Sposoby określania charakterystyk układu
Znajomość charakterystyki układu i jego nadwyżki antykawitacyjnej NPSHA pozwala ocenić poprawność doboru pompy i zakres jej bezpiecznej pracy. Charakterystyki zmierzone mogą też posłużyć do kalibracji programów komputerowych symulujących przepływ w układzie. Wtedy obliczenia przy innych jego parametrach są bardziej wiarygodne.
Pompy nie pracują same, pracują zawsze w układzie. Niewłaściwa praca pompy często wiąże się z przyczynami po stronie samej pompy, np. z uszkodzeniem łożysk, uszczelnienia mechanicznego, erozją uszczelnień bezstykowych itp. Czasem jednak wynika z niewłaściwego doboru do układu, który w trakcie swojego życia może się też zmieniać. Tak na przykład może się stać, gdy zawory, filtry czy inne elementy układu zostają zmienione na nowe, o innych oporach. W takich sytuacjach znajomość charakterystyki układu może dużo podpowiedzieć.
Tę charakterystykę w uproszczeniu opisuje zależność paraboliczna:
gdzie:
statyczna wysokość podnoszenia układu
współczynnik strat w układzie
Inwentaryzacja i ocena elementów układu
Pierwszy sposób na określenie charakterystyki układu wymaga inwentaryzacji i oceny wszystkich elementów układu ((li , xi, li, di). Jest to metoda czasochłonna, nawet przy dostępności dokumentacji technicznej. W przypadku jej niekompletności wymaga przeprowadzenia uzupełniających pomiarów, czasem dotarcia do brakujących charakterystyk poszczególnych elementów. Stan rurociągów i pozostałych części jest często nieznany. Co więcej, brakuje międzynarodowej normy, która określałaby straty w elementach przepływowych. Jedyną normą polską, niestety nieuaktualnianą, wycofaną w 1978, pozostaje [1] i na niej można się doraźnie oprzeć. Straty ciśnienia określane wg tej normy mogą być obarczone jednak dużą niepewnością, przekraczającą 20%.
Zmierzenie charakterystyki układu
Na rysunku 1 pokazany jest bardzo schematycznie układ pompowy.
Cała energia, jaką wirnik przekazuje w pompie cieczy, jest zamieniana na pracę przeciwko siłom: ciężaru słupa wody, tarcia i różnicy parcia na końcach układu, a przy braku przecieków przepływ przez pompę jest taki sam jak przez układ. Oznacza to, że punkt pracy pompy w układzie to punkt wspólny charakterystyki pompy i układu, tak jak na rys. 2.
Statyczną wysokość podnoszenia układu stosunkowo łatwo jest zmierzyć. Ciśnienia w zbiornikach górnym i dolnym są zwykle znane lub dostępne do pomiaru, a geometryczną wysokość podnoszenia można określić mierząc np. laserowym dalmierzem. Skoro charakterystyka układu jest parabolą, do określenia współczynnika strat w układzie poza punktem Hst(0) potrzebny jest jeden dodatkowy punkt. Najwygodniej wykorzystać punkt pracy pompy w układzie, gdyż parametry pompy (p1, p2, Q) są zwykle monitorowane. W przypadku, gdy przepływ Q przez pompę nie jest mierzony wbudowanym w układ czujnikiem, można zastosować przenośne przepływomierze akustyczne, których dokładność współcześnie osiąga 1%.
Komentarze