Siurblio efektyvumas yra pagrindinis išcentrinių siurblių ir įvairios skysčių tiekimo įrangos veikimo rodiklis. Jis tiesiogiai nustato energijos suvartojimo lygį, veikimo stabilumą ir įrangos tarnavimo laiką, taip pat yra pagrindinis aptikimo pagrindasTeffikoskysčių įrangos energiją taupančios eksploatacijos priežiūra ir darbo sąlygų optimizavimas.
Tie, kurie užsiima pramonės eksploatavimo priežiūra, įrangos tipo parinkimu ar energiją taupančia renovacija, žino, kad tiksliai apskaičiuoti siurblio efektyvumą yra esminis įgūdis. Tačiau praktikoje daugelis žmonių naudojasi nuoroda ir tiesiogiai įvertina efektyvumą naudodami vardinės lentelės parametrus, o apskaičiuoti duomenys dažnai neatitinka tikrosios įrangos veikimo būsenos.
Šiame straipsnyje išsamiai paaiškinama ši praktinė problema. Kartu su bendrais pramonės standartais jis žingsnis po žingsnio išskaido žinias nuo siurblio efektyvumo apibrėžimo ir pagrindinių skaičiavimo formulių iki segmentuotų skaičiavimo atvejų ir bendrų klaidų faktorių, kurie yra praktinės žinios, tiesiogiai taikomos vietoje.
Esminis siurblio veikimo principas yra tas, kad elektros variklis varo siurblio veleną suktis, elektros energiją paverčiant kinetine ir potencialia skysčio energija. Viso energijos konversijos proceso metu negalima pasiekti 100 % energijos panaudojimo, todėl bus įvairių rūšių nuostolių. Profesionalus siurblio efektyvumo apibrėžimas (η) yra efektyvios hidraulinės galios, skirtos skysčiui tiekti siurbliu, ir siurblio veleno įėjimo galios santykis, išreikštas procentais. Jis veikia kaip pagrindinis siurblio energijos panaudojimo koeficiento matavimo kriterijus.
Bendri siurblio veikimo metu susidarantys nuostoliai skirstomi į tris kategorijas, kurios yra esminės priežastys, kodėl efektyvumas negali siekti 100 %: pirma, mechaniniai nuostoliai, įskaitant energijos sąnaudas, atsirandančias dėl guolių, mechaninių sandariklių ir sparnuotės trinties; antra, tūrio praradimas, ty srauto praradimas, atsirandantis dėl skysčio atgalinio srauto ir sandariklio nuotėkio siurblio ertmėje; trečia, hidrauliniai nuostoliai, kurie reiškia sūkurinės srovės, pasipriešinimo ir smūgio nuostolius, atsirandančius skysčiui tekant siurblio korpusu, sparnuotėmis ir srauto kanalais. Kasdieniame darbe skaičiuojamas kompleksinis siurblio naudingumo koeficientas yra faktinis darbo efektyvumas atėmus visus nuostolius.
Norint tiksliai apskaičiuoti siurblio efektyvumą, reikia išskirti tris lengvai painiojamus galios parametrus. Jie turi skirtingas funkcijas ir taikymo tikslus, todėl jų negalima maišyti:
1.Efektyvi hidraulinė galia (efektyvi išėjimo galia):Siurblio, atliekančio faktinį darbą su skysčiu, efektyvioji galia, energija, iš tikrųjų naudojama skysčiui transportuoti, ir efektyvumo skaičiavimo pagrindinis skaitiklis, kurį visiškai lemia vietoje esantis srautas, slėgio ir terpės parametrai.
2.Siurblio veleno galia (įėjimo galia):Mechaninė galia, perduodama iš elektros variklio į siurblio veleną, faktinė siurblio įvesties energija, apimanti visus siurblio korpuso mechaninius, hidraulinius ir tūrinius nuostolius, naudojama kaip pagrindinis vardiklis efektyvumui skaičiuoti.
3.Variklio įėjimo galia:Visa elektros energija, kurią įranga paima iš elektros tinklo, įskaitant šilumos gamybą ir paties variklio elektromagnetinius nuostolius. Jis naudojamas tik viso įrenginio bendrai suvartojamai galiai skaičiuoti ir nedalyvauja skaičiuojant siurblio korpuso efektyvumą.
Išsami siurblio efektyvumo formulė, kurią šiuo metu vienodai taiko vidaus pramonės sektorius ir siurblių bandymų pramonė, yra tokia, kuri taikoma visiems įprastinių tipų siurbliams, tokiems kaip išcentriniai siurbliai, švaraus vandens siurbliai ir nuotekų siurbliai:
Pagrindinė siurblio efektyvumo formulė: η = Pe / P × 100 %
Kur: η reiškia visapusį siurblio efektyvumą; Pe reiškia siurblio efektyviąją galią (išėjimo galią); P reiškia siurblio veleno galią (įėjimo galią). Tai yra siurblių pramonės apibrėžta efektyvumo etaloninė formulė, o visi siurblio efektyvumo matavimai ir skaičiavimai atitinka šį standartą.
Trumpai tariant, nominali įprastinė siurblio galia konkrečiai nurodo veleno galią (P), ty mechaninę galią, perduodamą iš pagrindinio variklio (elektros variklio) į siurblio veleną, kuri yra tikroji siurblio įvesties galia; o efektyvi galia (Pe) yra efektyvi energija, kurią siurblys iš tikrųjų naudoja skysčiui tiekti ir išoriniams darbams atlikti. Dviejų verčių santykis yra siurblio energijos panaudojimo koeficientas.
1 formulė (vienetas: vatas, W): Pe=ρgQH
Formulė 2 (vienetas: kilovatas, kW, dažniausiai naudojamas inžinerijoje): Pe = γQH/1000
Tikslus visų parametrų apibrėžimas:
ρ: tiekiamo skysčio tankis, vienetas kg/m³ (standartinė vertė 1000kg/m³ švariam vandeniui);
γ: skysčio savitasis svoris, γ=ρg, vienetas N/m³;
g: Gravitacijos pagreitis, standartinė vertė 9,81 m/s²;
K: Faktinis siurblio veikimo tūrinis srautas;
H: faktinė siurblio darbinė aukštis, vienetas m;
Taip pat galima išvesti masės srautą: Qm=ρQ, vienetas t/h arba kg/s, dažniausiai naudojamas tiksliai hidraulinei apskaitai.
Dvi formulės taikomos skirtingiems scenarijams: vatais pagrįsta formulė tinka tiksliam laboratoriniam matavimui ir skaičiavimui, o kilovatų formulė pritaikyta kasdienei pramonės apskaitai vietoje ir yra dažniausiai naudojama inžinerijos versija. Palyginti su supaprastintomis formulėmis, aukščiau pateiktose formulėse nėra apvalinimo klaidų ir jos yra oficialios standartinės formulės, skirtos vandens siurblio bandymams ir energijos vartojimo efektyvumo tikrinimui.
Parametrų paaiškinimas: U reiškia trifazę darbinę įtampą (380V bendram pramoniniam naudojimui); I žymi tikrąją darbinę srovę (A); cosφ reiškia variklio galios koeficientą (paprastai 0,85–0,9); η_motor reiškia vardinį variklio efektyvumą. Ši formulė gali tiksliai konvertuoti faktinę įėjimo mechaninę galią, perduodamą siurblio velenui.
Matavimo objektu imamas gamyklos bendras švaraus vandens išcentrinis siurblys, kurio vietoje matuojami šie parametrai: tiekiama terpė – švarus vanduo, tankis ρ=1000kg/m³, aukštis H=30m, tūrinis srautas Q=50m³/h, trifazė įtampa 380V, darbo srovės koeficientas 12A, variklio galios koeficientas 0 cosφ. η_variklis = 0,9. Žingsnis po žingsnio apskaičiavimas atliekamas žemiau pagal standartines formules:
Pirmiausia suvienodinkite tarptautinius vienetus: Q=50÷3600≈0,01389m³/s
Pakeiskite formulę: Pe=ρgQH=1000×9,81×0,01389×30≈4089W≈4,09kW
Pakeiskite formulę: P_electric=√3×U×I×cosφ÷1000=1,732×380×12×0,85÷1000≈6,74 kW
Siurblio veleno galia reiškia mechaninę galią, faktiškai perduodamą iš variklio į siurblio veleną po perdavimo:
P_velenas = P_elektrinis × η_variklis = 6,74 × 0,9≈6,07 kW
η_siurblys = Pe÷P_velenas × 100 % = 4,09÷6,07 × 100 % ≈ 67,4 %
Šis skaičiavimo rezultatas patenka į pagrįstą diapazoną. Tikslinė riboto energijos vartojimo efektyvumo vertė švaraus vandens išcentriniams siurbliams, kurių debitas yra 50 m³/h, paprastai yra nuo 75 % iki 78 %. Išmatuotas šio įrenginio siurblio efektyvumas yra maždaug 67,4%, mažesnis už tikslinę energijos vartojimo efektyvumo vertę. Rekomenduojama toliau tikrinti, ar siurblio darbo būklė skiriasi nuo geriausio efektyvumo taško (BEP), arba vietoje patikrinti tokius veiksnius kaip sparnuotės susidėvėjimas ir sandariklio nuotėkis.
Apibendrinant galima pasakyti, kad raktas į tikslų siurblio efektyvumo apskaičiavimą yra nacionalinių standartinių formulių priėmimas ir realių darbo sąlygų parametrų surinkimas vietoje. Tik išskiriant diferencijuotą efektyviosios galios, veleno galios ir variklio įėjimo galios logiką galima išvengti įvertinimo klaidų ir iš tikrųjų įsisavinti faktinę įrangos energetinio efektyvumo būklę. „Teffiko“ aktyviai dirba pramoninių skysčių sektoriuje, daugiausia dėmesio skiriant siurblių sistemų energijos vartojimo efektyvumo optimizavimui, siekiant padėti įmonėms taupyti energiją ir padidinti efektyvumą. Apsilankykite oficialioje svetainėje http://www.teffiko.comNorėdami gauti daugiau informacijos.
