Ефикасност пумпе је основни индикатор перформанси центрифугалних пумпи и различите опреме за транспорт течности. Он директно одређује ниво потрошње енергије, радну стабилност и радни век опреме, а такође служи и као кључна основа за детекцијуТеффико’содржавање рада са уштедом енергије и оптимизација радног стања флуидне опреме.
Они који се баве одржавањем индустријских операција, избором типа опреме или реновирањем који штеди енергију, сви знају да је прецизно израчунавање ефикасности пумпе основна вештина. Међутим, у пракси, многи људи користе пречицу и директно процењују ефикасност користећи параметре са натписне плочице, а израчунати подаци често не одговарају стварном радном статусу опреме.
Овај чланак детаљно објашњава овај практични проблем. У комбинацији са општим индустријским стандардима, разлаже знање корак по корак од дефиниције ефикасности пумпе и формула за израчунавање језгра до сегментираних случајева прорачуна и уобичајених фактора грешке, од којих су сви практично знање и искуство директно применљиво на лицу места.
Основни принцип рада пумпе је да електрични мотор покреће осовину пумпе да се окреће, претварајући електричну енергију у кинетичку енергију и потенцијалну енергију течности. Током читавог процеса конверзије енергије, не може се постићи 100% искоришћења енергије, па ће доћи до више врста губитака. Професионална дефиниција ефикасности пумпе (η) је однос ефективне хидрауличке снаге за транспорт течности пумпом према улазној снази вратила пумпе, изражен у процентима. Делује као основни критеријум за мерење степена искоришћења енергије пумпе.
Укупни губици који настају током рада пумпе спадају у три категорије, што су основни разлози зашто ефикасност не може да достигне 100%: прво, механички губици, укључујући потрошњу енергије узроковану трењем лежајева, механичких заптивки и радних кола; друго, запремински губитак, односно губитак протока који је резултат повратног тока течности и цурења заптивке унутар шупљине пумпе; треће, хидраулички губитак, који се односи на вртложне струје, отпор и губитке од удара који настају када течност протиче кроз тело пумпе, радно коло и канале протока. Свеобухватна ефикасност пумпе израчуната у свакодневном раду је стварна радна ефикасност након одбитка свих губитака.
Морају се разликовати три параметра снаге која се лако збуњују да би се прецизно израчунала ефикасност пумпе. Имају различите функције и сврхе примене и не могу се мешати:
1.Ефективна хидраулична снага (ефективна излазна снага):Ефективна снага пумпе која обавља стварни рад на течности, енергија која се заиста користи за транспорт течности и бројник језгра за израчунавање ефикасности, који је у потпуности одређен брзином протока на лицу места, параметрима главе и медија.
2.Снага вратила пумпе (улазна снага):Механичка снага која се преноси са електромотора на вратило пумпе, стварна улазна енергија пумпе која покрива све механичке, хидрауличне и запреминске губитке тела пумпе, служи као именилац језгра за прорачун ефикасности.
3.Улазна снага мотора:Укупна електрична енергија коју опрема троши из електричне мреже, укључујући производњу топлоте и електромагнетне губитке самог мотора. Користи се само за бројање укупне потрошње енергије комплетне јединице и не учествује у прорачуну ефикасности тела пумпе.
Свеобухватна формула ефикасности пумпи која је тренутно једнообразно усвојена у домаћем индустријском сектору и индустрији испитивања пумпи је следећа, применљива на све конвенционалне типове пумпи као што су центрифугалне пумпе, пумпе за чисту воду и пумпе за канализацију:
Формула која дефинише језгро за ефикасност пумпе: η = Пе / П × 100%
Где: η означава свеобухватну ефикасност пумпе; Пе означава ефективну снагу пумпе (излазна снага); П представља снагу вратила пумпе (улазну снагу). Ово је референтна формула коју је дефинисала индустрија пумпи за ефикасност, а сва мерења ефикасности пумпе и прорачуни прате овај стандард.
Укратко, називна конвенционална снага пумпе се посебно односи на снагу вратила (П), односно механичку снагу која се преноси од главног покретача (електромотора) на вратило пумпе, што је стварна улазна снага пумпе; док је ефективна снага (Пе) ефективна енергија коју пумпа заиста користи за преношење течности и обављање спољног рада. Однос две вредности је степен искоришћења енергије пумпе.
Формула 1 (Јединица: Ватт, В): Пе=ρгКХ
Формула 2 (Јединица: киловат, кВ, обично се користи у инжењерингу): Пе=γКХ/1000
Прецизна дефиниција свих параметара:
ρ: Густина течности која се преноси, јединица кг/м³ (стандардна вредност 1000кг/м³ за чисту воду);
γ: Специфична тежина течности, γ=ρг, јединица Н/м³;
г: Гравитационо убрзање, стандардна вредност 9,81м/с²;
П: Стварни запремински проток у раду пумпе;
Х: Стварна радна висина пумпе, јединица м;
Масени проток се такође може извести: Км=ρК, јединица т/х или кг/с, углавном се користи за прецизно хидраулично обрачунавање.
Две формуле се примењују на различите сценарије: формула заснована на ватима је погодна за прецизно лабораторијско мерење и прорачун, док је формула заснована на киловату усвојена за свакодневно индустријско рачуноводство на лицу места и служи као најчешће коришћена верзија у инжењерингу. У поређењу са поједностављеним формулама, горње формуле не садрже грешке заокруживања и представљају званичне стандардне формуле за испитивање водене пумпе и инспекцију енергетске ефикасности.
Објашњење параметара: У означава трофазни радни напон (380В за општу индустријску употребу); И означава стварну радну струју (А); цосφ представља фактор снаге мотора (нормално 0,85-0,9); η_мотор се односи на номиналну ефикасност мотора. Ова формула може прецизно претворити стварну улазну механичку снагу која се преноси на осовину пумпе.
Као објекат мерења узима се уобичајена фабричка центрифугална пумпа за чисту воду, са следећим мереним параметрима на лицу места: транспортовани медијум је чиста вода, густина ρ=1000кг/м³, висина Х=30м, запремински проток К=50м³/х, трофазни напон 380В, радна струја фактор снаге мотора 128Аφ. η_мотор=0,9. Корак по корак израчунавање се врши у наставку у складу са стандардним формулама:
Прво обједините међународне јединице: К=50÷3600≈0,01389м³/с
Замените у формулу: Пе=ρгКХ=1000×9,81×0,01389×30≈4089В≈4,09кВ
Замените у формулу: П_електрични=√3×У×И×цосφ÷1000=1,732×380×12×0,85÷1000≈6,74кВ
Снага вратила пумпе се односи на механичку снагу која се стварно преноси са мотора на вратило пумпе након преноса:
П_осовина=П_електрични×η_мотор=6,74×0,9≈6,07кВ
η_пумп=Пе÷П_схафт×100%=4.09÷6.07×100%≈67.4%
Овај резултат прорачуна је у разумном опсегу. Циљна ограничена вредност енергетске ефикасности центрифугалних пумпи за чисту воду са протоком од 50м³/х је генерално између 75% и 78%. Измерена ефикасност пумпе ове јединице је приближно 67,4%, нижа од циљне вредности енергетске ефикасности. Препоручује се додатно проверити да ли радно стање пумпе одступа од тачке најбоље ефикасности (БЕП) или проверити факторе на лицу места као што су хабање радног кола и цурење заптивке.
Укратко, кључ за прецизно израчунавање ефикасности пумпе лежи у усвајању националних стандардних формула и прикупљању стварних параметара радних услова на лицу места. Само разликовањем диференциране логике ефективне снаге, снаге осовине и улазне снаге мотора могу се избећи грешке у процени и истински савладати статус енергетске ефикасности опреме. Теффико је дубоко ангажован у сектору индустријских флуида, фокусирајући се на оптимизацију енергетске ефикасности пумпних система како би помогао предузећима да уштеде енергију и повећају ефикасност. Посетите званичну веб страницу хттп://ввв.теффико.цомза више информација.
