Các máy bơm được lắp nối tiếp sẽ tăng lưu lượng thông qua mỗi máy bơm. Các máy bơm được lắp song song sẽ tăng lưu lượng riêng của chúng theo một lưu lượng chung trên các nhánh kết nối. Các quy tắc này mô tả cách xây dựng một đường cong máy bơm kết hợp; chúng không đảm bảo rằng một hệ thống thực tế sẽ đạt được gấp đôi lưu lượng hoặc gấp đôi lưu lượng ở điểm hoạt động. Kết quả thực tế đến từ giao điểm của đặc tính máy bơm kết hợp với đường cong hệ thống, cùng với điều kiện hút, các thiết lập điều khiển, giới hạn áp suất và phạm vi hoạt động được phê duyệt của từng máy bơm.
Xác định vấn đề nhiệm vụ trước khi chọn phương án
Hãy bắt đầu bằng việc xác định những gì không đáp ứng được yêu cầu: lưu lượng ở áp suất yêu cầu, lưu lượng đầu ra yêu cầu, tính linh hoạt hoạt động hoặc tính sẵn có khi thiết bị không hoạt động. Đây là những yêu cầu khác nhau. Việc bổ sung một máy bơm thứ hai có thể không giải quyết được vấn đề nếu thực sự nguyên nhân gây ra sự hạn chế là đường ống bị tắc, nguồn hút không phù hợp, hạn chế điều khiển hoặc công suất được tính toán không chính xác.
Lưu lại các thông số lưu lượng, áp suất hút và xả hiện tại, nhiệt độ chất lỏng, tốc độ, vị trí van và mức độ đầy bể. So sánh các phép đo đó với đường cong đã được ghi nhận của máy bơm đã lắp đặt. Sử dụng Hướng dẫn tính điểm nhiệm vụ Xây dựng yêu cầu hệ thống. Phân biệt các giá trị đo được với các ước tính và duy trì các giả định được sử dụng cho tổn thất ma sát và áp suất tĩnh.
Một máy bơm dự phòng có thể được lắp đặt trong một hệ thống đường ống song song mà không hoạt động cùng lúc với máy bơm chính. Do đó, chỉ riêng hệ thống đường ống không thể xác định được triết lý hoạt động. Trước khi đánh giá hiệu suất, hãy ghi lại xem mục tiêu là khả năng hoạt động trong thời gian làm nhiệm vụ hoặc trong thời gian dự phòng, khả năng tải công suất theo từng giai đoạn hay hoạt động kết hợp liên tục.
Hiểu được mối quan hệ theo chuỗi
Trong một hệ thống đường sắt đơn giản, dòng chảy từ một máy bơm sẽ cung cấp cho máy bơm tiếp theo. Do không có nhánh trung gian, dòng chảy được truyền đi sẽ đi qua cả hai máy bơm. Khi đo lưu lượng đã chọn, hãy đọc lưu lượng đầu ra của mỗi máy bơm và cộng tổng hai lượng này để xây dựng đặc tính tổng hợp. Lặp lại ở nhiều lưu lượng hơn là chỉ thêm hai giá trị đầu ra đã định.
Máy bơm hạ lưu nhận được điều kiện đầu vào bị ảnh hưởng bởi thiết bị phía thượng nguồn. Vỏ máy, buồng niêm phong, mặt bích và thiết bị kết nối phải phù hợp với điều kiện áp suất phát sinh. Một thiết bị được chấp nhận như một máy bơm độc lập có thể không phù hợp với vai trò máy bơm thứ hai trong một hệ thống máy bơm. Hãy xin xác nhận từ nhà sản xuất thay vì coi quy tắc bổ sung thủy lực là sự chấp thuận để kết nối hai máy có sẵn.
Việc vận hành hệ thống cũng đòi hỏi sự chú ý đến các biện pháp khởi động, dừng hoạt động, sự cố và giải phóng dòng chảy khẩn cấp. Hãy xem xét những gì sẽ xảy ra nếu một máy bơm bị dừng hoạt động, một van kiểm tra bị đóng lại hoặc một máy bơm phía thượng nguồn bị trục trặc. Đừng cho rằng mọi máy bơm bị dừng hoạt động đều có thể truyền tải dòng chảy yêu cầu một cách an toàn hoặc được vận hành bằng dòng chảy ngược. Đây là những câu hỏi cụ thể về lắp đặt đối với nhà cung cấp thiết bị và nhà thiết kế hệ thống.
Hiểu được mối quan hệ song song
Trong quá trình vận hành song song, các nhánh kết nối các hệ thống hút và xả chung, tuỳ thuộc vào bố cục thực tế. Đối với một đầu khác biệt được chọn, hãy lấy tổng lưu lượng của từng máy bơm và cộng thêm các lưu lượng đó. Xây dựng đường cong kết hợp từng điểm. Khi tổn thất của các nhánh khác nhau, đầu hút có sẵn của từng máy bơm cũng có thể khác nhau, vì vậy giả định đầu hút chung đơn giản cần được điều chỉnh.
Đối với các máy bơm giống hệt nhau trong điều kiện tương tự, lượng dòng chảy có thể tương tự nhau. Đối với các máy bơm khác nhau, một máy bơm có thể cung cấp nhiều dòng chảy hơn máy bơm kia. Ở một số điều kiện hệ thống nhất định, một máy bơm có thể chỉ cung cấp lượng dòng chảy hữu ích ít hoặc không có. Hãy xem xét kỹ các đường cong, tổn thất nhánh, van kiểm tra và giới hạn hoạt động thay vì cho rằng một máy bơm lớn hơn và một máy bơm nhỏ hơn sẽ chia sẻ công suất tương ứng với kích thước động cơ.
The Thiết bị cấp nước tăng áp điều áp Là một lựa chọn hữu ích khi yêu cầu thiết kế hệ thống cấp nước bằng nhiều máy bơm. Hãy hỏi về trình tự vận hành và hiệu suất kết hợp được đề xuất, không chỉ là số lượng máy bơm được lắp trên khung máy. Hình ảnh trong danh mục không xác định trình tự điều khiển hoặc công suất được cung cấp của gói sản phẩm riêng cho dự án.
Tìm điểm hoạt động của hệ thống mới
Đường cong hệ thống thể hiện lượng đầu tư cần thiết để vận chuyển các dòng nước khác nhau qua hệ thống. Một mô hình hệ thống nước đơn giản phổ biến kết hợp một thành phần tĩnh với các tổn thất ma sát phụ thuộc vào lưu lượng. Hình thức thực tế phụ thuộc vào hệ thống và các thiết bị điều khiển. Đường cong bơm kết hợp mới cắt ngang yêu cầu đó tại một điểm vận hành mới; nó không đơn giản là nhân các tọa độ công suất ban đầu.
Ví dụ, hai máy bơm song song giống hệt nhau có thể mỗi loại đều có khả năng tạo ra một lưu lượng nhất định ở một đầu bơm đã chọn. Việc tổng hợp lưu lượng của chúng tại đầu bơm đó sẽ tạo thành một điểm trên đường cong kết hợp. Tuy nhiên, nếu lưu lượng hệ thống tăng lên đòi hỏi đầu bơm có lực cản lớn hơn, thì điểm giao nhau thực tế có thể xảy ra ở đầu bơm cao hơn và lưu lượng kết hợp thấp hơn mức tăng gấp đôi của lưu lượng hoạt động ban đầu.
Tương tự như vậy, hai máy bơm cùng loại có thể nâng cao lưu lượng, nhưng dòng chảy lớn hơn do đường ống được tăng cường sẽ làm tăng ma sát. Hãy đánh giá về sự kết hợp của hai thiết bị này thay vì hứa hẹn rằng việc lắp đặt sẽ tạo ra lưu lượng gấp đôi so với trước đây ở cùng điều kiện vận hành không thay đổi. Hướng dẫn đọc đường cong giải thích cách duy trì sự nhất quán về điều kiện đường cong và trục tọa độ.
So sánh các quy trình sử dụng các bằng chứng từ dự án
| Câu hỏi | Sắp xếp chuỗi | Sắp xếp song song |
|---|---|---|
| Cách kết hợp đường cong lý tưởng là như thế nào? | Thêm đầu vào dòng chảy chung | Thêm luồng tại đầu chung |
| Kiểm tra mua sắm nào đặc biệt quan trọng? | Tính phù hợp của đầu vào và ranh giới áp suất | Chia sẻ ổn định và phạm vi hoạt động của từng chi nhánh |
| Điều gì thực sự thay đổi nhiệm vụ thực tế? | Kháng cự của hệ thống và tổng công suất đầu ra | Kháng cự của hệ thống và lưu lượng tổng thể có sẵn |
| Các trường hợp kiểm soát nào cần được xem xét lại? | Lệnh bắt đầu/dừng và mất một giai đoạn của quá trình bơm | Cấu tạo của máy bơm, hoạt động của van kiểm tra và nhiệm vụ của một máy bơm |
| Điều gì không được cho là chắc chắn? | Bất kỳ máy bơm nào cũng có thể chấp nhận áp suất đầu vào tăng lên. | Hai máy bơm sẽ tăng gấp đôi lưu lượng hoạt động được lắp đặt. |
Đây là các nguyên tắc so sánh, không phải là một bản quy định thiết kế hoàn chỉnh. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ Nguồn lực hệ thống bơm Hãy nhấn mạnh giá trị của việc đánh giá ở cấp hệ thống. Hãy sử dụng dải công suất cần thiết và các điều kiện thực tế của hệ thống để lựa chọn giải pháp phù hợp thay vì bắt đầu với số lượng máy bơm được ưa thích.
Kiểm tra điều kiện hút đối với mọi kết hợp hoạt động
Việc dòng chảy qua đường hút chung có thể làm tăng tổn thất của đường hút. Một nguồn cấp điện cho một máy bơm một cách đầy đủ có thể không đủ cho hai máy bơm song song khi tổng lưu lượng đạt được. Kiểm tra lại mức cấp nguồn, áp suất đầu vào, nhiệt độ chất lỏng, đường ống chung, bộ lọc và hình dạng nhánh. So sánh mức NPSH khả dụng với yêu cầu của nhà sản xuất và khoảng cách an toàn áp dụng cho từng sự kết hợp dự kiến.
Viện Thủy lực giải thích mối liên hệ giữa NPSH và vùng hoạt động. Một công suất kết hợp có vẻ hấp dẫn dường như không được chấp nhận nếu một máy hoạt động ngoài phạm vi được phê duyệt hoặc thiếu điều kiện hút hút phù hợp. Dung tích NPSH có sẵn so với hướng dẫn yêu cầu cung cấp một danh sách kiểm tra thực tế về các thông tin cần thu thập.
Đối với một hệ thống tàu hỏa, điều kiện hút của máy bơm phía thượng nguồn vẫn là ranh giới quan trọng. Áp lực được tăng thêm sau đó không thể khắc phục được sự hình thành cavitation đã xảy ra ở máy bơm đầu tiên. Đối với các máy bơm song song, hãy đánh giá cả tổn thất chung và tổn thất nhánh. Tránh việc chỉ dựa vào một giá trị áp suất từ máy bơm đầu tiên để đánh giá toàn bộ hệ thống.
Đánh giá hoạt động của một máy bơm và các giai đoạn
Một hệ thống đồng bộ nên được đánh giá với một máy bơm hoạt động cũng như với các kết hợp phối hợp được dự định. Khi một máy bơm khác ngừng hoạt động, thiết bị còn lại sẽ di chuyển đến một vị trí khác trên đường cong của mình. Kiểm tra lưu lượng, áp suất, công suất và điều kiện dòng chảy tối thiểu khi máy bơm được chọn chỉ để vận hành đồng thời với tất cả các máy bơm khác. Một máy bơm được chọn chỉ để vận hành đồng thời với tất cả các máy bơm khác có thể không phù hợp khi hoạt động một mình.
Các thiết bị điều khiển cần có một trình tự ngẫu nhiên, các vị trí đo phù hợp và các chuyển đổi ổn định. Hướng dẫn cấu hình chế độ duty/standby xem xét về tính sẵn có và việc chuyển đổi. Đối với việc phân phối công suất, xác định cách phát hiện nhu cầu, đơn vị nào sẽ bắt đầu hoạt động tiếp theo và cách hệ thống tránh tình trạng lặp lại quá nhiều hoặc chia sẻ không ổn định.
Việc điều chỉnh tốc độ có thể cải thiện tính linh hoạt, nhưng không loại bỏ được sự cần thiết phải kiểm tra độ cong và giới hạn hoạt động. Hãy sử dụng các đường cong đặc trưng cho tốc độ và xác nhận phạm vi cho phép. Mặc dù một mô tả điều khiển có ghi “thay đổi tự động”, nhưng nó không giải thích được chính xác những gì xảy ra trong trường hợp sự gia tăng nhu cầu, lỗi cảm biến hoặc sự cố duy nhất của một máy bơm.
Yêu cầu gói dịch vụ kết hợp
Gửi cho nhà cung cấp chất lỏng, phạm vi công suất yêu cầu, điều kiện nguồn cấp, bố trí lắp đặt, mức độ tĩnh điện, kết hợp các kết hợp hoạt động dự kiến, nguồn cấp điện và các ràng buộc về áp suất. Yêu cầu các đường cong riêng lẻ và tổng hợp, trình tự đề xuất, yêu cầu công suất, hạn chế hoạt động và kế hoạch thử nghiệm vận hành. Xác định bên nào chịu trách nhiệm về đường cong hệ thống và đánh giá sự cố điện.
Khi vận hành, ghi lại từng kết hợp hoạt động đã thỏa thuận trong điều kiện được biết. Xác nhận sự đóng góp của mỗi máy bơm khi thiết bị đo đạc cho phép và so sánh kết quả với gói thiết bị đã phê duyệt. Điều tra các sự cố bất thường về chia sẻ, tiếng ồn, dòng điện hoặc áp suất trước khi chấp nhận việc lắp đặt. Lưu giữ các thiết lập điều khiển cuối cùng và các thay đổi về đường cong trong tài liệu vận hành để có thể đánh giá các thay đổi sau này một cách thống nhất.
Học tập nâng cao
Bài giảng của NPTEL “Mod-01 Lec-15 Đặc điểm của máy bơm ly tâm” giải thích về nền tảng lý thuyết về hiệu suất của máy bơm để kết hợp và giải thích các đường cong. Hãy sử dụng nó cùng với các đường cong của nhà cung cấp thực tế; nó không chứng nhận một dòng sản phẩm cụ thể hay một bộ sản phẩm song song.
Các câu hỏi thường gặp
Có phải hai máy bơm song song luôn làm tăng gấp đôi lưu lượng không?
Không. Đường cong tổng hợp này tăng lưu lượng ở một đầu cùng một mức áp suất, nhưng lưu lượng thực tế được xác định bởi đường cong hệ thống và các ràng buộc hoạt động. Lưu lượng lớn hơn thường làm tăng tổn thất ma sát trong đường ống kết nối.
Có phải hai máy bơm dòng đôi luôn tăng gấp đôi đầu bơm hoạt động không?
Không phải là kết quả cài đặt chung. Đầu cống được thêm vào theo một dòng chảy chung nhất định khi xây dựng đường cong kết hợp. Do đó, dòng chảy hoạt động và độ cao đầu cống sẽ phụ thuộc vào toàn bộ hệ thống và các điều kiện cho phép.
Có thể vận hành nhiều máy bơm có kích cỡ khác nhau song song nhau không?
Có thể, nhưng chỉ sau khi đã tiến hành đo đạc về đường cong, khả năng chia sẻ, điều khiển và phạm vi hoạt động. Một máy bơm nhỏ hơn có thể chỉ đóng góp rất ít vào công suất đầu bơm lớn hơn, và việc vận hành ổn định không thể đảm bảo được.
Một máy bơm dự phòng có giống với một máy bơm công suất không?
Không. Chế độ chờ cung cấp khả năng hoạt động khi một thiết bị khác không khả dụng. Chế độ công suất sử dụng một cách có chủ ý nhiều máy bơm để đáp ứng nhu cầu. Một gói dịch vụ có thể hỗ trợ cả hai mục đích, nhưng trình tự được phê duyệt phải giải thích cách thức thực hiện.
Hồ sơ nào là hữu ích nhất để yêu cầu?
Yêu cầu một gói kết hợp về hiệu suất và kiểm soát gắn liền với phạm vi công suất thực tế của hệ thống. Nó nên bao gồm các đường cong riêng biệt, các sự kết hợp được dự định, các ràng buộc về hút và áp suất, cũng như các kiểm tra chấp nhận để vận hành thử.