Тоже хотел запостить графики с полями КПД.Шарил паспорта и литературу, но tiptop опередил

[pit-stop]

Ну, таких характеристик можно наделать много - поставил насос на стенд и ...
А где же аналитика ?
Лично я встречал только эмпирику.

[LordN]

Вот, ещё пример универсальной характеристики насоса:

это характеристика именно самого насоса/компрессора, или х-ка насоса как устройства, состоящего из привода, насоса, и т.д.
?

[Arkadii]

Цитата Arkadii:
Если брать ЧРП как снижение затрат, то КПД тут ни при чем вообще.
К примеру сеть водоснабжения. ЧРП ставим с датчиком давления и выставляем нужное.
При любом изменении расхода насос будет давать ровно столько кубов в сеть, сколько в текущий момент надо при сохранении нужного давления.

А теперь нарисуйте на этот пример характеристику сети с высокой составляющей статического напора. Ну и график КПД. Надеюсь все поймете

Полистал. Вот тут интересно:

http://www.radintech.com/attachments/artic...umps_gulich.pdf
Начиная с 114 страницы.

Думаю целесообразней, в данном случае читать отечественную литературу, в которой есть ответы на все эти вопросы. В свое время учился по Михайлову и Малюшенко. Лопастные насосы. Теория, расчет и конструироваине.

[pit-stop]

Надеюсь это сарказм такой? Как будто что-то хорошее изменять характеристику сети

А кто сомневается?

[Lexman]

Вспомнил про старую тему.
Вот, нашёл картинку от производителя - группа насосов с характеристиками на разных частотах.
Как и утверждали учёные мУжи, подобие кривых сохраняется, максимум КПД не имеет видимого снижения.
Получил в своих расчётах то же самое, а после увидел это.
Теперь спокоен и доволен

[eugene.raynor]

Коэффицие́нт поле́зного де́йствия (КПД) — характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой; обозначается обычно η («эта»)[1]. КПД является безразмерной величиной и часто измеряется в процентах.
Таким образом, КПД является отношением механической мощности на валу двигателя к потребляемой электроэнергии из сети. Величина постоянна для конкретно взятой электроустановки и обусловлена конструктивными особенностями.
В бытовых (однофазных) циркуляционных электронасосах применяется механическое переключение обмоток для изменения производительности (скорости вращения ротора) насоса, в промышленных (трёхфазных) - частотные регуляторы скорости (ЧРС), у которых имеется ещё и свой КПД.
С оглядкой на диалог в теме, стоит обратить внимание на конструктивную особенность насоса, применительно к напору/производительности: на приведённом ниже графике видно, что насос того же мощностного номинала (BPS 20-4S), но с меньшим диаметром патрубков, имеет лучшие характеристики, чем следующий в линейке (BPS 25-4S).

Эскизы прикрепленных изображений