Regulacja dławieniowa, rys. 1, polega na wprowadzeniu do układu dodatkowego oporu, za pomocą zaworu umieszczonego na rurociągu tłocznym (zaworu dławiącego Zd).
Rys.1. Zasada regulacji dławieniowej
Zd - zawór dławiący Hu - charakterystyka układu (bez dławienia) Hu + Δhst - charakterystyka układu z dławieni pp1 - punkt pracy układu (baz dławienia) pp2 - punkt pracy układu z dławieniem Q1 - wydajność bez dławienia Q2 - wydajność z dławieniem Hg - geometryczna wysokość podnoszenia H1 - wysokość podnoszenia pompy bez dławienia H2 - wysokość podnoszenia pompy z dławieniem H2uk - wymagana wysokość energii przez układ przy dławieniu
Zastępczą charakterystykę układu Huk+Δhzd, obliczamy jako sumę szeregową rurociągu Huk i zaworu dławiącego Δhzd. Należy zauważyć, że charakterystyka ta, podczas regulacji, przemieszcza się tylko w górę, co powoduje przesuwanie się punktu pracy z pp1 do pp2 na charakterystyce przepływu pompy, a w konsekwencji zmniejszenie wydajności. Tak więc regulacja możliwa jest tylko „w dół”, poniżej wydajności Q1.
Rys. 2. Zmiana parametrów pracy pompy przy regulacji dławieniowej
Przemieszczanie się punktu pracy powoduje także zmiany mocy pobieranej przez silnik napędowy. W przypadku typowego przebiegu charakterystyki mocy dla pompy odśrodkowej, dławienie od wydajności Q1 do Q2 powoduje zmniejszenie poboru mocy o ΔP, co przez obsługę zwykle obserwowane jest na amperomierzu, jako zmniejszenie wartości natężenia prądu. Zmiana punktu pracy z pp1 na pp2 może także, w pewnych warunkach instalacyjnych, prowadzić do podniesienia sprawności pracy pompy o Δη.
Zmniejszenie zużycia energii elektrycznej, a także wzrost sprawności pompy w punkcie pracy, może prowadzić do mylnego wniosku, że poprzez regulację możliwe jest zmniejszenie kosztów transportu cieczy.
Jak pokazano na rys. 2, moc strat na zaworze (żółty prostokąt), czyli moc strat regulacji dławieniowej pompy jest określona wzorem 1.
P_R = {Q_2 \cdot \Delta h_{zd} \cdot \rho \cdot g \over \eta \cdot \eta_s} (1)
PR - moc strat regulacji Qw - przepływ za układem Δhzd - wysokość strat ciśnienia na zaworze ρ - gęstość η - sprawność pompy ηs - sprawność silnika
Rys. 3. Straty energii przy regulacji dławieniowej
Moc strat dławienia jest tym mniejsza, im większa jest geometryczna wysokość podnoszenia w stosunku do strat przepływu, rys.3.b – charakterystyka strat jest płaska. Moc strat dławienia jest także mniejsza, gdy charakterystyka przepływu jest płaska rys.3.c.
Oceny jakości pracy układu z regulacją można dokonać na podstawie przebiegu krzywej zużycia jednostkowego energii.
W przypadku regulacji dławieniowej, dla każdej pompy możemy w sposób jednoznaczny wyznaczyć krzywą jednostkowego zużycia energii w funkcji wydajności, poprzez podzielenie mocy elektrycznej, pobieranej przez pompę Pel2, przez jej wydajność Q2. Krzywą ta jest zależna jedynie od przebiegu charakterystyki mocy agregatu pompowego i może być obliczona ze wzoru 2.
e_{dl} = {P_{el2} \over Q_2} (2)
edl - zużycie jednostkowe energii Pel2 - moc pobierana przez pompę przy dławieniu Q2 - wydajność pompy przy dławieniu
Na podstawie przebiegu krzywej e(Q) rys.2 można wysnuć dość kategoryczny wniosek, że zużycie jednostkowe energii zespołu pompowego, przy regulacji dławieniowej, rośnie ze spadkiem wydajności.
Tak więc dla zamontowanej w instalacji pompy, podczas eksploatacji, jeśli nie jest to uwarunkowane innymi względami, nie powinniśmy nigdy ograniczać natężenia przepływu przez dławienie. Im dalej w prawo na charakterystyce przepływu pracuje pompa, tym lepiej. Tym mniej zapłacimy za przetransportowanie cieczy. Przy dławieniu przepływu, w nowym punkcie pracy może nastąpić zmniejszenie poboru mocy, ale zawsze będzie się to wiązało ze zwiększeniem energii jednostkowej. Praca pompy z wysoką sprawnością nie oznacza, że jest to praca optymalna, z punktu widzenia ponoszonych kosztów.
PAMIĘTAJ !
- Przy dławieniu, praca pompy z wyższą sprawnością nie oznacza, że mniej zapłacisz za transport cieczy
- To że pompa bierze mniej prądu nie zawsze oznacza, że mniej płacisz za pompowanie cieczy
- Jeżeli nie ma ograniczeń technologicznych układu lub ograniczeń zasilania, zawsze otwieraj zawór na tłoczeniu „na maksa”
- Dławienie pompy o stromej charakterystyce przepływu powoduje duże wzrost wysokości podnoszenia
- Regulacja dławieniem nie nadaje się do pomp o stromej charakterystyce przepływu: wyporowych, diagonalnych, śmigłowych i krążeniowych
Warto sprawdzić: