Mehrstufige Zentrifugalpumpe: Unzureichender Durchfluss bei hohem Druck
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Das Unternehmen verfügt über eine mehrstufige Zentrifugalpumpe mit einem Volumen von 150 m³ und einer Förderhöhe von 300 Metern. Diese Pumpe versorgt die Wassertrennwände der Kessel mit Wasser, das anschließend über einen Wärmetauscher wieder in den Tank zurückfließt. Um den Druck in den Rohren der Wassertemperierwände aufrechtzuerhalten, wurde im Rücklaufkreis zwischen dem Ausgang des Wärmetauschers und dem Wasserbehälter eine Entlastungsventil oder auch Druckhalteventil eingebaut. Dadurch kann der Druck vor dem Ventil bei etwa 3 Mpa gehalten werden, während der Druck hinter dem Ventil auf 2–3 Kilogramm sinken kann. Allerdings gibt es ein Problem: Obwohl durch das Entlastungsventil der Druck vor dem Ventil erhalten bleibt, verringert sich der Durchfluss erheblich, da der Druck erhöht werden muss. Wenn die Frequenzpumpe auf 45 Hz eingestellt wird, heizt sich der Pumpenkörper auf – der Durchfluss kann dann nicht bei voller Leistung erfolgen. Wenn der Druck vor dem Entlastungsventil auf etwa 2 Mpa gesenkt wird, reicht der Durchfluss aus und der Pumpenkörper heizt sich nicht mehr auf. Ich hätte eine Frage: Wenn wir den Druck vor der Ventil einen Wert von 3 Mpa beibehalten möchten, wie können wir den Durchfluss steuern, damit er weiterhin bei 150 Kubikmetern pro Stunde liegt? Das gesamte System hat keine Umleitungen.
Die Förderhöhe der Pumpe beträgt 300 m, die Dichte wird mit 1000 angenommen, und der von der Pumpe erzeugte Druckunterschied liegt bei 3 MPa. Der Betriebspunkt der Pumpe wird wiederum durch die Kennlinie des Geräts bestimmt. Wie hoch ist der Einlassdruck der Pumpe? 3 MPa vor der Ventil, plus die Leitungsverluste. Der Druckunterschied, der bei der Nennleistung der Pumpe entsteht, beträgt noch nicht einmal Mpa. Eine hohe Einlassdruck, die andere erhöht die Förderhöhe.
Warum muss der Druck vor dem Steuerventil unbedingt bei 3 MPa liegen? Kann der Druck nicht etwas niedriger sein?
Um einen Druck von 3 MPa zu gewährleisten, ist außerdem ein Pumpenstrom von 150 Kubikmetern erforderlich. Dies lässt sich nur anhand der Leistungskurven des Pumps aus den Herstellertests ermitteln. Es wird empfohlen, an den Rohrleitungen am Eingang und Ausgang Rohrmanometer anzubringen (am Eingang gilt normalerweise Normaldruck; es ist auch möglich, das Manometer nur am Ausgang anzubringen). Wenn der Druckunterschied zwischen Eingang und Ausgang 3 MPa beträgt, kann man davon ausgehen, dass der Pumpenstrom bei dieser Geschwindigkeit 150 Kubikmeter beträgt. Falls der Pumpenkörper jedoch weiterhin heiß wird oder es andere Anomalien gibt, dann handelt es sich um Probleme bezüglich der Zuverlässigkeit der Pumpe – und nicht um Probleme, die auf die Leistungsparameter der Pumpe zurückzuführen sind
Die Nennleistung und der Nenndruck der Pumpe betragen 150 Kubikmeter sowie 3 MPa. Der Grund dafür ist, dass eine Rückdruckventil die Druckentwicklung behindert – dadurch ist die Durchflussmenge am Ausgang der Pumpe zu gering. Bei einem Auslassdruck von 3 MPa kann keine ausreichende Menge an Flüssigkeit abgegeben werden; es fließt nur eine sehr geringe Menge. Wenn das Rückdruckventil entfernt wird, funktioniert alles normal. Ohne dieses Ventil kann jedoch kein Druck erzeugt werden.
Unser Problem ist jetzt, dass es sowohl eine Druckhalteventil geben muss, das den Druck im gesamten System auf 3 Mpa hält, als auch dafür gesorgt werden muss, dass der Durchfluss gewährleistet bleibt. Ich habe das Gefühl, dass diese beiden Anforderungen etwas widersprüchlich sind – ich weiß nicht, wie man das lösen soll
Wie auch oben erwähnt, können Sie die Förderhöhe der Pumpe erhöhen
Die Förderhöhe beträgt 300 Meter. Wie kann man sie noch erhöhen? Sollen wir etwa den Motor austauschen?
Steigt die Drehzahl des Motors, wenn man ihn wechselt? Es sei denn, es ist möglich, die Frequenz auf 60 Hertz zu ändern. Der von Ihrem System geforderte Druck plus die Rohrverluste – wie soll da noch eine Durchflussmenge bei der Pumpe entstehen?
Zuerst die Pumpe gekauft, später der Druckreduzierer hinzugefügt? Wenn man das Problem allein am Pumpen selbst lösen will, dann ist es, wie bereits erwähnt, notwendig, die Förderhöhe nach dem Einbau der Ventile erneut zu berechnen und eine Pumpe mit höherer Förderhöhe zu verwenden. Oder Sie schauen sich die Kurven der Pumpe an und finden einen Kompromiss zwischen Förderhöhe und Durchfluss, um eine brauchbare Lösung zu finden
Kann der Druck der Rückdruckklappe nicht reguliert werden? Kann man es nicht etwas kleiner einstellen?
Ist der Druck zu niedrig, verdampft das Wasser in den Wassertrennwänden, wodurch die Wärmeübertragung beeinträchtigt wird
Erhöhung der Motorleistung oder Steigerung des Eingangsdrucks der Wasserpumpe
Die Erwärmung des Pumpenkörpers wird wohl auch durch Druckstau verursacht