دوره آموزشی ارزیابی کارایی انرژی در پمپ ها و فن ها

پمپ های صنعتی شامل دو نوع اصلی هستند:

• دینامیک (سانتریفوژ و اثر ویژه)
• جابجایی (پمپ های دوار و پیستونی)

پمپ های سانتریفوژ مقرون به صرفه ترین نوع بوده و بعد از آن پمپ های دوار و پیستونی قرار دارد. اگرچه پمپ های جابجایی مثبت کارآمدتر از پمپ های سانتریفوژ هستند، لیکن مزیت بازده بالاتر تحت تأثیر هزینه های نگهداری اضافی است.به سبب کاربرد زیاد، تمرکز بر روی پمپ های سانتریفوز خواهد بود.

پمپ شامل پروانه و پخش کننده است. تنها قطعه متحرک دستگاه پروانه است که به محور وصل بوده و توسط یک موتور راه می افتد. پروانه ها معمولاً از جنس برنز، پلی کربنات، چدن و فولاد ساخته می شوند. پخش کننده (پیچک) محفظه دور پروانه است که آب را گرفته و از طریق پروانه هدایت می کند. آب به مرکز چشم پروانه وارد شده و با کمک نیروی گریز از مرکز از پروانه خارج می شود. با خروج آب از مرکز پروانه، یک ناحیه کم فشار ایجاد می شود که به سبب نیروی گریز از مرکز و فشار اتمسفر ، باعث تشدید جریان می گردد. با جریان یافتن آب از درون پروانه ای که با سرعت زیاد می چرخد، یک سرعت ایجاد می شود. سرعت آب توسط پخش کننده جمع شده و به فشار تبدیل می شود که جریان را به سمت خروجی پمپ هدایت می کند. فشاری(هد) که پمپ ایجاد می کند، با قطر پروانه، تعداد پروانه ها، اندازه چشم پروانه و سرعت محور رابطه مستقیم دارد. ظرفیت با پهنای خروجی پروانه تعیین می شود. هد و ظرفیت از عوامل اصلی موثر بر اندازه توان موتور و مصرف انرژی می باشند. پمپ سانتریفوژ یک پمپ مثبت نیست، بدین معنا همیشه حجم یکسانی را پمپ نمی کند.

• هرچه عمق آب بیشتر باشد، جریان پمپ کمتر است.
• همچنین در حالت فشار اضافی کمتر پمپ می کند.
• بنابراین انتخاب یک پمپ مناسب برای کاربرد خاص پیچیده و مهم است.

از آنجاکه پمپ های مصارف برق بالایی دارند، حتی مقدار اندک بهبود بازدهی می توان باعث صرفه جویی قابل ملاحظه در مصرف برق گردد. در بین قطعات موجود در سیستم پمپاژ، از جمله موتور، انتقال نیروی رانش، لوله کشی و شیرها، پمپ کمترین کارایی را دارد. هد اصطکاک یا اتلاف دینامیک مربوط به تلفات حرکت مایع در لوله ها، شیرها و تجهیزات سیستم است. جداول اصطکاک برای لوله ها و شیرهای مختلف موجود است. تلفات اصطکاک با مربع جریان متناسب است. یک سیستم مداربسته بدون یک سطح باز به فشار اتمسفر، فقط دارای تلفات اصطکاک است.

سیستم های واقعی ترکیبی از هد استاتیک و هد اصطکاک است. هد استاتیک ویژگیی از نصب سیستم است و کاهش این هد از هزینه نصب و هزینه پمپاژ مایع می کاهد. تلفات هد اصطکاک باید کم شود، تا هزینه پمپاژ کم گردد. کاهش بیشتر هد اصطکاک مستلزم لوله با قطر بزرگتر است که باعث افزایش هزینه های نصب می شود.

برای درک نحوه تأثیر تغییرات سرعت بر نقطه کار، منحنی های پمپ و سیستم روی هم قرار داده می شوند. در سیستم با هد اصطکاک بالا، تغییر سرعت، روش کنترل ایده آل در سیستم می باشد چرا که کاهش سرعت باعث کاهش قابل توجه در توان می شود.

در سیستم با هد استاتیک بالا، تغییر سرعت باعث جابجایی نقطه کار پمپ نسبت به خطوط بازده ثابت می گردد. کاهش جریان دیگر با سرعت متناسب نبوده و کاهش حتی اندک سرعت باعث کاهش زیاد آهنگ جریان و بازده پمپ می گردد. بنابراین پمپ در ناحیه آسیب پذیر کار می کند حتی اگر سرعت آن کم باشد.

• در صورتیکه سرعت پمپ خیلی پایین آورده شود. پمپ هد کافی برای پمپاژ مایع نمی کند، یعنی بازده پمپ و آهنگ جریان صفر می شود و چون انرژی به مایع وارد می شود
• در نتیجه پمپ به یک آبگرمکن تبدیل شده و به سرعت به دمای آسیب رسان می رسد.
• افت بازده پمپ طی کاهش سرعت در یک سیستم با هد استاتیک، باعث کاهش مزایای اقتصادی کنترل سرعت متغیر می شود.

تنظیم سرعت موتور برای همه سیستم ها مناسب نیست. در کاربردهای دارای هد استاتیک زیاد، کاهش سرعت باعث لرزش و مشکلات عملکردی می شود. بنابراین باید احتیاط بیشتری در کاربرد VFDگردد. هنگامی که پمپ در هد استاتیک بالا با سرعت کم کار می کند، می توان از این سیستم بهره برد.

در این دوره آموزشی، در ابتدا مبانی و ساختار نظری پمپ ها و فن های صنعتی بیان خواهد شد. در ادامه روش های تحلیل، ارزیابی و مدیریت انرژی پمپ ها و فن ها تشریح خواهد شد که بر اساس مطالب منسجم و آخرین دانش کاربردی خواهد بود. سپس با بهره گیری از پلتفرم MEASUR ساختار انرژی و آب در پمپ ها شبیه سازی و تحلیل شده و در ادامه بعد از تدوین خط مبنا، راهکارهای مختلف صرفه جویی انرژی بررسی و ارزیابی خواهد شد. برای اجرایی شدن طرح های منتخب صرفه جویی، از ابزاری برای تبدیل راه کارها به پروژه های EPC بهره برداری خواهد شد.