РЕГУЛИРОВАНИЕ НАСОСА ПРИ ПОМОЩИ БАЙПАССНОЙ ЛИНИИ
Регулирование насоса при помощи перепуска жидкости.
Байпасное регулирование.
Регулирование при помощи байпаса — используется для поддержания постоянного давления в системе при изменении давления в системе. Этот способ регулирования просто реализовать технически.
Через байпасную линию часть расхода может подаваться обратно в приемный резервуар.
Теоретически жидкость также может течь обратно в линию всасывания (или всасывающий патрубок насоса), но тогда мощность насоса, которая пропорциональна (Qбайпасс*H насоса) передается небольшому объему жидкости, которая будет интенсивно нагреваться.
Открытие байпасной линии увеличит общую подачу насоса, Qнасос, но расход жидкости идущий в систему после линии байпасса, Q сист, уменьшится. Разница в расходе, Qбайпасс,будет течь обратно. На характеристике насоса рабочая точка смещается вправо; напор насоса уменьшается.
Через байпасную линию часть расхода может подаваться обратно в приемный резервуар.
Теоретически жидкость также может течь обратно в линию всасывания (или всасывающий патрубок насоса), но тогда мощность насоса, которая пропорциональна (Qбайпасс*H насоса) передается небольшому объему жидкости, которая будет интенсивно нагреваться.
Открытие байпасной линии увеличит общую подачу насоса, Qнасос, но расход жидкости идущий в систему после линии байпасса, Q сист, уменьшится. Разница в расходе, Qбайпасс,будет течь обратно. На характеристике насоса рабочая точка смещается вправо; напор насоса уменьшается.
Построение суммарной характеристики при байпассном регулировании.
Характеристика байпасной линии (Хар-ка байпасса) проходит через начало координат, поскольку сама линия представляет собой замкнутый контур, в которой отсутствует статическая составляющая.
Суммарную характеристику можно построить следующим образом: для определенного напора (горизонтальная линия) определяются подачи для обеих параллельных линий и затем складываются при одном и том же значении напора. Рабочая точка — это пересечение характеристики насоса и суммарной характеристики системы (Хар-ка байпасс + Хар-ка системы). В систему подается объем Qсист в байпассную линию идет Qбайпасс.
Подача в систему уменьшится на Qсист (байпасс закрыт – Qбайпасс)
Давление насоса и перепад давления на задвижке в линии байпаса будут равны.
Суммарную характеристику можно построить следующим образом: для определенного напора (горизонтальная линия) определяются подачи для обеих параллельных линий и затем складываются при одном и том же значении напора. Рабочая точка — это пересечение характеристики насоса и суммарной характеристики системы (Хар-ка байпасс + Хар-ка системы). В систему подается объем Qсист в байпассную линию идет Qбайпасс.
Подача в систему уменьшится на Qсист (байпасс закрыт – Qбайпасс)
Давление насоса и перепад давления на задвижке в линии байпаса будут равны.
Регулирование насоса при помощи байпаса обеспечивает точное управление расходом, исключая опасность работы насоса на закрытую задвижку с нулевой подачей.
Регулирование подачи насоса с помощью байпасной линии относится к неэффективным способам регулирования.
Мощность, которая теряется при байпасировании и рассеивается в виде тепла вычисляется по формуле Pбп =(ρ × g × Qбайпасс × Hнасоса)/η
Обратный ток жидкости, идущий во всасывающую линию насоса, может привести к повышению температуры.
Необходимо учитывать тот факт, что при большой подаче возникает риск работы насоса с кавитацией.
Регулирование при помощи байпаса не рекомендуется применять при перекачивании жидкостей с большим содержанием с твердых частиц.
Регулирование подачи насоса с помощью байпасной линии относится к неэффективным способам регулирования.
Мощность, которая теряется при байпасировании и рассеивается в виде тепла вычисляется по формуле Pбп =(ρ × g × Qбайпасс × Hнасоса)/η
Обратный ток жидкости, идущий во всасывающую линию насоса, может привести к повышению температуры.
Необходимо учитывать тот факт, что при большой подаче возникает риск работы насоса с кавитацией.
Регулирование при помощи байпаса не рекомендуется применять при перекачивании жидкостей с большим содержанием с твердых частиц.
Сравнение байпасного и дроссельного регулирования.
Если мощностная характеристика насоса уменьшается при увеличении подачи (максимальная мощность при нулевой подаче, осевые насосы), то байпасное регулирование является более эффективным с энергетической точки зрения, чем дроссельное.
По этой причине оно практически не используется для управления насосами с низким ns (высокий напор малая подача). Тем не менее, насосы с высоким напором, как правило, оснащаются “клапаном минимального расхода”, отводящим жидкость обратно во всасывающий резервуар, чтобы защитить насос от перегрева и чрезмерных усилий на роторе при работе на низкой подаче.
Байпасное управление также позволяет избежать работы насоса в нестабильной зоне (горб) характеристики насоса (если таковой имеется).
Если мощностная характеристика насоса уменьшается при увеличении подачи (максимальная мощность при нулевой подаче, осевые насосы), то байпасное регулирование является более эффективным с энергетической точки зрения, чем дроссельное.
По этой причине оно практически не используется для управления насосами с низким ns (высокий напор малая подача). Тем не менее, насосы с высоким напором, как правило, оснащаются “клапаном минимального расхода”, отводящим жидкость обратно во всасывающий резервуар, чтобы защитить насос от перегрева и чрезмерных усилий на роторе при работе на низкой подаче.
Байпасное управление также позволяет избежать работы насоса в нестабильной зоне (горб) характеристики насоса (если таковой имеется).
Учет работы байпассной линии при проведении аудита насосной системы.
При наличии в системе линии байпасса необходимо учитывать, что при проведении аудита насосной системы и в частности измерении подачи насоса необходимо убедится, что измеряется суммарная подача насоса. Некоторые насосы могут иметь систему защиты от минимального расхода, которая включает постоянно открытую линию байпасса (клапан минимального расхода). Это делается с целью исключить повышение температуры и закипание жидкости в насосе при малых подачах . Подача через байпассную линию должна быть добавлена к общей подачи насоса. Его игнорирование приведет к смещению напорной характеристики насоса влево на величину расхода через байпасс.
«Комбинированное регулирование - частотное и байпассное » — это относительно новая концепция, которая включает добавление регулирования режима работы насоса при помощи байпасса в системе с применением частотного регулирования, для того чтобы поддерживать режим работы насоса близко к его BEP на всех частотах.
Этот способ комбинированного регулирования следует рассматривать для систем с относительно высоким статическим напором и для насосов с средним или высоким значением ns.
Этот способ позволяет обеспечить работу насоса близком к подаче максимального КПД (BEP) при более низких частотах вращения.
Это также позволяет заметно увеличить надежность насоса при низких подачах, а также к существенной экономии энергии/затрат благодаря тому, что и насос, и привод работают ближе к точкам максимального КПД, это может с избытком компенсировать потери энергии из-за рециркуляции байпаса.
Пример такого комбинированного способа регулирования насосом в системе, где статический напор составлял от 40% до 70% от общего напора системы, привел к экономии энергии более чем на 20% по сравнению с системой, управляемой только при помощи частотного привода.
Если мощностная характеристика насоса уменьшается при увеличении подачи (максимальная мощность при нулевой подаче, осевые насосы), то байпасное регулирование является более эффективным с энергетической точки зрения, чем дроссельное.
По этой причине оно практически не используется для управления насосами с низким ns (высокий напор малая подача). Тем не менее, насосы с высоким напором, как правило, оснащаются “клапаном минимального расхода”, отводящим жидкость обратно во всасывающий резервуар, чтобы защитить насос от перегрева и чрезмерных усилий на роторе при работе на низкой подаче.
Байпасное управление также позволяет избежать работы насоса в нестабильной зоне (горб) характеристики насоса (если таковой имеется).
Этот способ комбинированного регулирования следует рассматривать для систем с относительно высоким статическим напором и для насосов с средним или высоким значением ns.
Этот способ позволяет обеспечить работу насоса близком к подаче максимального КПД (BEP) при более низких частотах вращения.
Это также позволяет заметно увеличить надежность насоса при низких подачах, а также к существенной экономии энергии/затрат благодаря тому, что и насос, и привод работают ближе к точкам максимального КПД, это может с избытком компенсировать потери энергии из-за рециркуляции байпаса.
Пример такого комбинированного способа регулирования насосом в системе, где статический напор составлял от 40% до 70% от общего напора системы, привел к экономии энергии более чем на 20% по сравнению с системой, управляемой только при помощи частотного привода.
Если мощностная характеристика насоса уменьшается при увеличении подачи (максимальная мощность при нулевой подаче, осевые насосы), то байпасное регулирование является более эффективным с энергетической точки зрения, чем дроссельное.
По этой причине оно практически не используется для управления насосами с низким ns (высокий напор малая подача). Тем не менее, насосы с высоким напором, как правило, оснащаются “клапаном минимального расхода”, отводящим жидкость обратно во всасывающий резервуар, чтобы защитить насос от перегрева и чрезмерных усилий на роторе при работе на низкой подаче.
Байпасное управление также позволяет избежать работы насоса в нестабильной зоне (горб) характеристики насоса (если таковой имеется).
При высокой статической составляющей в характеристике системы не рекомендуется применение по причине того, что при снижении частоты вращения рабочая точка смещается дальше от точки максимальногоКПД как показано на рисунке ниже.
Одновременное применение байпассного регулирования позволяет обеспечить положение рабочей точки близкой к первоначальному положению относительно точки максимального КПД.
Также эта мера может быть использована если заказчик ошибочно выбрал частотное регулирования для системы с большой статической составляющей. При снижении частоты вращения рабочая точка выходит за пределы рабочего диапазона начинается вибрация. Для исправления ситуации необходимо открыть байпасс. Это позволит сместить рабочую точку вправо в пределах рабочего диапазона.
Одновременное применение байпассного регулирования позволяет обеспечить положение рабочей точки близкой к первоначальному положению относительно точки максимального КПД.
Также эта мера может быть использована если заказчик ошибочно выбрал частотное регулирования для системы с большой статической составляющей. При снижении частоты вращения рабочая точка выходит за пределы рабочего диапазона начинается вибрация. Для исправления ситуации необходимо открыть байпасс. Это позволит сместить рабочую точку вправо в пределах рабочего диапазона.
Другие темы курса "Регулирование насосов".
ДРУГИЕ КУРСЫ О НАСОСАХ.
Курсы по насосному оборудованию
- Регулирование насосов.Частотное регулирование. Параллельная работа насосов, Дроссельное регулирование (регулирование задвижкой). Подрезка рабочего колеса. Комбинированные способы регулирования насосов. Воздух в насосе.
- Кавитация.Кавитационный запас насоса. Виды кавитационных запасов (критический, допускаемый). Располагаемый кавитационный запас системы. Условие работы насоса без кавитации. Способы устранения кавитации.
- Эксплуатация насосов.Монтаж насоса. Фундаменты. Всасывающие и нагнетательные трубопроводы. Монтаж трубопроводов. Усилия от трубопроводов на патрубки насосов. Пуск и останов насосов. Фильтры на входе в насос.
- Типы насосов. Насосы по API 610.Основные типы насосов по конструкции. Типы насосов по API 610. Требования стандарта API 610.
- Уплотнения в насосах. Уплотнения по API 682.Сальникове уплотнения. Торцовые уплотнения. Одинарные уплотнения. Двойные уплотнения. Выбор уплотнения.
- Надежность насосов.Причины поломок насосов. Причины выхода из строя подшипников, уплотнений. Обслуживание и ремонт. Обеспечение надежной работы насосов. Как сократить количество ремонтов насосов.
- Подшипники в насосах.Подшипники качения. Подшипники скольжения. Способы смазки. Причины выхода из строя.
- Аудит насосных систем.Обследование насосных систем. Измерение параметров насосов на объекте (подача, напор, мощность). Способы увеличения эффективности насосной системы.
