Предыдущий параграф
     
   

 

 

5.2. Насосы с переменными оборотами.

 

 

Для ограничения нарастания дифференциального давления в настоящее время часто используют насосы с переменными оборотами, как с частотными преобразователями, встроенными в клеммник для меньшей мощности, так и с отдельными преобразователями и преобразователями давления, которые используются для больших мощностей, но ничего, кроме экономической причины, не мешает таким образом компоновать и малые насосы.

Из рисунка 5 видно, что регулируемый изменением частоты насос не может гарантировать постоянное давление на регулирующей арматуре, т. к., как упоминалось ранее, нарастание давления на регулирующей арматуре способствовано и падением собственных потерь давления трубопроводной сети (обычно всех жестких сопротивлений), что может играть важную роль в современных отопительных системах или в холодильных системах, где такие сопротивления могут быть значительными. Поэтому на рис. 5.2.1 приводится пример обменной станции с пластинчатыми (ламельными) обменниками, где собственная обменная станция имеет потерю давления 40 кПа, трубопроводная сеть - 10 кПа и присоединенная зависимая по давлению отопительная система, включая термостатические радиаторные вентили, - 20 кПа.

 

Обменная станция с частотно управляемым насосом (встроенный преобразователь)

 

Рис. 5.2.1. Обменная станция с частотно управляемым насосом (встроенный преобразователь)

 

В соответствии с рисунком будет необходимо при вводе в эксплуатацию установить напор насоса на сумму всех частных потерь системы, т. е., на 40 + 10 + 20 = 70 кПа.
В связи с тем, что в системах, которые оснащены термостатическими клапанами, при нормальной эксплуатации значительно падает расход (30-50%-е падение относительно условного расхода), убудет во второй степени потеря давления всех жестких гидравлических сопротивлений (трубопровод, ручная арматура и т.п.). В случае, изображенном на рис. 5.2.1, предположим, что моментальный реальный расход через систему половинный, значит потери давления трубопроводной сети и собственные потери обменной станции уменьшатся на одну четвертую. Но насос установлен на постоянное давление 70 кПа и на термостатических клапанах в таком случае будет доступное давление 70-10-2,5=57,5 кПа. В такой ситуации можем с уверенностью предполагать, что отопительная система будет шумной.

По этой причине начали некоторые изготовители производить, так называемые, "интелли­гентные" управляемые частотой насосы, где напор (давление) насоса понижается про­порционально расходу. Такой способ управления называется пропорциональным, но потому, что нельзя при нулевом расходе достичь нулевого напора, всегда существует определенное напорное отклонение относительно идеальной параболической характеристики. Применяя указанные насосы, следует хотя бы ориентировочно просчитать параметры сети при сниженном расходе, чтобы определить, стоит ли принимать во внимание напорное отклонение. Как правило, чем выше собственная потеря давления сети, тем больше риск повышенного шума регулирующей арматуры, что относится и к вышеназванным насосам.

На рис. 5.2.1 изображен насос с преобразователем, встроенным в клеммную коробку. Установленное дифференциальное давление в этих машинах определяется из расчетов электрических величин, поддерживается между фланцами машины (точнее, прямо в рабочем колесе), поэтому эти насосы должны быть настроены также на преодоление собственной потери давления источника. В крупных насосах, где используются исключительно (почти) отдельные (самостоятельные) частотные преобразователи с напорными преобразователями, ситуация немного благоприятнее, благодаря возможности теоретически любого размещения напорных датчиков, но принципиально встречаемся с той же проблемой (рис. 5.2.2).

 

Обменная станция  с частотно управляемым насосом (отдельный преобразователь)

 

5.2.2. Обменная станция  с частотно управляемым насосом (отдельный преобраователь)

 

Предположим, что расход изменяется так же, как и в предыдущем случае, трубопроводная сеть и отопительная система такие же, напорные преобразователи установлены на пороге источника, например, на главном распределителе и коллекторе. Напор насоса снова будет установлен на сумму всех частных потерь системы, но в этом случае уже без собственной потери давления источника (давление снимается "за" источником), т.е. 10+20=30 кПа. И в этом случае напор насоса при условном давлении расхода будет равен 70 кПа, тем не менее, благодаря размещению преобразователя давления, была устранена потеря давления источника (преобразователя), т.е. установка на 30 кПа правильная. Хотя такое включение элиминирует собственную напорную потерю источника, но в таком случае при пониженном расходе будет на термостатических клапанах доступное давление: 30-2,5=27,5 кПа, что с большой вероятностью опять станет причиной повышенного уровня шума.

Из приведенных примеров видно, что даже применение насосов с переменными оборотами не решает проблему с нарастанием дифференциального давления на регулирующей арматуре и поэтому приходится использовать на крупных объектах или распространенных системах (высшая потеря давления жестких сопротивлений) другие стабилизирующие средства. Эксплуатационные проблемы без дальнейшей стабилизации дифференциального давления, как было указано выше, ухудшаются с повышающимися потерями давления трубопроводной сети при условном расходе.

По этой причине следует рассматривать управляемые посредством частоты насосы, прежде всего, как замечательное средство для экономии электроэнергии, которая представляет 50% по сравнению с неуправляемым насосом. Частотно управляемые насосы имеют все предпосылки для длительного срока службы и отличаются меньшим шумом.

 

 

 

Предыдущий параграф