Frekvensstyrda boosterpumpar

Du tittar på etiketten "frekvensstyrd pump", och det verkar som att detta är ett universalmedel. Alla tryckproblem har lösts, energibesparingar ligger utanför diagrammet. Men i praktiken, speciellt med tryckhöjande system, är inte allt så enkelt. Jag ser ofta hur kunder betalar för mycket för ett komplext system där ett konventionellt relä skulle räcka, eller vice versa - de försöker spara på en frekvensomkopplare i ett höghus och drabbas sedan av vattenhammare och eviga klagomål från boende på de övre våningarna. Jag gick igenom detta själv när jag precis började arbeta med utrustning, inklusive den som levererats av vårt företag - Zhejiang Yangtzejiang Pumping Industry LLC. Vi har inga färdiga "förpackade" i vårt sortiment. VFD-lösningar för tryckökning, men vi integrerar ofta våra centrifugalpumpar, inklusive linjära och flerstegspumpar, i externa automationssystem. Och det är här det roliga börjar.

Var behövs egentligen en frekvensgenerator och var behövs den inte?

Huvudsakfrekvensstyrda boosterpumpar— smidigt underhåll av det specificerade trycket i systemet, oavsett flöde. Låter bra. Men om du har, säg, en liten stuga med två vattenpunkter som nästan aldrig fungerar samtidigt, kommer frekvensgeneratorn att fungera på den lägsta frekvensen för det mesta, och dess kostnad kommer att betala sig om cirka tio år. Besparingar på el kommer att vara försumbara. Mycket mer praktiskt i sådana fall är vår standard självsugande pump med hydraulisk ackumulator och relä. Billigare, mer pålitlig, lättare att underhålla.

Men där frekvensregleringen helt avslöjas är vattenförsörjningssystemen i bostadskomplex, hotell och stora kontorscentra. Där är vattenförbrukningsschemat oförutsägbart; tryckstötar på grund av att dussintals kranar öppnas samtidigt är en vanlig företeelse. Tidigare installerades en kaskad av 2-3 pumpar som slogs på efter behov. Buller, konstant på och av, samma vattenhammare. Nu kan du montera ett system baserat på en eller två av våra flerstegs centrifugalpumpar kopplade till en frekvensomformare och styrenhet. Pumpen går konstant, men ändrar hastighet och anpassar sig efter förbrukning. Trycket i rören är stabilt, de boende är nöjda och utrustningen slits mindre.

Men det finns fallgropar även här. En gång stötte jag på en situation på en plats där, enligt projektet, vår linjära centrifugalpump med en "sofistikerad" var placerad. VFD. Systemet fungerade, men besparingarna var lägre än förväntat. De började komma på det. Det visade sig att själva pumpen valdes med en tryckmarginal, och även vid lägsta hastighet var dess prestanda överdriven för nattläge med nästan noll flöde. Frekvensomformaren är inte en trollstav - den kan inte flytta pumpens arbetspunkt bortom dess namnskyltkurva. Jag var tvungen att byta pumphjulet till ett mindre. Efter detta minskade bullret och elräkningen sjönk mer märkbart. Slutsats: först en kompetent hydraulisk beräkning, sedan valet av en pump, och först sedan ett beslut om typen av reglering.

Integration: vår pump + tredjepartsautomation

Som jag redan nämnt fokuserar vår fabrik i Kina, representerad genom webbplatsen https://www.yangtzeriverpump.ru, på produktion av pålitligt pumpande "järn". Vi tillverkar inga nyckelfärdiga styrskåp, men vår utrustning är perfekt anpassad för att fungera i sådana system. Varför är detta tillvägagångssätt ofta mer lönsamt? För det ger dig flexibilitet. Låt oss säga att en kund behöver montera ett tryckökningssystem för kemikalieproduktion. En pump gjord av ett specifikt material som är resistent mot reagens krävs - vi har en linje med kemiska plastpumpar. Och han behöver också ett smidigt kontrollsystem med integration i anläggningens övergripande SCADA-komplex. Vi levererar en pump vars egenskaper (tryck, flöde, material) är idealiska för hans tekniska process, och han beställer separat ett styrskåp från ett specialiserat företag som känner till lokala standarder och krav för automation väl.

På testbänken i vårt företag kontrollerar vi hur pumpar beter sig i olika lägen. Förtryckhöjningspumpardetta är kritiskt. Vi tar alla egenskaper: inte bara maximalt tryck och flöde, utan också effektkurvor och effektivitet vid olika punkter. Vi skickar sedan dessa data vidare till installatörer som väljer frekvensomformare. Utan dessa grafer blir inställningen av en VFD till gissningar - du kan få instabil drift, överhettning av motorn eller kavitation.

Jag hade en upplevelse när ett brandsläckningssystem krävde en pump, som var i reserv 99% av tiden, men i startögonblicket måste den omedelbart nå det nominella läget och bibehålla ett stabilt tryck. Det var omöjligt att använda frekvensomformaren med lång överklockning. Vi hittade en hybridlösning: huvud- och reservpumparna är våra flerstegs centrifugalpumpar, de startas med direktstart, men det frekvensstyrda styrsystemet är baserat på en liten hydropneumatisk ackumulator, som jämnar ut startmomentet och kompenserar för små överspänningar. Det blev tillförlitligt och inom budget.

Om underhåll och typiska installationsfel

Frekvensreglering tillför driftsäkerhet till systemet, men kräver mer kvalificerat underhåll. Så är inte fallet när man kan ringa rörmokaren farbror Vasya. Det vanligaste misstaget vid installationen, som då slår tillbaka, är felaktig placering av tryckgivaren. Om du placerar den för nära pumpen eller på en plats med turbulent flöde kommer den att "ligga", och frekvensgeneratorn kommer att börja ändra hastighet vilt och försöka fånga obefintliga vibrationer. Systemet kommer att "rycka" och pumpen kommer snabbt att misslyckas. Sensorn måste installeras på en punkt som är hydrauliskt avlägsen från pumpen, helst efter en grupp av eventuella hydrauliska ackumulatorer.

En annan punkt är att ställa in PID-regulatorn i själva frekvensomformaren. Många installatörer lämnar fabriksinställningarna. Och de kanske inte är lämpliga för ett trögt vattenförsörjningssystem med långa rör. Som ett resultat reagerar systemet antingen för långsamt på förändringar i flödet (tryckfall) eller börjar "jaga"? — konstanta tryckfluktuationer runt en given punkt. Du måste välja koefficienter på plats, med hjälp av försöksmetoder. Ibland tar detta en hel dag, men utan detta fungerar inte systemet optimalt.

När det gäller vår utrustning, för pumpar som är planerade att användas med VFD, rekommenderar vi alltid att uppmärksamma motorns isoleringsklass och förekomsten av obligatorisk jordning. Frekvensgeneratorn producerar inte en ideal sinusvåg, utan pulsbreddsmodulering, vilket skapar ökade spänningar på lindningarnas isolering. Om motorn inte är konstruerad för sådana belastningar kommer den att brinna ut. Vi på Zhejiang Yangzijiang Pump Industry Co., Ltd. ägnar särskild uppmärksamhet åt detta på produktionslinjer, speciellt för serier som ofta används för sådana projekt.

Med blicken mot framtiden: vad mer kan reglering ge?

Nuförtiden pratar alla om det "smarta hemmet". och Industrial Internet of Things (IIoT). Ochpumpar med variabel hastighetär en idealisk kandidat för detta. Föreställ dig att systemet inte bara håller trycket utan också analyserar schemat för vattenförbrukningen i byggnaden. Du lär dig att klockan 7 är det en topp (alla tvättar), och från 10 till 16 är det en minimiförbrukning. Och den justerar driftsalgoritmen, vilket sparar energi ännu mer. Eller fjärrsänder data om antalet motortimmar, energiförbrukning och motortemperatur. Detta gör att du kan gå från planerat underhåll till tillståndsbaserat underhåll.

Detta är en utmaning för oss som tillverkare. Pumpen är inte längre bara ett järnstycke med en elmotor. Det blir en del av ett intelligent system. Det är därför vårt företag kombinerar områdena FoU, produktion och testning. Vi testar redan protokoll för fjärrövervakning av nyckelparametrar för våra pumpar. Detta är nödvändigt för vårt ?järn? skulle lätt kunna samverka med de avancerade styrsystem som kommer att krävas i morgon.

Men jagar de "smarta"? funktioner, vi får inte glömma grunderna. Den mest avancerade elektroniken kommer inte att rädda en pump om den har dålig hydraulik, om pumphjulet inte är balanserat eller om tätningen är felaktigt vald. Vår princip är först oklanderlig mekanik, sedan möjligheter till integration. Vare sig det är en vanlig dränkbar pump för en brunn eller en flerstegsenhet för ett tryckhöjande system i en skyskrapa.

Resultat utan glans

Så är det värt att engagera sig med frekvensstyrda boosterpumpar? Det finns inget tydligt svar. Detta är ett kraftfullt och effektivt verktyg, men inte för alla uppgifter. Liksom en hammare kan den slå en spik, men den kan också krossa glas om den används för andra ändamål. Nyckeln ligger i en djupgående analys av problemet: beräkna verkliga lastscheman, förstå anläggningens detaljer, bedöma budgeten inte bara för inköp utan också för ytterligare underhåll.

Vår roll som pumptillverkare är att förse kunden eller verkstadsföretaget med en pålitlig, förutsägbar pump med kompletta och ärliga prestandaegenskaper. Så att när de integrerar det i ett VFD-system vet de exakt vad de kan förvänta sig av det. Och så att du efter några års drift inte behöver ta reda på varför "denna kinesiska pump?" misslyckades när problemet faktiskt var en felaktig inställning av frekvensomformaren eller ett installationsfel. Erfarenheten vi har fått från tillverkning och testning av ett brett utbud av utrustning, från magnetiska pumpar för aggressiva medier till kraftfulla flerstegssystem, talar till en sak: framgången för ett projekt ligger alltid i detaljerna. Och frekvensreglering är bara en av dem, om än en mycket viktig sådan.