14, egzamin inzynierski

14. Dobór pomp i problemy związane z pracą równoległą pomp o płaskich charakterystykach.

Właściwy dobór pompy do układu stanowi podstawę do jej ekonomicznej i niezawodnej eksploatacji. Dobór pompy należy zacząć od wyboru typu pompy jaki musimy bądź chcemy zastosować (stacjonarna czy zatapialna, jedno czy wielostopniowa). Jeżeli wybór nie jest nam narzucony należy rozpatrzyć różne warianty i wybrać najoptymalniejszy.

Charakterystyka rurociągu to przedstawienie na wykresie zależności pomiędzy wysokością strat hydraulicznych powstałych w instalacji pompowej, a natężeniem przepływu ∆h=f(Q).

Dobór pompy na stały punkt pracy – jest najprostszy przypadek doboru pomp. Punkt pracy jako stały przyjmuje się gdy parametry Q i H zmieniają się w niewielkim stopniu podczas pracy pompy.  Aby prawidłowo dobrać pompę do układu należy możliwie jak najprecyzyjniej obliczyć i narysować charakterystykę układu uwzględniając straty przepływu.   Charakterystykę układu nanosimy na wykres. Na ten sam wykres nanosimy charakterystykę pompy i określamy punkt przecięcia się obu linii – jest to punkt pracy pompy w danym układzie, pompa pracuje przy takiej wydajności i wysokości podnoszenia przy której charakterystyki się przecinają. Pompa jest prawidłowo dobrana jeżeli punkt pracy leży w pobliżu najwyższej sprawności (η(Q)). Przyjmuje się że pompa może pracować w zakresie 60 do 120% wydajności nominalnej.

Dobór pomp do pracy przy zmiennych parametrach – w tym przypadku komplikuje się nieco zadanie dobrania pompy. Aby racjonalnie dobrać odpowiednią pompę należy przede wszystkim określić wymagania : ustalić ilość godzin pracy w danym zakresie wydajności, określić charakterystykę układu (różne wysokości podnoszenia odpowiadają różnym wydajnością). Określenie tych wymagań opiera się na prognozowaniu pracy pompy więc może być opatrzone błędem.  Dobór pompy do pracy przy zmiennych warunkach jest zawsze związany z wyborem metody regulacji (regulacja upustowa, regulacja dławieniowa). W przypadku dobierania pomp do pracy w zmiennych warunkach nie należy zwracać uwagi wyłącznie na sprawność maksymalną, ważny jest przebieg całej charakterystyki sprawności, a szczególnie to na ile jest ona płaska, aby nie następowało gwałtowne spadanie sprawności podczas zmieniających się warunków pracy.

Powszechną obecnie rzeczą jest, że decyzje dotyczące wszelkich rozwiązań technicznych, w tym również pomp i układów pompowych, powinny być podejmowane na podstawie analizy techniczno – ekonomicznej. Uwzględnia się w niej takie składowe: koszty inwestycyjne, koszty eksploatacji (w tym koszty energii elektrycznej zużywanej przez pompę, koszty remontów, koszty obsługi), koszty likwidacji (utylizacji), koszty likwidacji szkód spowodowanych w środowisku, koszty awarii.

Połączenie pomp równoległe – polega na tym, że pobierają one ciecz niezależnie i tłoczą ją do wspólnego rurociągu tłocznego. Połączenie to powoduje, że wydajności pomp się sumują przy nie zmiennej wysokości podnoszenia układu pompowego.

W przypadku łączenia równoległego pomp o płaskich charakterystykach połączenia równoległe jest korzystne tylko w przypadku systemów które pracują w małym zakresie zmian przepływu, nie ma dużych zmian wysokości podnoszenia. Układ jest mało podatny na zmiany. Nie można dostosować wydajności do parametrów pracy układu.

Przy dużym rozrzucie wartości przepływu praktycznie nie zmienia się wysokość podnoszenia. Natomiast dla układów pracujących w dużym zakresie przepływów bardziej korzystne są pompy o stromych charakterystykach, ponieważ mamy do czynienia z szybką reakcją tzn. szybką zmianą wysokości podnoszenia w zależności przepływu . Układ podatny na zmiany.

Połączenie pomp szeregowe – polega na tym, że ciecz króćca tłocznego pierwszej pompy podawana jest na króciec ssawny drugiej pompy. W takim układzie prze obie pompy przepływa taka sama ilość cieczy, czyli pompy pracują z taką samą wydajnością lecz sumują się ich wysokości podnoszenia.