کاربرد سرعت متغیر در تنظیم پمپ‌ها

ماخذ: Ross Mackay

ترجمه: مهندس فاطمه ایمانی بیدگلی

متدهای سنتی تنظیم عملکرد

در گذشته روش مرسوم برای تنظیم خروجی پمپ با بعضی فرکانس ها خفگی شیر رانش بود. از اینور تلفات اصطکاکی سیستم افزایش می یافت. تلفات اصطکاکی به تلفات انرژی تبدیل و به شکل افزایش دما و سایش بیش از حد شیر ظاهر میشد.

خفه کردن شیر باعث میشود که منحنی سیستم جابه جا شده و منحنی پمپ را در دبی پایین تری نسبت به حالت مطلوب قطع کند و پمپ بر روی منحنی عملکرد خود در نقطه ای با راندمان پایین تر کار کرده و تلفات انرژی ترکیب شود.

در کارکرد های دراز مدت برای کاهش دبی به صورت پایدار برش پروانه به قطر کوچک تر ممکن است وسوسه کننده باشد. با نگاهی گذرا به منحنی مشخصه یک پمپ که در آن محدوده کامل قطر پروانه نشان داده شده نشخص میشود که برش پروانه راندمان را به مقدار زیادی کاهش میدهد.

حال اگر به جای تغییر در شیر و پمپ فقط سرعت پمپ کاهش داده شود دبی به همان مقدار دلخواه تنزل می یابد درحالی که راندمان نسبت به حالت های قبل به میزان کمتری کاهش پیدا میکند.

تنظیم سرعت متغیر

تغییر سرعت چرخشی پمپ روش بسیار کارآمدی برای اصلاح عملکرد یک پمپ و سیستم میباشد که با محرک های مکانیکی یا الکترونیکی متنوعی قابل دستیابی است.

اگرچه روش هایی نظیر چیدمان V-Belt موتور های چرخ دنده ای محرک های DC و محرک های جریان گردابی وجود دارند اما امروزه معمول ترین روش مورد استفاده در بسیاری از کارخانجات محرک بسامد متغیر می باشد.

بهتر است یادآوری شود که تاثیر عملکرد سرعت متغیر به مقدار زیادی به شیب منحنی سیستم بستگی دارد. اگر منحنی سیستم بسیار تخت باشد منحنی پمپ با سرعت پایین تر را در سمت چپ و در نقطه ای با راندمان پایین تر نسبت به منحنی شیب دار قطع میکند.

در نتیجه معمولا دیده میشود که محرک سرعت متغیر در سیستم های با منحنی شیب دار که تلفات اصطکاکی بالایی دارند کارایی بیشتری دارد. طول زیاد لوله کشی و تجهیزات فرایندی و کم بودن هد استاتیکی از مشخصه های سیستم های دارای منحنی شیب دار است.

پمپ های سرعت متغیر در چیدمان های موازی

هر دو یا چند پمپی که به طور موازی نصب میشوند در هد های یکسانی کار میکنند اما در سرعت های یکسان و در تمامی مقادیر هد دبی به طور مساوی تقسیم میشود.

در بسیاری از صنایع در صورت نیاز به دبی بالا و مقرون به صرفه نبودن اقتصادی استفاده از یک پمپ از چند پمپ موازی استفاده میشود. در تعداد معدودی از سیستم ها فقط یکی از پمپ ها قابلیت سرعت متغیر دارد و تنها همان پمپ در برابر شرایط خارجی وارد بر کل سیستم انعطاف پذیر است.

در این نوع چیدمان مشکل هنگامی اتفاق می افتد که این پمپ در سرعتی بسیار پایین تر از بقیه کار کند و منحنی های همه پمپ ها به منظور کارکرد موازی با یکدیگر ترکیب شوند.

مزایای دیگر

امروزه با وجود سیستم های متغییر سرعت کنترلی کامپیوتری مزایای این روش بیشتر آشکار میشود. این سیستم به مصرف کننده اجازه میدهد که شرایط پمپاژ لازم را از قبل تعیین کند و VFD به طور اتوماتیک سرعت پمپ را بسته به شرایط سیستم تنظیم خواهد نمود. به علاوه با استفاده از برنامه های کامپیوتری طراحی سیستم هرگونه شرایط پیچیده بالقوه ای به آسانی شناسایی و در طراحی سیستم حذف میشود.

ضریب اطمینان بالا در پمپ ها با سرعت پایین یکی دیگر از مزایای محرک های سرعت متغیر می باشد.

به عنوان مثال: عمر بلبرینگ رابطه معکوس با سرعت پمپ دارد و در نتیجه کاهش سرعت پمپ باعث افزایش طول عمر بلبرینگ میشود. همچنین بار های شعاعی نامتعادلی که ممکن است تاثیرگذار باشند به طور قابل توجهی کاهش خواهند یافت. بنابراین اگر شما سیستمی داشتید که تنظیمات دائم دبی را بطلبد واضح است که قطر پروانه پمپ خریداری شده برای سرویس باید در شرایط مختلف کار کند و تا حد امکان به بزرگ ترین قطر تعریفی پروانه در منحنی مشخصه پمپ نزدیک باشد. این حالت ضرورت استفاده از سرعت متغیر را فراهم میکند تا بدین وسیله حداکثر راندمان پمپ تامین شود.

منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 61

اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای دوره های تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید در دوره های تاسیسات مکانیکی شرکت کنید.