Jak dobrać pompę do układu chłodniczego – Świat Klimatu i Zimna

Głównym zadaniem w obliczeniach pomp jest określenie wymaganego ciśnienia generowanego przez pompę oraz mocy silnika przy danym natężeniu przepływu płynu. Pompy dobierane są według katalogów lub norm z uwzględnieniem określonych parametrów.

Ciśnienie określa wzór

gdzie H jest głowicą pompy, m; R1 – ciśnienie w aparacie ssącym; R2 – ciśnienie w aparacie do iniekcji; hг jest geometryczną wysokością wzniesienia cieczy;

hп – strata ciśnienia w przewodach ssawnym i tłocznym.

Przydatna moc zużywana do poruszania cieczy

Moc na wale wyjściowym

gdzie ηн – sprawność pompy; п – sprawność transmisji z silnika elektrycznego do pompy;

Tutaj η – sprawność objętościowa uwzględniająca przepływ płynu ze strefy wysokiego ciśnienia do strefy niskiego ciśnienia (dla dużych pomp odśrodkowych

0,96 – 0,98, dla średnich i małych pomp – 0,85 – 0,95); г – sprawność hydrauliczna z uwzględnieniem tarcia hydraulicznego i powstawania wirów (0,85-0,96); м – sprawność mechaniczna z uwzględnieniem tarcia mechanicznego w łożyskach i uszczelnieniach (0,92 – 0,96).

Sprawność przekładni zależy od obecności skrzyni biegów, przy jej braku wynosi 1, w obecności – 0,93 – 0,98. Znając Q, H i N, możesz wybrać potrzebną pompę z katalogów.

Moc pobierana przez silnik z sieci Ndv więcej niż nominalna ze względu na straty energii w samym silniku:

gdzie ηdv – Sprawność silnika elektrycznego wstępnie przyjmowana w zależności od mocy znamionowej N:

N, kW 0,4 – 1,0 1,0 – 3,0 3,0 – 10 10 – 30 30 – 100 100 – 200
ηdv 0,7 – 0,78 0,78 – 0,83 0,83 – 0,87 0,87 – 0,9 0,9 – 0,92 0,92 – 0,94

Silnik do pompy jest zainstalowany z nieco wyższą mocą niż zużywana, z marginesem na możliwe przeciążenia:

Współczynnik bezpieczeństwa jest przyjmowany w zależności od wartości Ndv:

Ndv , kW 1,0 – 5,0 5,0 – 50 > 50
β 2,0 – 1,5 1,5 – 1,2 1,2 – 1,15 1,1

Opracowując schemat technologiczny, należy wziąć pod uwagę, że wysokość ssania pomp nie może przekraczać następującej wartości:

gdzie pа – Ciśnienie atmosferyczne; R1 ciśnienie pary nasyconej pompowanej cieczy w temperaturze roboczej; wsłońce to prędkość cieczy w rurociągu ssącym; hps – strata ciśnienia w rurociągu ssawnym; hз – rezerwować napo

ra, aby uniknąć kawitacji.

Do pomp odśrodkowych

READ
Głośny, gwiżdżący, trzaskający gejzer: jak znaleźć przyczynę i rozwiązać problem.

gdzie n jest częstotliwością obrotu wału, s -1.

Do pomp tłokowych

gdzie l jest wysokością słupa cieczy w rurociągu ssącym liczoną od powierzchni cieczy w zbiorniku; f1,f2 – pole przekroju odpowiednio tłoka i rurociągu; ω prędkość kątowa obrotu korby, rad/s; r jest promieniem korby.

Przykład 10.2. Wybierz pompę odśrodkową do dostarczania 0,002 m 3 / s 10% roztworu

Złodziej NaOH z pojemnika pod ciśnieniem atmosferycznym do działającego aparatu

topienie pod nadciśnieniem 0,1 MPa. Temperatura roztworu 40 °C; geometria-

wysokość podnoszenia hydraulicznego rozwiązania wynosi 15 m. Długość rurociągu na linii ssawnej wynosi 3 m, na linii tłocznej 20 m. Na linii ssawnej zainstalowany jest jeden zawór, na linii ssawnej jeden zawór i zawór dławiący. linia wyładowcza, są też dwa

pod kątem prostym.

rozwiązanie: Wybór średnicy rurociągu. Przyjrzyjmy się prędkości roztworu w ssaniu

rurociągi zasilające i odprowadzające są takie same, równe 2 m / s. Następnie średnica rurociągu

Przyjmujemy rurociąg ze stali Kh18N10T o średnicy 45 x 3,5 mm i określamy prędkość

w = (4∙0,002)/3,14∙0,038 2 = 1,76m/s

Wyznaczanie współczynnika tarcia. Gęstość 10% roztworu NaOH –

1100 kg / m3; jego lepkość wynosi -1,16 10 -3 Pa s. Następnie

Re = (1,76∙0,038∙1100)/0,00116 = 63420

Tryb burzliwy. Bierzemy bezwzględną chropowatość rur 0,2 mm, a następnie

ε = e/d = 0,2/38 = 0,0526.

Określmy współczynnik tarcia

Określmy sumę strat z powodu lokalnych oporów.

Na linii ssącej:

wejście do rury ζ= 0,5;

zawór (dla d = 20 mm = 8,0; dla d = 40 mm ζ = 4,9);

interpolując do średnicy 38 mm otrzymujemy ζ = 5,2;

Na linii wtryskowej:

wyjście z rury ζ = 1;

przepustnica ζ = 0,9;

kolano pod kątem prostym ζ = 1,6;

Określmy stratę ciśnienia.

hn słońce = [(0,0325∙3)/0,038 + 5,7]1,76 2 /2∙9,81 = 1,3 m

W linii wtryskowej

hn nago = [(0,0325∙20)/0,038 + 10,3]1,76 2 /2∙9,81 = 4,33 m.

Całkowita utrata głowy

Wybór pompy. Określ całkowitą wysokość podnoszenia wypracowaną przez pompę

H u100000d 1100 / (9,81 ∙ 15) + 5,63 + 29,9 uXNUMXd XNUMX m.

Moc pompy netto

Nп u0,002d (29,9 9,81 1100 1000) / 645 u0,645d XNUMX W uXNUMXd XNUMX kW.

Biorąc ηп = 1 i ηн = 0,6, określić moc na wale silnika

Moc pobierana przez silnik z sieci przy ηdv = 0,8

N u1,075d 0,8 / 1,34 uXNUMXd XNUMX kW.

Przyjmując współczynnik rezerwy mocy β = 1,5 określamy moc instalacji

Nusta u1,5d 1,34 ∙ 2,01 uXNUMXd XNUMX kW.

READ
Schematy elektryczne instalacji grzewczych i sposoby podłączenia grzejnika

Wybieramy markę pompy odśrodkowej X8/30 o następujących cechach:

wydajność – 2,4 ∙ 10 -3 m 3 / s;

generowane ciśnienie – 30 m;

Do pompy dobieramy silnik elektryczny 4A100S2 o mocy znamionowej 4 kW, ηdv = 0.83, prędkość wału 48,3 s -1 .

Oblicz maksymalną wysokość ssania. Określmy margines głowy wymagany do wykluczenia kawitacji. Do pompy odśrodkowej

hз u0,3d 0,002 (48,3 ∙ 2 2) 3/0,84 uXNUMXd XNUMX m.

Prężność pary nasyconej w temperaturze 40 °C wynosi 7380 Pa. Przyjmijmy ciśnienie atmosferyczne równe 100 000 Pa, a średnicę króćca pompy równą średnicy rurociągu. Następnie

hsłońce u100000d 1100 / (9,81 ∙ 7380) – (1100 / 9,81 ∙ 1,76 + 2 2 / 9,81 ∙ 1,3 + 0,84 + 6,3) uXNUMXd XNUMX m.

Dzięki temu pompa odśrodkowa może znajdować się powyżej poziomu roztworu w zbiorniku nie wyższym niż 6,3 m

Dobór maszyn do sprężania gazu (sprężarki, dmuchawy gazu, wentylatory itp.) odbywa się analogicznie jak dobór pomp z katalogów na dane ciśnienie i wydajność.

Najpopularniejsza strona:

Prawo procesowe według kodeksu soborowego z 1649 r. Prawo procesowe według kodeksu soborowego z 1649 r. W prawie procesowym z XVII wieku. jak poprzednio, bez podziału na
karty awaryjne. Ich wyznaczenie podczas przewozu towarów niebezpiecznych (Zasady bezpieczeństwa i procedura eliminowania sytuacji awaryjnych podczas przewozu towarów niebezpiecznych) Karta awaryjna &ndash.
MOŻLIWE BŁĘDY DZIAŁANIA ŻURAWIA INŻYNIERSKIEGO Nr 394 (395) Możliwe niesprawności wyposażenia hamulcowego, metody ich usuwania W tekście przyjmuje się warunkowe skróty.
Czynniki wpływające na powodzenie uczenia się ucznia Powodzenie każdej aktywności, w tym edukacyjnej, zależy przede wszystkim od poziomu rozwoju intelektualnego.
Zasady i techniki tłumaczenia wartości wielkości fizycznych na jednostki „SI” W naukach ścisłych do nazw jednostek miar stosuje się podwielokrotne i wielokrotne przedrostki dziesiętne.

obraz artykułu

obraz artykułu

obraz artykułu

obraz artykułu

obraz artykułu

obraz artykułu

obraz artykułu

Zdając pracę laboratoryjną, student udaje, że wie wszystko; nauczyciel udaje, że mu wierzy. ==> przeczytaj wszystkie wypowiedzi.

Jak wybrać pompę do układu chłodniczego

Wydajna praca agregatu chłodniczego zależy bezpośrednio od prawidłowego rozprowadzenia i cyrkulacji chłodziwa w układzie. Istniejąca różnorodność typów pomp pozwala na dokładny dobór urządzenia o niezbędnych parametrach, którego poprawna praca wydłuży żywotność całego układu klimatyzacji i zmniejszy konieczność jego konserwacji.

W tym artykule omówiono główne schematy instalacji i parametry niezbędne do wyboru pompy obiegowej.

Dlaczego potrzebujesz pompy

Schemat działania układu chłodniczego wymaga ciągłej wymiany chłodziwa, w tym celu zaprojektowano grupę pompującą (pompę).

READ
Zawór zwrotny do studni: co to jest, kiedy jest potrzebny, a kiedy nie można go zainstalować, rodzaje i konstrukcje, gdzie zainstalować, czy można go zainstalować na górze, instrukcje instalacji i wymiany

Pompa obiegowa wytwarza ciśnienie i przepływ chłodziwa, zapewniając stabilną cyrkulację chłodziwa w układzie. Podczas pracy pompa musi pokonywać straty ciśnienia, biorąc pod uwagę tarcie w rurociągach, wymiennikach ciepła, zaworach, spadek ciśnienia w zaworach regulacyjnych i innych elementach układu.

Prawidłowy dobór pompy obiegowej wpływa bezpośrednio na wydajność parowników oraz sprawność całego układu chłodniczego.

Rysunek 1. Ogólny widok schematu chłodzenia pomieszczenia

Co wziąć pod uwagę przy wyborze pompy

Przed przystąpieniem do doboru pomp konieczne jest ustalenie rozplanowania instalacji chłodniczej oraz wymagań dla urządzeń redundantnych. Istnieją dwie główne koncepcje zasilania chłodniczego – jednoobwodowe i dwuobwodowe.

W jednym obwodzie płyn chłodzący jest pompowany przez system rurociągów przez jedną grupę pomp przez parownik do odbiorców i zwracany z powrotem (rysunek 2). Wskazane jest stosowanie takiego schematu z ograniczonym obszarem, a także z małą objętością obwodu (aby uniknąć zakupu i utylizacji dużych ilości glikolu).

Rysunek 2. Schemat jednoobwodowego chłodzenia pomieszczeń

W podwójnym obwodzie w obiegu zewnętrznym płyn roboczy jest pompowany z parownika do wymiennika ciepła. Chłodzi substancję roboczą drugiego obwodu (rysunek 3). Taki schemat stosuje się w obiektach całorocznej eksploatacji z wykorzystaniem niezamarzającej cieczy w obwodzie zewnętrznym „chłodziarka-wymiennik ciepła” i zwykłej wody w obiegu wewnętrznym „wymiennik ciepła-odbiorca”.

W związku z tym w systemie jednoprzewodowym wystarczy jedna przepompownia, w systemie dwuobwodowym potrzebne są dwie.

Rysunek 3. Schemat dwuobwodowego chłodzenia przestrzeni

Liczba pomp jest określona przez wymaganą wydajność i wymagania dotyczące nadmiarowości dla każdego obwodu. Najczęściej używana konfiguracja to:

  • jeden czynny + jeden rezerwowy – dla budynków o normalnym znaczeniu (pomieszczenia biurowe, budynki mieszkalne, kawiarnie i restauracje)
  • dwie przepompownie, z których każda oprócz pracowników posiada jedną pompę rezerwową – do budynków i lokali o wysokich wymaganiach pod względem odporności na awarie (serwerownie, placówki służby zdrowia itp.)

W obu przypadkach pompa rezerwowa jest tą samą pompą pod względem wydajności i orurowania, co pompa pracująca.

Jaki rodzaj pompy wybrać?

W układach chłodniczych stosowane są dwa rodzaje pomp – dynamiczna i wolumetryczna:

  • Pompy wyporowe są używane do pompowania cieczy o dużej lepkości i mogą generować wysokie ciśnienie przy niskich natężeniach przepływu.
  • Pompy odśrodkowe zapewniają wymaganą wydajność, niski poziom hałasu i niskie koszty konserwacji dzięki prostej konstrukcji. Obecnie najczęściej stosowane dynamiczne pompy odśrodkowe.
READ
Jak ułożyć rurę pod drogą: przegląd możliwych metod

Ponadto należy zdecydować, czy będzie to gotowa przepompownia od producenta (patrz rysunek 4), czy też zostanie zaprojektowana niezależnie (patrz rysunek 5). W pierwszym przypadku koszt rozwiązania będzie nieco wyższy, ale zestaw będzie zawierał wszystkie niezbędne zawory, czujniki i automatykę.

Rysunek 4. Widok zewnętrzny gotowej przepompowni z pompami odśrodkowymi Rysunek 5. Widok zewnętrzny spiętrzonej (niezależnie zaprojektowanej) przepompowni

Dane wejściowe do wyboru pompy

Zgodnie z wybranym schematem chłodzenia powietrzem pompa jest wybierana z uwzględnieniem niezbędnych parametrów:

  • wymagany przepływ,
  • wymagane ciśnienie,
  • Temperatury pracy pompowanej cieczy,
  • Rodzaj cieczy.

Wymagany przepływ

Natężenie przepływu cieczy jest określone przez charakterystykę techniczną agregatu chłodniczego w projektowanym trybie pracy lub, w przypadku braku takich danych, jest obliczane według wzoru:

G – przepływ płynu [m3/h],

Q – moc chłodnicza chillera [kW],

C to pojemność cieplna cieczy [kJ/(kg ‧ 0 C)],

ρ to gęstość cieczy [kg/m3],

t1 – temperatura cieczy na wlocie do agregatu [0 C],

t2 – temperatura cieczy na wylocie z agregatu chłodniczego [0 C].

Wymagana głowa

Aby zapewnić cyrkulację wody lodowej w układzie, pompa musi posiadać głowicę kompensującą straty hydrauliczne we wszystkich elementach układu (tarcie w rurociągach, chillerze, klimakonwektorze, wymienniku ciepła, armaturze rurociągu) określoną wzorem:

[ H=sumy limitów_^nDelta p=Delta p_1+…+Delta p_n, gdzie]

H – ciśnienie cieczy [m],

р1..n – straty w części systemu.

Temperatury pracy i rodzaj pompowanej cieczy

Ciecze stosowane w układzie chłodzenia mają różne gęstości, lepkości i właściwości cieplne, które należy wziąć pod uwagę przy doborze pomp. Lepkość cieczy wzrasta wraz ze spadkiem temperatury, więc maksymalne obciążenie pompy występuje podczas pompowania medium o minimalnej temperaturze w układzie. Zazwyczaj minimalna temperatura cieczy jest przyrównywana do temperatury otoczenia, biorąc pod uwagę, że system znajduje się w stanie zatrzymania.

Rysunek 6. Wykres lepkości w funkcji temperatury glikolu

Konstrukcja pomp oraz zastosowane materiały muszą zapewniać stabilne pompowanie wybranej cieczy o wymaganych parametrach niezawodności. Szczególną uwagę należy zwrócić na materiał uszczelnień zastosowanych w pompie.

Korzystanie z programów odbioru

Obecnie każdy producent produkuje dopasowane programy (patrz Rysunek 7). Za ich pomocą możesz nie tylko wybrać pompę, ale także znacznie dokładniej poznać jej rzeczywistą charakterystykę pracy w danym systemie.

Rysunek 7. Widok ogólny programu do doboru pomp

Przykład wyboru

Obliczanie przepływu chłodziwa

Oblicz natężenie przepływu chłodziwa na przykładzie obiegu wody

  • Wydajność chłodnicza chillera: Q = 188 kW,
  • Temperatura cieczy na wlocie do chłodziarki: Cyna = 12 0 С,
  • Temperatura cieczy na wylocie agregatu chłodniczego: Tout = 7 0 С.
  • Pojemność cieplna wody: c u4,18d 0 kJ / (kg ‧ XNUMX C),
  • Gęstość wody: ρ = 1000 kg/m3.
READ
IV. Tryb i warunki zawarcia umowy na konserwację i naprawę własnego i (lub) własnego sprzętu gazowego, prawa i obowiązki stron w wykonaniu tej umowy ConsultantPlus

Zużycie obliczane jest według wzoru:

Szybkość przepływu chłodziwa wynosi 32,3 m 3 /h.

Obliczanie wymaganego ciśnienia

  • Całkowity spadek ciśnienia w chillerze: 3m,
  • Całkowity spadek ciśnienia w klimakonwektorach: 4m,
  • Całkowity spadek ciśnienia w elementach rurociągów: 6m,
  • Całkowity spadek ciśnienia w rurociągach do najbardziej oddalonego odbiorcy: 14m.

Wymagane ciśnienie określa wzór:

[ H=limity_^nDelta p=3+4+6+14=27 m]

Wymagana wysokość całkowita wynosi 27 m.

Dobór pomp zgodnie z harmonogramami

Dwie główne uzyskane wartości wysokości podnoszenia i przepływu pozwalają określić punkt pracy pompy. Jako przykład doboru pompy posługujemy się wykresem ciśnienia-przepływu producenta Calpeda, na którym znajdujemy punkt pracy znajdujący się w obszarze roboczym pompy serii NM 40/16.

Rysunek 8. Wykres wysokości podnoszenia i przepływu pomp Calpeda

Do dokładnego doboru i doboru modelu posługujemy się wykresem pompy NM 40/16,

Rysunek 9. Wykres wysokości podnoszenia, przepływu, sprawności i mocy silnika w
modele pomp NM 40/16
modele pomp NM 40/16

Punkt pracy znajduje się pomiędzy charakterystyką modelu A i B, bardziej wydajny model A będzie właściwym wyborem, zapewniającym wszystkie niezbędne wymagania dotyczące przepływu i wysokości podnoszenia.

Wybór pompy w programie doboru

Wiele programów doboru można wykorzystać za darmo na stronie producenta, taki dobór pomp uwzględnia dodatkowe parametry, oszczędza czas na wyszukiwanie potrzebnych danych i może pokazać koszt urządzeń w czasie rzeczywistym.

Rysunek 10. Ogólny widok wyników doboru pompy

Nie należy lekceważyć właściwości pompowanego medium. Zwykle wykresy przepływu ciśnienia producentów wskazane w katalogach odzwierciedlają charakterystykę pompy podczas pompowania wody.

Zaletą programów doboru jest możliwość ustawienia gęstości cieczy w danych początkowych i poprawne zaprojektowanie punktu pracy pompy. Biorąc pod uwagę te zalety, wybór oprogramowania pompy jest dokładniejszy niż wybór graficzny.

wniosek

W tym artykule omówiono główne kwestie, które należy zbadać przy doborze pomp do układów chłodniczych. Dodatkowo podano szczegółową metodologię oraz przykład doboru pompy do obiektu rzeczywistego.

Schematy montażu pompy, orurowanie i dobór jej elementów zostaną omówione w kolejnym artykule.

Główny inżynier ds. urządzeń pompujących
Goldobin Aleksander Siergiejewicz

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: