Stany nieustalone pracy pomp w warunkach awaryjnych

• Autorzy: Jędral W. , Karaśkiewicz K. , Szymczyk J.

Warianty tytułu

EN

Transient pump operation under untypical conditions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pompy, szczególnie pompy wody sieciowej czy pompy w instalacjach przemysłowych, pracują zwykle ze zmieniającą się wydajnością. Zmiany planowe nie są z reguły gwałtowne, a są realizowane najczęściej poprzez zmianę stopnia przymknięcia zaworu czy poprzez zmianę prędkości obrotowej. Stabilna praca pomp w obszarach pracy pompowej jest w literaturze opisana dobrze. Niekiedy jednak, np. na skutek awarii pompy, układu pomp lub ich napędów, albo choćby podczas rozruchu czy wybiegu, mogą wystąpić dynamiczne nieustalone stany przejściowe. Zagadnienie to jest tym ważniejsze im wyższe są wartości mocy i bezwładności samego zespołu pompowego, albo cieczy krążącej w obiegu. Z punktu widzenia dbałości o bezawaryjną pracę pomp (np. nieprzekraczalnie dopuszczalnej prędkości obrotowej, momentu na wale czy mocy w trakcie pracy pompy jako turbina lub rozruchu) wydaje się wskazana analiza tych stanów przejściowych i stworzenie metody pozwalającej na określenie podstawowych parametrów, takich jak: natężenie przepływu Q, wysokość podnoszenia H, moc elektryczna P oraz prędkość obrotowa n. Istotna staje się też możliwość przewidywania „ścieżki” i jej dynamika, według której zmieniać się będą wspomniane wielkości. Możliwe są dwa sposoby jej otrzymania: wykonanie dokładnego modelu numerycznego uwzględniającego bezwładność cieczy płynącej w obiegu, albo wykorzystanie serii danych porównawczych pochodzących z badań pomp podobnych. Jednakże dokładny model numeryczny wymaga także danych pochodzących z eksperymentu wiążących ze sobą: czas, natężenie przepływu, różnicę ciśnienia oraz prędkość obrotową pompy.

EN

Pumps, especially water network pumps or industrial installation pumps, usually work with varying efficiency. Planned changes resulting from partially closing/opening the valve or changing the rotation speed are generally not violent. Stable pump operation in the areas of pump work is well described in the literature. Sometimes, however, there may be dynamic transients resulting from e.g. the malfunction of the pump or pump system drives, or even during start-up or coasting. This becomes even more important as the capacity and the inertia of the pump or fluid circulating in the loop increases. In terms of maintaining reliable pump operation (e.g. not exceeding the maximum allowed rotational speed, shaft torque and power when the pump operates as a turbine or during start-up) it is advisable to perform transition states analysis and establish a method of determining the basic parameters such as the flow rate (Q), height (H), electric power (P) and speed (n). It is also important to be able to predict the "path" along which these values will change, as well as its dynamics. It can be calculated in two ways: by preparing a precise numerical model which takes into account the inertia of the fluid flowing in the circuit or by using a series of comparative data from similar pump studies. However, such precise numerical model also requires experimental data combining time, flow, differential pressure and pump speed.

Słowa kluczowe

PL

pompy; stany nieustalone; charakterystyki zupełne pomp

EN

pumps; transient flows; complete pump performance characteristics

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 12
• Strony: 53--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wzory

Twórcy

autor

Jędral W.

• Wydział MEiL Politechniki Warszawskiej

autor

Karaśkiewicz K.

• Wydział MEiL Politechniki Warszawskiej

autor

Szymczyk J.

• Wydział MEiL Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] Jackowski K., Jankowski Z., Jędral W.: Układy pompowe. Warszawa, 1992, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej.
• [2] Jędral W.: Pompy wirowe. Warszawa, 2001, WNT.
• [3] Jędral W., Karaśkiewicz K.: Rozruch pompy śmigłowej przy początkowym przepływie wstecznym. Pompy Pompownie, nr 4/2002, s. 30-34.
• [4] Jędral W., Karaśkiewicz K.: Rozruch pompy śmigłowej przy początkowym przepływie wstecznym. Prace Naukowe Politechniki Śląskiej, z 11/2003, s. 103-108.
• [5] Jędral W., Karaśkiewicz K.: Analiza wybranych przypadków rozruchu dwustrumieniowej pompy odśrodkowej. IX Konf. Przepływowe Maszyny Wirnikowe, Rzeszów 2003, mat. konfer. s. 279-286.
• [6] Lahssuny Y. M., Jędral W. : Universal Correlations for Predicting Complete Pump Performance Characteristics. Biuletyn Instytutu Techniki Cieplnej PW, nr 89/90, 2004, s. 15-24.
• [7] Marchal M., Flesch G., Suter P.: The Calculation of Waterhammer Problems by Means of the Digital Computer. The Winter Annual Meeting of the ASME: Waterhammer in Pumped Storage Projects, Chicago, 1965.
• [8] Olson D. J: Single-and Two-Phase Performance Characteristics of the MOD-1 Semiscale Pump under Steady State and Transient Fluid Conditions. US Atomic Energy Commission, Report Nr ANCR 1165, Idaho, 1974.
• [9] Stepanoff A.J.: Centrifugal and Axial Flow Pumps. New York, 1957, J.Wiley.
• [10] Thanapandi P., Rama Prasad.: Centrifugal Pump Transient Characteristics and Analysis Using the Method of Characteristics. Int. Journ. of Mech. Sci., 1995 (vol.17), nr 1, s. 77-89.
• [11] Jędral W., Karaśkiewicz K., Szymczyk J.: Badanie i zastosowanie charakterystyk zupełnych pomp wirowych w celu określenia ich niezawodności oraz efektywności energetycznej transportu cieczy, zwłaszcza w energetyce. Sprawozdanie merytoryczne. Projekt badawczy nr N N513 331038, Umowa z MNiSzW nr 3310/B/T02/2010/38.
• [12] Jędral W., Karaśkiewicz K., Szymczyk J.: Badanie nieustalonych stanów pracy i charakterystyk zupełnych pomp wirowych, Instal nr 11/2013, s. 21-24.