Lesen einer Kreiselpumpenkurve
Die Wahl der richtigen Kreiselpumpe für Ihre Anwendung ist entscheidend für die Maximierung der langfristigen Leistung. Die falsche Pumpe arbeitet nicht nur ineffizient, sondern kann vorzeitig ausfallen, weil sie nicht optimal für die Anwendung geeignet ist's Bedingungen.
Die Ermittlung der besten Pumpe für Ihre Anwendung beginnt mit der Untersuchung der Pumpenkurve, die angibt, wie sich eine Pumpe bei bestimmten Druckhöhen und Durchflussraten verhält. Die richtige Interpretation dieser Daten ist die einzige Möglichkeit, fundierte Entscheidungen zur Wahl der Pumpe, der Motordimensionierung, der Stromverbrauchsstrategien und anderer Faktoren zu treffen. Vor dem Lesen einer Pumpenkurve müssen die folgenden Informationen für ein bestimmtes System gesammelt werden:
· die erforderliche Durchflussrate in Gallonen pro Minute (gpm)
· die passenden Rohrgrößen und Systemkomponenten
· der Systemkopf in Fuß
Nachdem Sie diese Berechnungen durchgeführt haben, ist es an der Zeit, eine Pumpe zu finden, die innerhalb der Systemparameter effizient arbeitet.
Grundbegriffe: Pumpenkurve, BEP und Systemkurven
EIN Pumpenkurve bezeichnet den Durchfluss auf der x-Achse (horizontal) und den Kopfdruck auf der y-Achse (vertikal). Die Kurve beginnt am Punkt des Nulldurchflusses oder der Abschaltdruckhöhe und fällt allmählich ab, bis sie den Auslaufpunkt der Pumpe oder die maximale Durchflussrate erreicht.
Die Pumpe's in Betrieb"süße Stelle,"oder Best Efficiency Point (BEP), liegt im Allgemeinen in der Nähe der Mitte der Kurve. Pumpen sind am effizientesten und haben ihre höchste Lebenserwartung, wenn sie in der Nähe ihres Bestpunkts laufen können, wie vom Hersteller festgelegt. Typischerweise ist der Bereich auf der Kurve zwischen 70 und 120 Prozent des BEP als bevorzugter Betriebsbereich (POR) für die Pumpe bekannt.
Eine zweite Kurve, Systemkurve genannt, wird in Verbindung mit der Pumpenkurve verwendet und kann demselben Diagramm überlagert werden. Die Anlagenkennlinie stellt die Anlagenhöhe in Ihrem konkreten Anwendungsfall bei verschiedenen Durchflussmengen dar und wird durch die Bestimmung der Anlage errechnet's statischer Druck und Reibungsverlust.
Auf einer Systemkurve steigt mit zunehmender Durchflussrate die Systemdruckhöhe oder der Druck, der erforderlich ist, um die Flüssigkeit zu bewegen. Die zur Überwindung des Strömungswiderstands aufgewendete Energie wird als Druckverlust (oder Druckverlust) aufgrund von Reibung bezeichnet.
Die Überlagerung der Systemkurve mit der Pumpenkurve zeigt an, wie sich die Pumpe bei einer bestimmten Fördermenge und einem bestimmten Förderdruck verhält, abhängig von der Position des Pumpensteuerventils und dem Laufraddurchmesser. Der Punkt, an dem sich die Pumpenkurve und die Systemkurve in der Grafik schneiden, zeigt die Pumpe an's tatsächlicher Betriebspunkt in diesem bestimmten System.
Bild 1. Kurve mit einfacher Geschwindigkeit (Bilder mit freundlicher Genehmigung von Grundfos)
Betrachten Sie zur Veranschaulichung das folgende Beispiel und beziehen Sie sich auf die in Bild 1 angezeigte Einzelgeschwindigkeitskurve:
· eine Strömung von 9.000 gpm
· ein Kopf von 180 Fuß
Suchen Sie 9.000 gpm auf der x-Achse und folgen Sie ihr nach oben, bis sie sich mit 180 Fuß Kopf auf der y-Achse schneidet. Der Schnittpunkt würde in die Mitte der Kurve fallen und wahrscheinlich innerhalb des POR liegen, was die Pumpe zu einer guten Wahl für diese Beispielanwendung macht.
Es wäre wichtig, durch Überprüfung des Herstellers zu bestätigen, dass es tatsächlich unter die POR fällt's Richtlinien.
Das gleiche Diagramm kann darstellen, wie die Pumpe'Die Leistung ändert sich, wenn der Laufraddurchmesser verringert oder vergrößert wird. Der Durchmesser wird neben der jeweiligen Kurve in Zoll angegeben. Eine Änderung des Laufraddurchmessers wirkt sich nicht auf die Anlagenkennlinie aus, die sich nur verschiebt, wenn sich die Förderhöhe der Anlage ändert, z. B. ein geschlossenes Ventil. An den Schnittpunkten arbeitet die Pumpe bei jedem Durchmesser.
Beachten Sie, dass es zulässig ist, den Laufraddurchmesser sowie die Systembedingungen zu ändern, solange die Pumpenleistung noch innerhalb des POR liegt. Es gibt einen breiteren Bereich der Pumpenkurve, der als zulässiger Betriebsbereich (AOR) identifiziert ist, in dem es zulässig und vorteilhaft sein kann, die Pumpe zu betreiben. Er liegt normalerweise zwischen der Linie für den minimalen kontinuierlichen stabilen Fluss (MCSF) und der Auslauflinie. Wenn die Pumpenleistung außerhalb dieses Bereichs liegt, suchen Sie nach einer anderen Pumpe.
Andere Pumpenkurvenelemente
Neben der grafischen Darstellung der Pumpen- und Systemkurven bietet ein Pumpenkurvendiagramm weitere Elemente, die für die Auswahl des richtigen Produkts für Ihre Anwendung wichtig sind.
Wirkungsgradkurve: Die Pumpenwirkungsgradkurve repräsentiert eine Pumpe's Effizienz über den gesamten Betriebsbereich. Der Wirkungsgrad wird rechts neben dem Kurvendiagramm in Prozent ausgedrückt. Der BEP wird durch die Effizienzkurve dargestellt's-Spitze, wobei die Effizienz abnimmt, wenn die Kurve entweder rechts oder links vom BEP wegbiegt. Die Kenntnis des Wirkungsgradprozentsatzes hilft auch bei der Berechnung der für eine Anwendung erforderlichen Pferdestärken.
ISO-Effizienzlinien: Die Linien der Internationalen Organisation für Normung (ISO) sind konzentrische elliptische Kurven, die auf einem Pumpenkurvendiagramm die gleiche Effizienz anzeigen. Sie werden als weiteres Mittel verwendet, um darzustellen, wie sich die Wirkungsgrade entlang einer Pumpenkurve ändern, wenn sie sich vom BEP entfernt oder wenn der Laufraddurchmesser verringert wird.
Leistungskurve: Die Leistungskurve stellt die Belastung dar, die die Pumpe dem Fahrer an einem bestimmten Punkt der Pumpenkurve auferlegt, und hilft bei der richtigen Motordimensionierung. Sie wird als separates Kurvendiagramm dargestellt und steigt allmählich in Richtung ihrer Spitzenlast an, die bei den meisten Kreiselpumpentypen typischerweise nahe am Bestpunkt liegt. Danach nimmt es ab, wenn es sich dem Auslaufpunkt nähert.
Kurve der positiven Saughöhe netto: Die erforderliche Netto-Saughöhe (NPSHr) gibt an, wie viel Kraft erforderlich ist, um Flüssigkeit in das Auge des Pumpenlaufrads zu drücken. Sie wird in Fuß unter dem Kurvendiagramm der Hauptpumpe angezeigt. Die Kenntnis der korrekten NPSHr-Menge verhindert, dass die Pumpe kaviert, vibriert und vorzeitig ausfällt.
Pumpen mit variabler Geschwindigkeit
Bisher wurden nur feststehende, eintourige Pumpen betrachtet. Lassen Sie uns nun einen kurzen Blick auf die variable Geschwindigkeitskurve werfen, die in Bild 2 gezeigt wird.
Bild 2. Variable Geschwindigkeitskurve
Die verschiedenen Drehzahlen werden, wenn sie auf dem Diagramm vermerkt sind, durch separate Kurven in U/min dargestellt. Wenn die Drehzahl reduziert wird, helfen die Kurven der Pumpen mit variabler Drehzahl, basierend auf ihren Schnittpunkten mit der Systemkurve vorherzusagen, wie die entsprechenden Reduzierungen der Durchfluss- und Druckniveaus sein werden. Entlang des Systemkurvenbogens setzen sich die Reduzierungen fort, bis der Durchfluss und die Förderhöhe schließlich Null erreichen und die Pumpendrehzahl stoppt. Es können auch zusätzliche Systemkurven hinzugefügt werden, um beispielsweise die Auswirkungen des Öffnens und Schließens verschiedener Zonenventile wie in einem Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagensystem (HLK) zu veranschaulichen. Beachten Sie, dass die Pumpe je nach Art der verwendeten Drehzahlregelung möglicherweise auf einer anderen Regelkurve als der Systemkurve arbeitet.
Die obigen Begriffe und Überlegungen können nicht jedes Szenario abdecken, dem ein Spezifizierer begegnen kann. Sie zu verstehen hilft jedoch dabei, eine solide Grundlage für die Interpretation einer Pumpenkurve zu schaffen.
Dies wiederum fördert fundierte Entscheidungen bei der Auswahl und Spezifikation von Pumpen.
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