ПЕРЕРАЗМЕРИВАНИЕ НАСОСА
Переразмеривание - это выбор насоса с большими чем требуется параметрами.
Переразмеривание насоса - это основная причина неэффективной эксплуатации насоса и низкой надежности.

Переразмеривание - Выбор насоса с большими чем требуется параметрами.
Основные тем:
1. Признаки того, что насос пререразмерен.
2. Как работает насос если он перереазмерен.
3. Последствия выбора насоса с большим запасом.
3.1. Увеличение капитальных затрат.
3.2. Увеличение затрат на эксплуатацию.
4. Причины выбора насоса с большими параметрами.
5. Возможные решения.
6. Какой запас по напору насоса можно применить при подборе.
Что такое переразмеривание насоса.
Переразмеривание насоса – это выбор насоса с параметрами (подача, напор) больше чем требуется для системы в которой установлен насос.
Насос должен прокачать определённый объем жидкости, который требуется потребителю (технологическому процессу, системе водоснабжения и т.д.) через систему трубопроводов арматуры и т.д. Для этого он должен создать определенный напор который будет равен потерям на трение потерям на местных сопротивлениях и т.д. исходя из этих двух критерием Подача и Напор и подбирается насос.
Если подобрать насос с напором больше требуется, то энергия которую передает насос потоку жидкости будет больше чем требуется для системы, поэтому насос перекачивает больший объем жидкости.


Признаки того, что насос переразмерен.
  1. Повышенный ток электродвигателя. Отключение системы защиты по перегрузу.
  2. Применение дроссельного регулирования (при помощи задвижки)
  3. Вибрация и шум насоса трубопроводов, арматуры
  4. Кавитация.
  5. Большие затраты на ремонт насоса. (частая замена торцовых уплотнений, нагрев и поломка подшипников, поломка валов).


Как работает насос если он переразмерен.
Рассмотрим пример. По проекту требуется обеспечить подачу Q1. Зная характеристику системы определяем, что для того чтобы прокачать такой объем жидкости через систему необходим напор H1 . Используя эти данные мы можем подобрать насос у которого эта точка будет находится максимально близко к точке максимального КПД. Это насос с характеристикой Насос 1. НО в силу разных обстоятельств, которые мы рассмотрим далее, выбираем насос с такой же подачей, но большим напором, Насос 2.
При работе "Насоса 2" его рабочая точка будет находится на пересечении его характеристики и характеристики системы в точке "2". Если бы был установлен "Насос 1" то его рабочая точка находилась бы в точке "1". Мы видим, что рабочая точка Насоса 2 вышла за пределы рабочего диапазона. Работа насоса за пределами рабочего диапазона имеет множество негативных последствий, часть из которых перечислена выше.
Потребляемая мощность электродвигателя выше, чем должно быть (Насос перебирает мощность). В крайних случаях потребляемая мощность может быть выше мощность электродвигателя.

Кавитация в насосе при переразмеривании.
Одним из признаков того, что насос работает за пределами правой границы рабочего диапазона может быть кавитация. Насос работает при повышенной подаче С учетом того, что кавитационная характеристика насоса начинает резко расти в области повышенных подач, то существует реальный риск работы насоса в режиме кавитации.
Этому способствует негативная практика при подборе насоса практически никогда не определяют требования по кавитационному запасу на правой границе рабочего диапазона, в лучшем случае только в требуемой рабочей точке.
Низкая надежность переразмеренного насоса.
Одним из неочевидных признаков того, что насос работает за пределами рабочего диапазона, в том числе из-за переразмеривания является его низкая надежность (частые выходы из строя уплотнений и подшипников).
На диаграмме показано как зависит надежность насоса от положения его рабочей точки относительно рабочего диапазона. Более подробно тема надежности насосов разобрана в курсе "Надежность насосов".
ПОЧЕМУ СПЕЦИАЛИСТЫ ВЫБИРАЮТ НАСОСЫ С ЗАПАСОМ ПО НАПОРУ?
Самые распространенные доводы в пользу выбора насоса с большим напором.
  1. Ошибки при проектировании системы.
  2. Неверные расчеты гидравлической системы. Неизвестно сколько колен переходов будет в системе.
  3. Избыточные запасы по напору, на всякий случай. (насос с большим напором меньшее зло чем насос с недостаточным напором).
  4. Возможные отступления от проекта. (Выбрали трубу меньшего диаметра, добавили переход, колено и т.п.).
  5. Проектирование системы с учетом перспективного увеличения требований, развития.
  6. Изменения характеристик системы с течением времени. Коррозия и отложения в трубопроводах уменьшают диаметр и увеличивают шероховатость и, соответственно, сопротивление.
  7. Износ насоса. Снижение его напорной характеристики. Любой насос со временем изнашивается даже если он работает на чистой жидкости.
Рекомендация.
Если в системе есть статическая составляющая, то имеет смысл добавлять запас только к потерям на трение. Статическая составляющая останется неизменной. Потери на трение могут измениться в силу коррозии отложений и т.п.


ПОСЛЕДСТВИЯ ПЕРЕРАЗМЕРИВАНИЯ НАСОСА?
Увеличение капитальных затрат.
  • Большие затраты на приобретение насоса большего типоразмера с электродвигателем большей мощности.
  • Дополнительная плата за установочную мощность электродвигателя.
  • Потери мощности.
  • Возможная аварийная остановка насоса из за превышения тока электродвигателя.
  • Увеличение затрат на электрооборудование (пусковая аппаратура, кабели и т.д.)
  • Затраты на фундаменты.
  • Выбор арматуры на большее давление.
  • Износ арматуры при использовании дроссельного регулирования.


ПОСЛЕДСТВИЯ ПЕРЕРАЗМЕРИВАНИЯ НАСОСА?
Пример.
Требуется насос с параметрами Q=293 м3/ч Н=45 м.
Добавляем запасы 15 % по подаче и 17 % по напору. В итоге выбираем насос на параметры Q=337 м3/ч, Н=54 м.

Для насоса с диаметром РК диаметром 360 мм.
Подача - 293 м3/ч, Напор - 45 м, Мощность потребляемая - 43,2 кВт.

Для насоса с диаметром РК диаметром 390 мм. 
Подача - 337 м3/ч, напор - 54 м, Мощность потребляемая - 54 кВт.

Увеличение эксплуатационных затрат.
Для того чтобы обеспечить подачу 293 м3/ч применим дроссельное регулирование рабочая точка смещается влево. При этом
  • Перерасход электроэнергии. При подаче 293 м3/ч насос с РК 390 мм будет потреблять на 10,8 кВт мощности больше.
  • За год превышение затрат при наработке 6000 и стоимости электроэнергии 7 руб.  кВт*ч составит 6000*7*10,8=453 600 рублей.
  • Износ задвижки при дросселировании.
ЧТО ДЕЛАТЬ ЕСЛИ НАСОС ПЕРЕРАЗМЕРЕН?
Если вы поняли, что насос имеет параметры больше чем требуется и в будущем не потребуются большие параметры. Как можно исправить положение. Мероприятия можно условно разделить на две группы: Оперативные и долгосрочные.
Оперативные это меры, которые помогут исправить ситуацию без дополнительных капиталовложений. Наиболее простой способ - это дросселирование. Создавая дополнительное сопротивление при помощи задвижки мы смещаем рабочую точку из "2" в точку "3". Самый неэффективный способ из-за дополнительных потерь, но наиболее простой.
Долгосрочные мероприятия.
  • подрезка рабочего колеса до нужного размера. В нашем случае с диаметра 390 мм до диаметра 360 мм.
  • применение частотного преобразователя. Характеристику насоса изменить путем изменения частоты вращения. Этот способ дает большую гибкость и позволяет адаптировать характеристику насоса под меняющиеся требования системы.
  • замена насоса на насоса меньшего типоразмера.
Другие темы курса "Принцип действия насоса. Характеристики насоса".
Напорная характеристика Q-H насоса.
Напорная характеристика насоса
Мощностная характеристика насоса
Мощность насоса
Характеристика КПД.
КПД насоса.
Характеристика насосной системы.
Характеристика насосной системы.
Рабочая точка насоса.
Режим работы насоса.
Коэффициент быстроходности Ns
Коэффициент подобия насосов.
Влияние вязкости и плотности на характеристики
Изменение характеристик при изменении свойств жидкости
Переразмеривание насосов.
Выбор насоса с большими параметрами.
ДРУГИЕ ТЕМЫ О НАСОСАХ.
Темы по насосному оборудованию
  • Регулирование насосов.
    Частотное регулирование. Параллельная работа насосов, Дроссельное регулирование (регулирование задвижкой). Подрезка рабочего колеса. Комбинированные способы регулирования насосов. Воздух в насосе.
    Перейти
  • Кавитация.
    Кавитационный запас насоса. Виды кавитационных запасов (критический, допускаемый). Располагаемый кавитационный запас системы. Условие работы насоса без кавитации. Способы устранения кавитации.
    Перейти
  • 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.
    Перейти
  • Типы насосов. Насосы по API 610.
    Основные типы насосов по конструкции. Типы насосов по API 610. Требования стандарта API 610.
    Перейти
  • Уплотнения в насосах. Уплотнения по API 682.
    Сальникове уплотнения. Торцовые уплотнения. Одинарные уплотнения. Двойные уплотнения. Выбор уплотнения.
    Перейти
  • Надежность насосов.
    Причины поломок насосов. Причины выхода из строя подшипников, уплотнений. Обслуживание и ремонт. Обеспечение надежной работы насосов. Как сократить количество ремонтов насосов.
    Перейти
  • Подшипники в насосах.
    Подшипники качения. Подшипники скольжения. Способы смазки. Причины выхода из строя.
    Перейти
  • Аудит насосных систем.
    Обследование насосных систем. Измерение параметров насосов на объекте (подача, напор, мощность). Способы увеличения эффективности насосной системы.
    Перейти
Made on
Tilda