نحوه خواندن منحنی پمپ چاه شناور: جریان، سر، کارایی و قدرت

با نقطه وظیفه شروع کنید، نه رتبه موتور

قبل از باز کردن یک کاتالوگ، شرایط مورد نیاز را به عنوان جریان در سر بنویسید، مانند 60 m³/h در 118 m TDH. این جفت نقطه وظیفه است. جریان ممکن است ناشی از تقاضای آبیاری، زمان پر کردن مجدد مخزن، مصرف شهری یا یک فرآیند صنعتی باشد، در حالی که TDH شامل سطح آب پمپاژ، فشار تخلیه مورد نیاز و تلفات از طریق لوله، اتصالات و شیرها است. اگر رقم هد هنوز نامشخص است، ابتدا آن را با استفاده از راهنمای ما برای کل هد دینامیکی برای یک پمپ شناور چاه عمیق محاسبه کنید. عبارتی مانند "عمق چاه 150 متر" ناقص است زیرا پمپ از سطح آب پویا به جای از پایین گمانه بلند می شود. درخواست برای "پمپ 30 کیلوواتی" نیز ناقص است زیرا پمپ‌هایی با رتبه موتور یکسان می‌توانند تعداد مراحل، طرح‌های هیدرولیکی، محدوده جریان و منحنی‌های عملکرد متفاوتی داشته باشند.

جریان در محور افقی و سر در محور عمودی را بخوانید

اکثر منحنی های پمپ، جریان، Q را در محور افقی و سر، H را در محور عمودی قرار می دهند. جریان ممکن است در m³/h، L/s، GPM یا بیش از یک واحد نشان داده شود، بنابراین قبل از خواندن یک مقدار، مقیاس را بررسی کنید. 60 m³/h 16.7 L/s است، نه 60 L/s. هد معمولاً بر حسب متر یا فوت نشان داده می شود و نشان دهنده انرژی در واحد وزن مایع است، نه صرفاً فشار روی یک گیج. برای آب تمیز، حدود 10.2 متر هد معادل 1 بار است، اما فشار دقیق تولید شده توسط یک سر معین با چگالی مایع تغییر می کند. برای تعیین محل یک نقطه کاتالوگ، از جریان مورد نیاز به صورت عمودی به سمت بالا حرکت کنید تا به خط پمپ برسید، سپس به صورت افقی به سمت محور سر حرکت کنید. اگر تقاطع 122 متر در 60 m³/h باشد، این هد منتشر شده پمپ در آن جریان تحت شرایط چاپ شده روی منحنی است.

تأیید کنید که هر خط روی منحنی چه چیزی را نشان می دهد

یک برگه عملکرد ممکن است یک مدل پمپ، یک خانواده از مدل‌ها یا چندین نسخه از یک مجموعه هیدرولیک را نشان دهد. در نمودار پمپ گمانه چند مرحله‌ای، خطوط مجزای سر جریان اغلب تعداد متفاوتی از مراحل را نشان می‌دهند. در نمودار دیگری ممکن است قطر پروانه، سرعت یا فرکانس متفاوتی را نشان دهند. هرگز فرض نکنید که خط بالایی صرفاً یک نسخه موتور بزرگتر از خط پایین است. افسانه، کد مدل، نماد مرحله، سرعت چرخش، فرکانس، قطر پروانه و استاندارد تست را بخوانید. منحنی همچنین باید دقیقاً با محصول ارائه شده مطابقت داشته باشد: منحنی 50 هرتز را نمی توان مستقیماً برای منبع 60 هرتز استفاده کرد و منحنی برای یک قطر هیدرولیک نمی تواند دیگری را تأیید کند. هنگام مقایسه مدل‌های پمپ آب شناور ، منحنی مربوط به پمپ، تعداد مراحل، موتور، ولتاژ و فرکانس را به جای تکیه بر یک تصویر کلی محدوده محصول بخواهید.

درک اینکه چرا منحنی سر به سمت پایین شیب می کند

برای یک پمپ چاه عمیق گریز از مرکز معمولی که با سرعت ثابت کار می کند، هد موجود نزدیک به صفر جریان بالاترین دارد و با افزایش جریان کاهش می یابد. این بدان معنا نیست که پمپ هر نقطه از خط را به طور خودکار تحویل می دهد. سیستم نصب شده تعیین می کند که کجا کار می کند. سیستمی با بالابر استاتیکی یا فشار تخلیه بالا، منحنی پمپ را به سمت جریان پایین‌تر قطع می‌کند، در حالی که سیستمی با مقاومت کمتر به پمپ اجازه می‌دهد بیشتر به سمت راست حرکت کند. اصطکاک لوله نیز با جریان به سرعت افزایش می یابد، بنابراین سیستم مورد نیاز یک سر ثابت در کل نمودار نیست. نقطه عملیاتی واقعی جایی است که منحنی پمپ و منحنی سیستم را قطع می کنند. بنابراین نقطه وظیفه مشخص شده یک هدف طراحی است که برای انتخاب یک منحنی مناسب استفاده می شود. پس از نصب، تغییرات در سطح آب، موقعیت سوپاپ، وضعیت لوله یا تقاضا می تواند پمپ را از آن هدف دور کند.

در هد خاموش یا حداکثر جریان انتخاب نکنید

انتهای سمت چپ منحنی پمپ گریز از مرکز شرایط خاموشی است: هد در حداکثر یا نزدیک به حداکثر است در حالی که جریان مفید صفر است. برای بررسی حداکثر فشار سیستم و برخی شرایط کنترل مفید است، اما یک نقطه وظیفه عادی نیست. عملکرد مداوم در برابر شیر بسته می تواند باعث چرخش داخلی، گرمایش، لرزش و آسیب شود حتی اگر موتور در حال کار باشد. انتهای راست افراطی گاهی اوقات به عنوان حداکثر جریان ارائه می شود، اما به طور خودکار یک رتبه بندی مداوم ایمن نیز نیست. عملکرد در جریان بیش از حد می تواند تقاضای توان را افزایش دهد، پایداری هیدرولیک را کاهش دهد و سرعت یا سایش غیرقابل قبولی ایجاد کند. عنوان کاتالوگ مانند "حداکثر هد 200 متر" یا "حداکثر جریان 100 متر مکعب بر ساعت" معمولاً دو انتهای مختلف منحنی را توصیف می کند. این بدان معنا نیست که پمپ 100 متر مکعب در ساعت را در 200 متر تامین می کند.

بهترین نقطه کارایی و محدوده عملیاتی مجاز را پیدا کنید

بهترین نقطه بازده یا BEP جریانی است که در آن پمپ به بالاترین بازده هیدرولیکی خود برای پیکربندی اعلام شده می رسد. پمپی که به درستی انتخاب شده باشد، معمولاً نزدیک به این نقطه عمل می کند، زیرا جریان داخلی با اختلال کمتری به پروانه ها وارد می شود و از آنجا خارج می شود. حرکت بیش از حد به چپ یا راست می تواند گردش مجدد، ارتعاش، بارگذاری شعاعی یا محوری، گرما و سایش را افزایش دهد، حتی زمانی که منحنی هنوز سر کافی را نشان می دهد. برخی از تولیدکنندگان محدوده عملیاتی ترجیحی و محدوده عملیاتی مجاز گسترده‌تری را در اطراف BEP مشخص می‌کنند. از محدودیت های منتشر شده به جای اعمال درصد جهانی اختراع شده استفاده کنید. برای چاهی با تغییرات فصلی سطح آب، نقطه عملیاتی مورد انتظار را در بالاترین و پایین ترین سطح آب دینامیکی رسم کنید. هر دو باید در محدوده مورد قبول مدل باقی بمانند، نه تنها نقطه محاسبه شده از یک آزمایش پمپاژ واحد.

منحنی های کارایی را با دقت بخوانید

راندمان ممکن است به صورت خطوط کانتوری که از یک خانواده منحنی پمپ عبور می کنند، به عنوان یک منحنی جداگانه در زیر نمودار هد، یا به صورت درصدی که در کنار نقطه کار چاپ می شود، ظاهر شود. بررسی کنید که آیا مقدار مربوط به بخش هیدرولیک پمپ، موتور یا سیستم کامل سیم به آب است. راندمان پمپ به تنهایی شامل تلفات موتور، تلفات کابل، کنترل ها یا درایو فرکانس متغیر نمی شود. یک پمپ با راندمان هیدرولیک 78% و یک موتور با راندمان 90% دارای راندمان ترکیبی پمپ و موتور قبل از در نظر گرفتن تلفات کابل و کنترل حدود 70% است. راندمان همچنین بر توان ورودی مورد نیاز و هزینه برق طول عمر تأثیر می گذارد. هنگامی که دو مدل هر دو نقطه کار را برآورده می کنند، مدلی که نزدیکتر به BEP خود عمل می کند ممکن است انرژی کمتری مصرف کند و استرس مکانیکی کمتری را تجربه کند، اما تنها در صورتی که مواد، تناسب گمانه، تحمل شن، خنک کننده و محدوده عملیاتی نیز مناسب باشند.

منحنی قدرت را در مقابل موتور انتخابی بررسی کنید

نمودار قدرت ممکن است قدرت شفت، قدرت پمپ جذب شده، اسب بخار ترمز یا قدرت ورودی موتور را نشان دهد. اینها قابل تعویض نیستند، بنابراین از تعریف چاپ شده روی برگه استفاده کنید. توان هیدرولیک برای آب را می توان از P = ρgQH تخمین زد، اما شفت باید مقدار بیشتری را تامین کند زیرا پمپ 100٪ کارایی ندارد و ورودی الکتریکی دوباره بالاتر است زیرا موتور نیز تلفات دارد. قدرت را در نقطه عملیاتی واقعی بخوانید و محدوده کامل مورد انتظار را بررسی کنید، نه فقط وظیفه اسمی. هنگامی که سطح آب دینامیکی بالا می رود، یک پمپ ممکن است به نقطه جریان بالاتری حرکت کند و قدرت جذب شده می تواند به اندازه ای افزایش یابد که یک موتور کم اندازه را اضافه بار کند. انتخاب موتور باید محدودیت‌های بار سازنده، ضریب سرویس، دمای مایع، کیفیت توان، فرکانس، روش راه‌اندازی و هرگونه نیاز به کاهش را در نظر بگیرد. انتخاب یک موتور بزرگتر منحنی هیدرولیک پمپ با سرعت ثابت را تغییر نمی دهد. فقط میزان باری که درایو می تواند ایمن حمل کند را تغییر می دهد.

بدانید با اضافه شدن مراحل چه چیزی تغییر می کند

پمپ شناور چاه عمیق معمولاً از چندین مرحله گریز از مرکز به صورت سری استفاده می کند. برای مراحل یکسان که با سرعت یکسان کار می کنند، افزودن مراحل باعث افزایش هد می شود در حالی که محدوده جریان اصلی مشابه باقی می ماند. جریان را در تعداد مراحل ضرب نمی کند. قدرت جذب شده و طول پمپ نیز با اضافه شدن مراحل افزایش می یابد. به همین دلیل است که دو مدل از یک خانواده هیدرولیک ممکن است جریان نامی مشابهی را نشان دهند اما قدرت هد و موتور بسیار متفاوتی را نشان دهند. اگر یک مرحله در جریان انتخاب شده حدود 14 متر تولید کند، هشت مرحله به طور ایده آل تقریباً 112 متر تولید می کند قبل از اینکه منحنی تولید دقیق و فعل و انفعالات مرحله را فراهم کند. از این رابطه فقط به عنوان راهی برای درک کد مدل یا مقایسه اولیه استفاده کنید. انتخاب نهایی باید از منحنی سازنده برای پیکربندی کامل مرحله، همراه با بررسی های رانش محوری، حداکثر طول پمپ، قطر چاه و رتبه موتور باشد.

سرعت، فرکانس و عملکرد با سرعت متغیر را بررسی کنید

منحنی پمپ در سرعت چاپ شده روی آن معتبر است. تغییر فرکانس باعث تغییر سرعت پمپ می شود مگر اینکه موتور و درایو به روش دیگری کنترل شوند و جریان، هد و توان حاصل به نسبت مساوی تغییر نکنند. برای پمپ مشابهی که نزدیک به شرایط دینامیکی مشابه کار می کند، قوانین میل ترکیبی تخمین مفیدی ارائه می دهند: 1. جریان تقریباً با سرعت تغییر می کند. 2. سر تقریباً با مربع سرعت تغییر می کند. و 3. قدرت تقریباً با مکعب سرعت تغییر می کند. بنابراین کاهش سرعت به 90 درصد تقریباً 90 درصد جریان، 81 درصد هد و 73 درصد توان را در نقاط مربوطه می دهد. اینها تخمین ها هستند، نه جایگزینی برای منحنی های سرعت متغیر تایید شده. یک موتور 50 هرتز، یک منبع تغذیه 60 هرتز و یک تنظیم VFD باید به عنوان یک سیستم، شامل حداقل سرعت خنک کننده، حداکثر فرکانس، طول کابل، هارمونیک ها، رزونانس و سازگاری موتور بررسی شوند.

از طریق یک مثال انتخاب عملی کار کنید

پروژه ای را در نظر بگیرید که به 60 متر مکعب در ساعت در 118 متر TDH نیاز دارد که در کمترین سطح آب پمپاژ مورد انتظار محاسبه می شود. انتخاب را می توان به این ترتیب بررسی کرد: 1. 60 متر مکعب در ساعت را در محور افقی و 118 متر را در محور عمودی پیدا کنید. 2. منحنی پمپی را شناسایی کنید که کمی بالاتر از این نقطه بدون تکیه بر انتهای انتهایی چپ یا راست آن عبور کند. 3. منحنی سیستم را رسم کنید یا محل تلاقی منحنی های پمپ و سیستم را تأیید کنید. 4. بررسی کنید که این تقاطع در محدوده عملیاتی ترجیحی یا مجاز سازنده و تقریباً نزدیک BEP باشد. 5. قدرت جذب شده را در آن نقطه و در شرایط بالاترین جریان ناشی از سطح آب بالاتر بخواند. و 6. بررسی تعداد مرحله، رتبه موتور، قطر خارجی، اندازه تخلیه، سرعت، فرکانس و مواد. اگر یک نامزد 140 متر با سرعت 60 متر مکعب در ساعت تولید کند، 22 متر اضافی حاشیه ایمنی آزاد نیست. نقطه عملیاتی حرکت خواهد کرد، یک شیر ممکن است مجبور شود انرژی خود را با دریچه گاز هدر دهد، یا جریان تحویلی ممکن است از بازده پایدار چاه فراتر رود.

بیش از یک شرایط عملیاتی را در نظر بگیرید

یک سیستم چاه به ندرت در یک نقطه کاملاً ثابت کار می کند. سطح آب پویا ممکن است در طول یک دوره آبیاری طولانی کاهش یابد و یک شبه بهبود یابد. یک مخزن فشار بین فشارهای برش و برش چرخه می شود. فیلترها کثیف می شوند؛ دریچه ها تنظیم می شوند. و مناطق آبیاری موازی تقاضای جریان را تغییر می دهند. قبل از انتخاب منحنی موارد مهم را تعریف کنید. برای یک منبع اصلی چاه اینها معمولاً شامل 1. کمترین سطح آب با بالاترین فشار تخلیه مورد نیاز است که اغلب بالاترین هد و کمترین جریان را ایجاد می کند. 2. بالاترین سطح آب با کمترین مقاومت سیستم، که ممکن است بیشترین جریان و بار موتور را ایجاد کند. و 3. شرایط عادی مورد استفاده برای مقایسه بازده و انرژی. اگر سیستم از VFD برای حفظ فشار ثابت استفاده می کند، به جای انتخاب تنها نقطه تمام سرعت، کل پاکت عملیاتی آن را بررسی کنید. همچنین تأیید کنید که جریان برنامه ریزی شده هرگز از بازده چاه پایدار تجاوز نمی کند و غوطه وری کافی و خنک کننده موتور همچنان در دسترس است.

مراقب اطلاعات منحنی که گم شده اند باشید

یک مظنه زمانی از نظر فنی کامل نیست که فقط مدل، جریان نامی، هد نامی و قیمت را ارائه دهد. بپرسید که آیا خط منتشر شده یک منحنی تایید شده است یا یک منحنی خانواده اسمی، و به دنبال تلورانس ها، فرکانس تست، سرعت، تعداد مراحل، مواد پروانه، راندمان، توان جذب شده و محدوده عملکرد توصیه شده باشید. برای پروژه‌های بزرگ‌تر، مشخص کنید که آیا عملکرد در یک نقطه یا در یک محدوده تضمین شده است و آیا آزمایش کارخانه در دسترس است یا خیر. منحنی ها همچنین نشان دهنده یک پمپ در شرایط تعریف شده با فاصله های نزدیک به مقادیر تولید هستند. سایش شن، مقیاس مواد معدنی، پروانه های آسیب دیده، چرخش معکوس، ولتاژ پایین، صافی های مسدود شده و تغییرات در سیستم لوله می تواند عملکرد میدان را با منحنی اصلی متفاوت کند. یک تست راه اندازی ثبت جریان، فشار تخلیه، سطح آب پمپاژ، جریان، ولتاژ و فرکانس، پایه مفیدی برای عیب یابی بعدی فراهم می کند.

ارسال اطلاعات کامل برای انتخاب پمپ قابل اعتماد

یک منحنی را فقط می‌توان با دقتی که اطلاعات سیستم ارائه شده همراه با درخواست انتخاب کرد، انتخاب کرد. ارائه 1. جریان مورد نیاز و نحوه محاسبه آن. 2. کل هد دینامیکی یا سطوح آب، ارتفاعات، فشار خروجی، اندازه لوله، طول، اتصالات و شیرهای مورد نیاز برای محاسبه آن. 3. قطر داخلی چاه، عمق کل، موقعیت صفحه نمایش، عمق تنظیم پمپ، سطح استاتیک، سطح پویا تثبیت شده، جریان آزمایش و محتوای شن و ماسه. 4. دمای آب، pH، سطح کلرید، و هر گونه خوردگی یا داده های جامد دیگر. و 5. ولتاژ، فاز، فرکانس، فاصله کابل، روش کنترل و ساعات کار روزانه. شما می توانید این جزئیات پروژه را برای انتخاب پمپ همراه با هر منحنی سیستم موجود یا گزارش تست گمانه ارسال کنید . نتیجه صحیح صرفاً یک خط پمپ نیست که یک مختصات را لمس کند. این یک ترکیب کامل پمپ، موتور، کابل و کنترل است که محدوده عملیاتی واقعی را پوشش می‌دهد بدون اینکه قابلیت اطمینان را برای حداکثر رقم چشمگیر به خطر بیندازد.