انتخاب اندازه مناسب برای سیستمهای پمپاژ

(کاهش هزینه های چرخه عمر از طریق انتخاب درست سیستم پمپ و لوله کشی با الزامات عملکرد واقعی) : انتخاب پمپ: بازدهی پمپ تحت تاثیر چندین نوع اتلاف مختلف قرار دارد.
برخی از این اتلافها ثابت هستند اما برخی دیگر با میزان جریان تغییر می کند.که در نتیجه به نقطه ای می رسد که بازدهی ناخالص بیشترین مقدار خود را داراست.این نقطه به هندسه وآرایش فیزیکی هر یک از پمپها بستگی دارد.در شرایط ایده ال پمپ هایی را مورد استفاده قرار می دهیم که همیشه در بهترین وضعیت خود کار می کنند.اما در دنیای واقعی به ندرت پیش می آید بتوانیم از یک تولید کننده پمپی دریافت نماییم که بازدهی آن به الزامات مورد نظر ما نزدیک باشد.

ویا پیدا کردن راهی که بتواند عملکرد پمپ را درنقطه بیشترین بازدهی و یا نزدیک به ان نقطه حفظ نماید محال به نظر می رسد.البته مهندسین کاربردی راههایی برای بهینه سازی انتخاب پمپها دارند. یک راه این است که پمپ مطلوب را مشخص نموده و مشخصه های آن را به قدری دقیق ذکر نماییم که پمپهای دیگر را شامل نشود.در صنعتی که رقابت بر سر بهترین پیشنهادات وجود دارد این کار مورد قبول واقع نمی شود. روش دیگر بیان نمودن مشخصات پمپ بصورت پارامترهای اساسی می باشد.

 این پارامترها عبارتند از: جریان هد (افت فشار)،حداکثر توان ترمز، حداقل بازدهی پمپاژ،حداقل ضریب توان موتور و حداکثر سرعت موتور.اضافه کردن الزامات مربوط به نگهداری و مواد به کاررفته درساخت به مشخصه های این پارامترها میزان عملکردپمپ رابه خوبی تعریف می کند بهینه سازی سیستم توزیع: انتخاب پمپ تنها بخشی از معادله تعدیل سیستم می باشد. سیستم توزیع نیز با مطرح شدن طراحی وکاربرد اتصالات نقش مهمی پیدا می کند.

برای مثال در یک زانویی، مقاومت هنگامی بهینه است که شعاع نسبی زانویی (نسبت به قطر لوله)در حدود 5/1 تا 5/0 باشد. دردنیای واقعی این بدین معناست که زانویی با شعاع زیاد و شعاع نسبی 5/1، افت فشار بسیار کمتر از یک زانوئی استاندارد با شعاع نسبی 1 دارد. همیشه چنین صرفه جویی هایی در افت فشار(صرفه جویی در انرژی) را می توان با هزینه های اولیه پایینی بدست آورد.

تفاوت های جزیی در به کار گیری اتصالات می تواند اثر فوق العاده ای بر افت فشار داشته باشد.به عنوان مثال اتصالات نشان داده شده در شکل هردو جریان را به صورت مساوی در دو جهت تقسیم می کنند. اتصال بالایی جریان را از پایه می گیرد در حالی که اتصال پایینی جریان را از شاخه دریافت می کند .تفاوت در چیست؟ در نرخ جریان یکسان، افت فشار در اتصال پایینی شش برابر این مقدار در اتصال بالایی است.

هماهنگ کردن عملکرد طراحی با الزامات واقعی بار : برای بهینه سازی انتخاب پمپ باید ابتدا بارها و سیستم توزیع بهینه سازی شود،که هیج یک ازاین دو بدون پیشرفت بیشتر فرآیند طراحی، امکان پذیر نمی باشد. از طرف دیگر در بخش های طراحی نیز تحت فشارهستیم تا اطلاعات مورد نیازآنها را در اختیارشان قرار دهیم، در حالی که این اطلاعات به داده هایی وابسته است که هنوز تایید نشده اند.

دراین قسمت روشی ارایه می شود که می توان با استفاده ازآن در عرض چند دقیقه هد پمپ را تخمین زد. این تخمین ها بین 10 تا 15 درصد با الزامات واقعی تفاوت دارند. علاوه بر طراحی، این روش برای رفع ایرادها و ارزیابی سیستم موجود کارایی دارد این روش بدین ترتیب اجرا می شود: قدم اول در طراحی یا رفع اشکالات یک فرایند ترسیم دیاگرام یک سیستم با تمامی اجزا و تجهیزات هیدرولیکی آن،صرف نظر از روشی که برای تخمین پمپ در نظر گرفته شده است،می باشد. تخمین زدن افت هد در جریان طراحی برای هر جزء اصلی (مجموعه لوله ها، کویل ها ، شیرهای کنترلی و غیره).

این تخمین ها می تواند بر اساس تجربه های گذشته، نقشه های ساخت و یا اطلاعات کاتالوگ ها یا تخمین ساده باشد. معمولا بهتر است به جای یک عدد ، یک بازه را تخمین بزنیم، بویژه اگر بخواهیم رفع ایراد نموده و یا سیستم را ارزیابی کنیم. ارزیابی اتلاف ها در سیستم لوله کشی مستقیم هم ارز با آن (بر اساس آرایش فیزیکی اجزا در ساختمان). داده های انجمن مهندسین گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع (ASHRAE) و هم چنین تجارب موجود نشان می دهد که برای بیشتر پروژه های تجاری، طول هم ارز لوله کشی مستقیم، یک و نیم تا دو برابر طول لوله کشی می باشد.

در اینجا این روش تخمینی برای سیستم ذخیره یخ موجود مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین طول هم ارز برای لوله کشی با طول 36 فوت در مخزن یخ، در کمترین حالت (5/1 *36)54 و در بیشترین حالت (36*2)72 می باشد. هنگامی که طول لوله کشی مستقیم هم ارز سیستم بدست آمد، افت فشار را می توان از طریق نرخ اصطکاک مربوط به جریان طراحی، در اندازه ای که برای لوله پیش بینی شده و یا از طریق یک حد نوعی طراحی بدون در نظر گرفتن اندازه لوله، به عنوان مثال ftwc4 درهر ft100 لوله بدست آورد. هماهنگ نمودن الزامات سیستم با نیازهای بلند مدت پیش بینی شده برای آن.

به عنوان مثال یک سیستم بسته که بصورت مطلوب نگهداری شده باشد، از یک سیستم باز که هوا بطور مداوم در آن جریان دارد، دیرتر خورده می شود.در صورتی که سیستم بزرگ باشد و بتوان از آن برای چندین سال استفاده نمود، داشتن کمی آزادی در انتخاب ظرفیت و اندازه موتور می تواند مطلوب باشد. هد پمپ مورد نیاز برای سیستم ذخیره یخ پس از نصب باید بین ftwc42 تا ftwc69 باشد.

برای ارزیابی سیستم، این امکان وجود دارد که این بازه را با مشخصات پمپ و داده های طراحی ساختمان مقایسه نمود و با توجه به قابلیت بالقوه صرفه جویی در مصرف انرژی، یک تصمیم گیری صحیح انجام داد. در طراحی،هد پمپی که برای برداشتن گام های اول انتخاب پمپ و اندازه موتور مورد استفاده قرار می گیرد، می تواند بیشترین مقدار، کمترین مقدار و یا مقداری میانگین داشته باشد. این مقدار به این بستگی دارد که شما تا چه حد مطمین هستید. همچنین می توان تخمین ها را بصورت بازه کوچک تری اصلاح نمود.