Эта статья доступная на языке:
В статье ищем ответ на вопрос: можно ли по характеристикам насоса определить мощность электродвигателя, подключенного к нему.
Введение: откуда проблема
В статье приведена техническая составляющая одного спора между поставщиком и покупателем электродвигателей, аспекты которого могут быть полезны нашим читателям. Здесь мы разберемся как мощность электродвигателя влияет на характеристики насоса и можно ли по характеристикам насоса определить мощность электродвигателя, подключенного к нему.
Ситуация развивалась так.
Компания А приобрела у компании Б электродвигатель 75 квт 3000 об/мин для насоса Д320-70.
Однако при эксплуатации агрегата что-то пошло не так и компания А обратилась к поставщику (компании Б ) забрать электромотор обратно и вернуть деньги.
Техническое обоснование возврата в претензии изложено ниже. Изложение и стилистика сохранены согласно оригинала:
Однако в процессе монтажа обнаружилось следующее:
— Стабильная работа приобретенного электродвигателя при тестовом (холостом) запуске без присоединения до насоса Д320-70;
— Удовлетворительная работа приобретенного электромотора при тестовом (холостом) запуске в смонтированном комплекте с насосом Д320-70;
— Нестабильная под напряжением работа электромотора при рабочем запуске откачивания карьерной воды, которая характеризовалась отсутствием «рабочего» напора откачиваемых вод (не более 20% от потребности) что вызвало сомнения в соответствии производственной мощности приобретенного оборудования (оборудование предприятия при аналогичных характеристиках работало на 100%);
— Выход из строя главного вала насоса Д320-70 из-за возможной причины недостаточной мощности электродвигателя.
Компания-поставщик Б обратилась к нам прокомментировать даную претензию с технической стороны. Ниже приводим некоторые наши рассуждения.
Сразу отмечу, что ми не комментировали последний пункт технической части претензии. Он выходит за пределы нашего понимания. Ибо нам абсолютно не понятно каким образом электродвигатель недостаточной мощности может вывести из строя вал насоса, расчитаный на нагрузку от электродвигателя большей мощности.
к оглавлению ↑Можно ли определить мощность электродвигателя по характеристикам насоса, где он установлен
Убежденность, что электродвигатель не выдает заявленной мощности компания А основывает на том, что не работает оборудование, на которое установлен этот электромотор.
По сути в претензию заложено утверждение: «мощность электродвигателя можно определить косвенно по характеристикам оборудования, к которому этот электродвигатель подключен». Однако это утверждение, по нашему мнению, ошибочное, что мы и покажем далее.
В претензии покупатель пишет, что есть «нестабильная под напряжением работа электродвигателя», «отсутствие рабочего напора» и так далее.
Как по мне, с технической точки зрения непонятно понятие «нестабильная». В технике все должно быть четко, и «нестабильность» в чем то измеряеться или как-то определяется. Но это пока не важно.
Важно то, что по сути поставщик не имеет никакого отношения к тому, куда покупатель поставил электромотор. Для этого у покупателя должен быть соответствующий технический персонал, отвечающий за правильный подбор, надлежащий монтаж и грамотную эксплуатацию оборудования, и в частности электромотора.
Важно и то, что в данном случае технический персонал покупателя не рассмотрел другие возможные причины, которые не имеют отношения к электромотору, но они могут изменять характеристики работы насоса.
к оглавлению ↑Факторы, которые влияют на характеристики насоса
Ниже приводим ряд факторов, иногда существенно влияющих на характеристики насоса.
Например:
- рабочее колесо насоса вращается в противоположном направлении. Это приведет к значительному изменению характеристик насоса: снижаются напор и производительность насоса;
- неисправность самого насоса: износ или повреждение рабочего колеса, например вследствие попадания посторонних предметов в насос. А попадание посторонних предметов может повредить вал насоса (о чем покупатель, кстати, написал в претензии о выходе из строя «главного» вала насоса);
- неисправность в трубопроводах, чаще всего подсос воздуха на всасывающем трубопроводе или неисправность трубопроводной арматуры.
Следовательно, утверждение, что только электродвигатель является причиной неудовлетворительной работы насосного агрегата, по сути ошибочно. В данном случае не учтены другие факторы, влияющие на работу насоса.
Мощность 3-х фазного электродвигателя рассчитывается по формуле: Р = 1,78 * U * I * КПД * соs ф
где U напряжение питающей сети, I — сила потребляемого тока. В этой формуле нет «напора откачиваемых вод».
к оглавлению ↑
Как мощность электродвигателя влияет на характеристики насоса
Рабочий орган центробежного насоса — его рабочее колесо, которое при вращении захватывает жидкость из входного трубопровода и выталкивает в выходной. Характеристики насоса зависят от размеров этого рабочего колеса и скорости его вращения.
Если на насос Д320-70 поставить мотор 75 кВт 3000 об/мин или 200 кВт 3000 об/мин при одинаковых размерах рабочего колеса — то характеристики у насоса будут одинаковы в обоих случаях.
Это потому что оба электромотора вращають рабочее колесо насосов почти 3000 оборотов в минуту. Но 75 кВт электромотор нагружен, к примеру, на 95%, а 200 кВт — всего менее 50%.
Можно даже установить на насос мотор 55 кВт 3000 об/мин — и насос тоже не поменяет характеристики. Однако мотор 55 кВт будет нагружен, например, на 120%, то есть он будет перегружен и быстро выйдет из строя.
к оглавлению ↑
Закономерности влияния характеристик насоса от частоты вращения его вала
При определении характеристик насоса полезными могут оказаться закономерности, связанные с частотой вращения вала установленного на насос электродвигателя:
2. Напор насоса пропорционален квадрату частоты вращения рабочего колеса. Удвоение частоты вращения увеличивает напор в 4 раза.
3. Потребляемая мощность пропорциональна частоте вращения рабочего колеса в третьей степени. Удвоение частоты вращения рабочего колеса увеличивает потребляемую мощность в 8 раз.
Удачи.
Александр Коваль
В выводе автор пишет, что мощность электромотора не имеет никакого отношения на характеристики насоса. Тут нужно понимать, что автор имеет ввиду готовый насос. Потому, что в общем случае от мощности зависит диаметр вала, размеры колеса и т.п. По идее можно от напора и расхода, диаметра вала и размеров колеса выйти на мощность.
Правильнее было бы сделать вывод, что на готовом насосе (при неизменных геометрических характеристиках и частоте вращения) изменение мощности электродвигателя не будет менять напор и расход. Только нужно не забывать, что увеличение мощности увеличивает момент на валу. А вал может быть не рассчитан на это.
В общем статья понравилась.
За комментарий и оценку – спасибо. Как на меня, Андрей, суть вы поняли правильно. Речь в статье идет о основных характеристиках насоса – его подачу и напор. Вы правы: правильнее в статье указать так – вместо “Мощность электромотора не имеет никакого отношения на характеристики насоса” нужно так как вы предложили: “На готовом насосе (при неизменных геометрических характеристиках и частоте вращения) изменение мощности электродвигателя не будет менять его напор и расход”. Внесу изменения.
Неизменность геометричеких характеристик подрузумевает также то, что “открытость” входного и выходного патрубки насоса неизменна. Ибо регулировки подачи и напора для насоса призводятся изменением сечения выходного патрубка. Тем самым “загоняется” характеристики насоса в рабочий диапазон. Иногда неправильное понимание этого процесса приводит к выходу насоса из строя, как например с дренажными насосами ГНОМ.
Насчет механических нагрузок – согласен. Кстати, подобные вещи (как то разрушение шестерень и валов) иногда происходят и на редукторах при замене электродвигателя на более мощный.
Если мощность электродвигателя (Мкр*n) меньше потребляемой мощности насоса (Q*P, то насос не может выдать номинальные параметры, т.е. давление и расход рабочей жидкости…
Если не сместить рабочую точку насоса — то в вашем случае электродвигатель будет перегружен и может выйти из строя. Смотрите пример здесь. Или здесь для вентиляторов (вентилятор — тот же насос, но для воздуха). Или я в чем то не понял ваше утверждение?
Добрый день, Александр. Имеется такой вопрос, Насос МТ 100/8 У1 номинальная мощность двигателя 3 кВт (1500 об
/мин), и такой же насос МТ 100/8 У1, но номинальная мощность двигателя 2,2 кВт (1500 об/мин), данные расхождения являются критичными? Заранее благодарен
Здравия, Алишер! Надо смотреть напорную характеристику насоса: вероятно, что изменится максимальная производительность насоса.
Общий подход смотрите здесь. Хотя приведенная статья о характеристиках вентиляторов, но вентилятор — это тот же насос, но для воздуха.
А яка потужність електромотора, може бути у насоса 4500 Метров кубичних в час, при напорі 8000 метров, і тиску 1100 бар. Ценафтовий насос НРСР ВВ5. Потужність електродвигуна швейцарський компанія Sulzer не вксзує 0970968524 Е — mail. Vasilcopej@gmail.com