AZ ÉPÜLETGÉPÉSZETI RENDSZEREK ENERGIA-HATÉKONYSÁGÁNAK KÉRDÉSEI

Átírás

1 AZ ÉÜLETGÉÉSZETI RENDSZEREK ENERGIA-HATÉKONYSÁGÁNAK KÉRDÉSEI Szivattyúzás - rövide örös Szilárd Cetrifugál szivattyú Nyomó oldal Járókerék Járókerék lapát Járókerék él Járókerék csavar a szállított közeg sebessége és diamikus yomása megő a járókerékbe ez a diamikus yomás-övekedés alakul át statikus yomássá a csigaházba Szívó oldal Járókerékház Cetrifugális erőtér Szállítómagasság (Förderhöhe) A cetrifugáliserő egy forgó redszerbe fellépő, radiálisa kifelé iráyuló erő H = H (pk pt) v H = = (m) ρg g v = rω= rπ ω = π (m/s) (/s) p k p t p- yomás [a] ρ-közeg sűrűség [kg/m ] H- szállítómagasság [m] g-ehézségi gyorsulás [98 m/s ] v kerületi sebesség [m/s] r sugár [m] ω- szögsebesség [/s] fordulatszám [/s]

2 Cetrifugális erőtér = Szállított térfogatáram = A v v = rω = rπ (m /s) p k p t -térfogatáram [m /s] A-keresztmetszet [m ] v kerületi sebesség [m/s] ω- szögsebesség [/s] fordulatszám [/s] Cetrifugális erőtér A tegelye felvett teljesítméy = = ρ g H H = és = H (W) p k p t - tegelye felvett telj [W] ρ-közeg sűrűség [kg/m ] H- szállítómagasság [m] g-ehézségi gyorsulás [98 m/s ] fordulatszám [/s] Affi vagy hasolósági összefüggések = H = H = a térfogatáram és a fordulatszám között az összefüggés lieáris a szállítómagasság és a fordulatszám között az összefüggés égyzetes a tegelye felvett teljesítméy és a fordulatszám között az összefüggés köbös Csak az affi parabola (fix, origóból kiiduló csővezetéki parabola) meté érvéyesek az összefüggések!

3 Affi vagy hasolósági összefüggések A kagylódiagram, a ormál mukapot és az affi parabola külöböző fordulatszámo, az azoos hatásfokú mukapotokat összekötő görbék serege a kagyló diagram N ormál mukapot, a szivattyú legjobb hatásfokú mukapotja az affivagy hasolósági törvéyek csak az affiparabolá, az origóból kiiduló fix csővezetéki jelleggörbé elhelyezkedő mukapotokra érvéyesek Affi vagy hasolósági összefüggések = = 0, 6W 6 = 50W m / h = 6 m / h Dp-c illetve dp-vszabályozás eseté NEM ÉRÉNYESEK az affi vagy hasolósági összefüggések! A szivattyú hatásfoka A szivattyú hatásfoka η η η elméleti h = η v η = η η η me h - hidraulikai hatásfok (áramlási veszt) v - volumetrikus hatásfok (résveszteség) me - mechaikai hatásfok Összes hatásfok η = η η ö η M - motor hatásfok M

4 A szivattyú hatásfoka Új előírások a szivattyú villay motorokra voatkozóa CEME szabályozás a villaymotorokra EFF, EFF és EFF miőségi osztályok (a legjobb osztály az EFF) Új EU iráyelv (640/009/EC szabályozás) IE, IE és IE miőségi osztályok (a legjobb osztály az IE) EFF = IE 0 júius 6-tólcsak mi IE kategóriájú motorok ill azzal szerelt beredezések hozhatók forgalomba 05 jauár -től, a 7,5-75 kw teljesítméy tartomáyba csak IE, vagy frekveciaváltóval ellátott IE motorok ill azzal szerelt beredezések hozhatók forgalomba 07jauár -tőlaz előző potba meghatározott követelméyek már a 0,75-75 kw teljesítméy tartomáyra lesz érvéyes A szivattyú hatásfoka Új előírások a edves tegelyű szivattyúkra voatkozóa Új EU iráyelv (64/009/EC szabályozás) A szivattyúk besorolása az EEI, eergia hatékoysági idex alapjá törtéik A viszoyítási alap a jelelegi műszaki szite elérhető legjobb, 0, es érték 0 jauár -tőlcsak EEI 0,7 eergia hatékoysági mutatóval redelkező edves tegelyű szivattyúk hozhatók forgalomba 05 augusztus -tőlpedig a követelméy már EEI 0, lesz! Az EEI számot a szivattyú fel kell tüteti! Az előírások alapjá 0 jauár utá csak elektroikus edves tegelyű szivattyúk hozhatóak forgalomba az Európai Uió belül A szivattyú hatásfoka 4

5 A szivattyú mukapotja A szivattyú jelleggörbéjéek potossága Szabváy H η RÉGI ISO 548 B +/- 8 % +/- 6 % +/- 8 % ÚJ ISO 9906 A +/- 9 % +/- 7 % - 7 % + 9 % p ; v A szivattyú mukapotja z Maometrikus szállítómagasság p ; v z a szállítómagasság (H; katalógus adat) az alábbi yomások összege: a statikus yomások külöbsége () + a szivattyú csokok közötti magasság külöbségből adódó hidrosztatikus yomáskülöbség () + a csoksebességek közötti külöbségből adódó diamikus yomáskülöbség () H = () () () p -p ρg + (z -z ) + v -v g i-lieés edves tegelyű szivattyúkál a szállítómagasság vízszites csővezetéki beépítés eseté -megegyezik a statikus yomáskülöbséggel (), mivel a csokok mérete azoos ill közöttük ics szitbeli külöbség víztől eltérő közeg! ilie= 0 m orm = 0, m eltérő csokok! blokk és orm szivattyúk esetébe a haszos statikus yomáskülöbség éha kisebb, mit a katalógusba szereplő szállítómagasság! A szivattyú mukapotja A szállítómagasság elleőrzése H = () () () p -p ρg + (z -z ) + v -v g 5

6 Kavitáció NSH érték NSH érték-a szívócsokba mért yomás és a szivattyú belsejébe mérhető legalacsoyabb yomás közötti külöbség az NSH (ettó pozitív szívómagasság) érték Az NSH érték tehát a szivattyúház első szakaszába keletkező yomásveszteséget fejezi ki Ha p telítési > (p szívó NSH) KAITÁCIÓ! NSH 4 / / NSH értéke a fordulatszámmal és a térfogatárammal övekszik Kavitáció Mekkora a szivattyú előtti miimum ráfolyási magasság mértéke? h - ráfolyási magasság [m] H b -0m (atmoszférikus yomás) H f - szívó-csővezetéki yomásveszteség [m] H v - víz telítési yomása az üzemi hőmérsékletél [m] NSH- katalógus adat [m] H s -biztosági téyező mi05 m h = H b H f H v NSH - H s -ha a h érték pozitív: a folyadék szit a szivattyú szívócsokja alatt lehet -ha a h érték egatív: a vízszitek a szivattyú szívócsokja felett kell leie 7 A szivattyúk kialakítása Nedves tegelyű szivattyú motor forgórésze a szállított közegbe (légrésbetétcső) ics tegelytömítés, ami elsődleges hibaforrás lehet! em igéyel karbatartást (ics golyóscsapágy csak folydékkeésű siklócsapágy) redkívül alacsoy zajszit A motor hűtése a szállított közeggel kb max 60%-os összhatásfok! 6

7 A szivattyúk kialakítása Száraz tegelyű szivattyú a motor em éritkezik a szállított közeggel (csúszógyűrű) Blokk szivattyú a motor a szivattyú tegelyéhez tegelykapcsoló keresztül csatlakozik a szivattyú motor a beredezés redszerből való kiszerelése élkül javítható például magas hőmérsékletű közegek szállításához I-lie szivattyú A motor hűtése vetilátorral kb max 90%-os összhatásfok! A szivattyúk kialakítása Járókerék radiális járókerék: az épületgépészeti cetrifugál szivattyúk egyik leggyakrabba haszált járókerék típusa, agy szivattyú szállítómagasságál haszálatos félaxiális járókerék:kis és közepes yomású szivattyúkál haszálatos axiális járókerék: agy szállított térfogatáramál haszálatos Radiális átömlésű Félaxiális átömlésű Axiális átömlésű íztől eltérő közeg szivattyúzása H Jelleggörbe -H víz a szivattyú jelleggörbéje viszkózus közeg szállítása eseté kis mértékbe tér el a víz közegre megadott jelleggörbétől -H viszkózus - viszkózus - víz a szivattyú tegelye felvett teljesítméy viszkózus közeg szállítása eseté agymértékbe eltérhet a víz közegre megadott jelleggörbétől 7

8 íztől eltérő közeg szivattyúzása Szivattyú kialakítások Nedves tegelyű szivattyúk 0% glikol-kocetrációig és -0 C-ig korlátozás élkül alkalmazható 40% felett elleőrizi kell az adott közeg hőmérséklete mellett a ki viszkozítást is 5 mm /s viszkozitás felettkozultáció a szállítóval! Száraz tegelyű szivattyúk 8 cst viszkozitás fellet,a megövekedett viszkozitás következtébe a csúszófelületek közötti keőfilm-réteg vastagsága megő Ez egy határérték felett az alapkivitelű tegelytömítés szivárgását okozza ilye esetekbe redukált csúszófelületű tegelytömítést javasolt alkalmazi általába a hozzáadott ihibitorok, adalékok miattito () elasztomert javasolt alkalmazi! ito csak -5 C-ig alkalmazható! íztől eltérő közeg szivattyúzása Szivattyú szabályozás Szivattyú szabályozás fordulatszám szabályozással A fordulatszám változtatásával, a szivattyú új jelleggörbéje párhuzamosa eltolódik a max fordulatszámhoz tartozó jelleggörbéhez képest = H H = = Csak az affi parabola (origóból kiiduló, fix csővezetéki jelleggörbe) meté érvéyesek az összefüggések! 8

9 Szivattyú szabályozás Szivattyú szabályozás fordulatszám szabályozással A fordulatszám 50%-os csökkeése: a térfogatáramot50%-ra, a szállítómagasságot 5%-ra és a teljesítméyigéyt 5 %-ra csökketi HA A MUNKAONTOK AZ AFFIN ARABOLÁN ANNAK = H H = = A fordulatszám szabályozással törtéő szivattyú szabályozás a leghatékoyabb szivattyú szabályozási módszer Szivattyú szabályozás Dp Nyomáskülöbség távadó közvetleül a szivattyú csokjai Dp Külső yomáskülöbség távadó Nyomáskülöbségre törtéő szabályozás Álladó yomáskülöbség szabályozás Előy: Egyszerűe megvalósítható, a redszer szempotjából ige biztoságos szabályozás Hátráy:Kis térfogatáramál rossz hatásfok, ill sziv eergia megtakarítás szempotjából em a leghatékoyabb szabályozás Térfogatárammal aráyos yomáskülöbség szabályozás Előy: kb 0 %-kal agyobb eergia megtakarítás az előző megoldáshoz képest A szabályozás kihelyezett dp távadós szabályozást szimulál Hátráy:Nem alkalmazható mide redszerbe Álladó yomáskülöbség szab kihelyezett Δp távadóval Előy: A agyo alacsoy szivattyú fogyasztás Hátráy:A dp távadó kihelyezése sokszor problémás A Δp távadó helyéek meghatározása számítást igéyel Szivattyú szabályozás t Egyéb elleőrző jelre törtéő szabályozás Álladó hőmérséklet ill hőmérséklet külöbség szabályozás Előy: Szivattyúzási eergia szempotból a leghatékoyabb szabályozási módszer Hátráy: Alkalmazása agy körültekitést igéyel ill csak bizoyos esetekbe alkalmazható Álladó térfogatáram szabályozás Előy: Szivattyúzási eergia szempotból a ige hatékoy szabályozási módszer Álladó térfogatáramú redszerekbe alkalmazható, ahol a fogyasztói hálózat jelleggörbéje változhat pl az iteraktivitás miatt (pl folyadékhűtőkél) 9

10 Szivattyú szabályozás Motor Miimum fordulatszám Motor kielégítő hűtése érdekébe 5 Hz alatt em üzemeltethető a beredezés Szivattyú = teg = M w T közeg C h = Q H = 0 Az örvéyszivattyú által megszabott alsó térfogatáram határérték az a fordulatszám, ahol megszűik a szivattyú szállítása, azaz ahol a térfogatáram ullára csökke Ebbe az esetbe a szivattyúak ics a kimeete haszos teljesítméye ( h = Q x H), így a tegelyé felvett teljesítméy a szivattyúba lévő folyadékot melegíti Szivattyú szabályozás Miimum fordulatszám és térfogatáram zárt redszerbe H [%] - fordulatszám 00% Csőhálózati jelleggörbe miimum fordulatszám:,5 Hz áll Dp szabályozás 90% 80% ameyibe a hidraulikai hálózat mide egyutúszelepe lezár és a szállított térfogatáram zérus: 50% a szivattyút le kell állítai, illetve 5% mi edves tegelyű szivattyú kb órá keresztül elviseli ezt az üzemállapotot 00 [%] száraz tegelyű szivattyú esetébe mi 0% (fűtés) ill 5% (hűtés) térfogatáramot kell biztosítai Mide esetbe javasolt kikéri a gyártó véleméyét! Köszööm figyelmüket! 0