AHSH L3

8/10/2019 AHSH L3

1/7

AHSH Lucrarea 3 IMRA 2014-2015

3.Funcionarea n paralel a dou pompe diferite.Compararea a dou instalaii de pompare cu aceiai parametri H-Q

3.1.Notiuni teoretice

Montarea n paralel a pompelor d posibilitatea utilizatorului de a regla debitul pompat

prin simpla pornire sau oprire a unora dintre pompele aflate n formaie. Debitul poate varia

ntre valoarea minim, dat de o singur pomp, i valoarea maxim, asigurat de funcionarea

tuturor pompelor din formaie. Reglarea se face discret. Dac toate pompele din formaie au

turaie constant, n=ct, valorile intermediare ale debitului sunt fixe, depinznd de tipul i

numrul pompelor puse n funciune. n instalaiile importante, cel puin una dintre pompe are

turaie variabil, ceea ce permite o plaj mai larg de reglare a debitului, o reglare mai fin.Montajul n paralel a unor pompe diferite permite obinerea unei game mai largi de

variaie a debitului dect dacpompele sunt identice. Dar, dac tipul pompelor difer, apare

dezavantajul diversitii pieselor de schimb care trebuie aprovizionate.

Analiza funcionrii n paralel a m pompe diferite, pe reea simetric este analog cu

analiza n cazul pompelor identice pe reea simetric.

Pornind de la debitul cerut i de la nlimea static impus H stse evalueaz pierderile

de sarcin i nlimea maxim de pompare cerut de instalaie, Hmax. Se aleg pompele. Sedimensioneaz i se echipeaz instalaia astfel nct pierderile de sarcin s fie minime.

Se determin nlimea de pompare cerut de instalaie n funcie de debit.

Se determin grafic punctele de funcionare i se deduc parametrii pompelor din

formaie, pentru toate variantele de lucru al acestora (individual i n formaie).

n fig. 1.a este reprezentat schia unei instalaii cu dou pompe diferite montate n

paralel. n fig 1.b este redat graficul funcionrii celor dou pompe diferite, una avnd

caracteristica interioar H1(Q) i cealalt, H2(Q). Se observ c punctele de funcionare

individual nu mai coincid. Cnd funcioneaz numai pompa 1, cealalt fiind oprit, punctul

8/10/2019 AHSH L3

2/7


de funcionare este F1, cu parametrii H1,Q1. Randamentul 1 este cel indicat n caracteristica

universal a pompei 1, corespunztor debitului Q1. Puterea consumat se poate afla tot din

caracteristica universal, n dreptul debitului Q1sau se poate calcula cu relaia

(1)1

111

HQP

unde -greutatea specific a apei (sau, mai general, a lichidului de lucru).

Analog se analizeaz i se determin parametrii punctului de funcionare individual al

pompei 2, F2. Parametrii, n acest caz sunt: Q2; H2; 2 ; P2.

Punctul de funcionare concomitent a celor dou pompe este la intersecia dintre

caracteristica intern echivalent i caracteristica extern, F1+2. Debitul pompat n acest caz

este Q1+2, iar nlimea de pompare atins H1+2. Aadar, prin conducta unic de refulare trecedebitul Q1+2. El reprezint suma debitelor de participaie:

(2) 2121 QQQ

Debitul de participaie 1

Q este cel care strbate conducta individual a pompei 1, pn

n punctul de confluen cu conducta pompei 2. Analog se definete debitul de participaie 2

Q

.

Observaie: Noiunea de debit de participaie se utilizeaz numai n cazul funcionrii

concomitente a pompelor (n paralel).

Puterea consumat de fiecare dintre cele dou pompe are valori diferite. Ele se pot

calcula cu relaiile:

(3)

1

2111HQ

P

i

2

2122HQ

P

unde 2,1 -randamentul pompei corespunztor debitului de participaie (se citete din

caracteristica universal).

Randamentul de funcionare n paralel se calculeaz cu relaia

(4)

2

2

1

1

21

2

2

1

1

21

21

212121

QQ

QQ

QQ

Q

PP

HQ

8/10/2019 AHSH L3

3/7


b)

Fig.1a)Schema de conexiune a dou pompe montate n paralel; b)Graficul de funcionare a

dou pompe diferite, montate n paralel, pe reea simetric hidraulic

n cazul n care sunt montate n paralel un numr mde pompe, punctele de funcionare

i parametrii se calculeaz asemntor. Relaia care d valoarea randamentului poate fi extins

pentru un numr de mpompe:

(5)

m

1i i

i

m

1ii

m...21Q

Q

S-a discutat despre montarea n paralel a unui numr mde pompe. Nu se recomand ca

acest numr s fie mai mare de 12 pompe, deoarece peste aceast valoare, adugarea unei

pompe suplimentare n formaie determin creterea debitului cu o valoare prea mic pentru a

justifica soluia din punct de vedere tehnico-economic. Se reamintete c la creterea debitului

pe conducta unic de refulare pierderile de sarcin cresc proporional cu ptratul debitului,

deci mult mai repede (curgere turbulent rugoas).

8/10/2019 AHSH L3

4/7


Atenie

La staiile de pompare se achiziioneaz i pompe de rezerv. La 2-3 pompe de baz

se prevede o pomp de rezerv care se pstreaz n magazie.

n cazul staiilor de pompare de alimentare cu ap potabil, la 1-2 pompe de baz se

prevede o pomp de rezerv, care este montat n formaie, astfel nct s poat interveni

imediat ce una din pompele de baz s-a defectat.

2.APLICAIE

Se consider instalaia schiat n fig.2. Consumatorul impune ca debitul maxim s

fie /hm2500Q 3max , iar debitul minim s fie /hm1100Q3

min . Se cunosc urmtoarele

caracteristici ale instalaiei: cota suprafeei libere a apei n bazinul de aspiraie, 509,8mzA ,

cota suprafeei libere a apei n bazinul de refulare, 516mzR , lungimea conductei de

aspiraie, 10mL, A , panta conductei de aspiraie,oo

o2iA , lungimea conductei de

refulare, 60mLR , coeficientul Darcy pentru pierderile de sarcin liniar pe conducta de

refulare, 02,0 i suma coeficienilor de pierdere de sarcin local pe conducta de

refulare, 3,1i . Bazinul de aspiraie este deschis, deci supus presiunii atmosferice care

are valoarea kPa103patm , iar bazinul de refulare este nchis, presiunea la suprafaa liber a

apei fiind kPa109pR .

Se consider c instalaia este simetric din punct de vedere hidraulic.

Proiectantul are la dispoziie dou variante de montare a pompelor n instalaie:

Varianta 1: dou pompe identice, de tipBrate 400 425, montate n paralel;

Varianta 2: o pomp de tip Brate 400 445, montat n paralel cu o pomp de tip

Brate 350 410.

Caracteristicile universale ale acestor pompe se gsesc n anexa.

Cerine:

S se analizeze funcionarea instalaiei n ambele variante i s se decid care dintre ele

este mai avantajoas din punct de vedere energetic?

Ce debit minim i ce debit maxim ofer instalaia n fiecare caz?

8/10/2019 AHSH L3

5/7


Fig.2 Schia instalaiei de pompare: dou pompe montate pe reea simetric din punct

de vedere hidraulic

REZOLVARE

Randamentul este mrimea care indic eficiena energetic. Pentru a se stabili care

dintre variante este mai avantajoas, este necesar analiza funcionrii n fiecare dintre cele

dou variante. Se va alege varianta care ndeplinete cerinele consumatorului, la un

randament mai ridicat.

Mai nti se calculeaz nlimea maxim de pompare:

(6) maxrag

ARmaxc

max hhHpp

HH +++==

Aa cum a fost pus problema, singurul termen care variaz cu debitul este cel al

pierderilor de sarcin pe conducta de refulare. Pierderile pe conducta de aspiraie sunt

suficient de mici pentru a fi considerate constante. Prin urmare, n cazul curgerii turbulent

rugoase pe conducta de refulare, nlimea maxim de pompare va corespunde valorii maxime

a pierderilor de sarcin:

max2R

maxr QMh =

8/10/2019 AHSH L3

6/7


mLih AAa 02,010002,0

n expresia lui maxrh intr valoarea maxim a debitului care trece prin conducta unic

de refulare.

Modulul de rezisten hidraulic a acestei conducte:

RR

RR

DD

L

gM

1

2

1652

unde, pentru diametrul economic al acestei conducte s-a luat valoarea:

7

3

max675,0 QDR Se determina inlimea maxim de pompare.

n ambele variante, instalaia trebuie s lucreze la aceast nlime maxim.Pentru fiecare variant se traseaz caracteristicile interne ale celor dou pompe i se

nsumeaz grafic. Caracteristica instalaiei va fi trasat, n ambele cazuri, cu ajutorul relaiei

(6) sub forma:

2QMhHpp

QH RragAR

c

8/10/2019 AHSH L3

7/7


Rezultate

Varianta 1

Fig.3 Graficul pentru analiza funcionrii instalaiei n varianta 1

Funcionare individual

Funcionare n paralel

Varianta 2

Fig.4 Graficul pentru analiza funcionrii instalaiei n varianta 2

Funcionare individual

Funcionare n paralel

Concluzii

AHSH L3

Documents

Transcript of AHSH L3