Приложение Е (справочное). Испытания, проводимые на комплекте оборудования. Комплексные испытания

Приложение Е
(справочное)

Испытания, проводимые на комплекте оборудования. Комплексные испытания

Для получения эксплуатационных характеристик насоса требуется произвести измерения напора, подачи и мощности. Имея эту информацию, можно рассчитать КПД. Гидравлический КПД, показанный на соответствующей характеристике, всегда относится к мощности на валу насоса. Заявленное значение КПД насоса определяется отношением гидравлической мощности насоса к входной механической мощности на его валу. Таким образом, заявленное значение КПД относится только к самому насосу. Чтобы получить максимально точные данные по мощности, следует напрямую измерить крутящий момент на валу и число оборотов в минуту. Для этого обычно используются датчик крутящего момента и тахометр. Эти значения далее используются для расчета подводной мощности насоса.

Менее точный метод, который также можно упомянуть, состоит в проведении комплексного испытания всего агрегата, состоящего из двигателя, насоса и привода (редуктор, ременной привод и т.д.). Точность этого испытания более низкая, чем в случае, когда проводятся испытания одного насоса. В этом примере измеряемая мощность - это мощность, подаваемая на двигатель. Мощность, подаваемая на вал, рассчитывается с учетом заявленных КПД двигателя и привода. Поскольку эти величины точно неизвестны, этот метод расчета подводимой мощности насоса менее точен по сравнению с непосредственным измерением крутящего момента на валу и числа оборотов в минуту.

Если частью комплекта является частотно-регулируемый привод (ЧРП), становится практически невозможно получить точное значение подводимой мощности на валу. Ваттметром нельзя точно измерить мощность, передаваемую от ЧРП двигателю, по причине несинусоидальной формы волны, генерируемой ЧРП. Ваттметр может измерить мощность, подводимую к ЧРП. Но если измерить эту мощность, то необходимо знать КПД ЧРП для расчета мощности, которую он передает двигателю. Эту информацию можно получить, но он может принести дополнительную ошибку поскольку КПД двигателя меняется по причине несинусоидальной формы волны генерируемой ЧРП мощности. Хотя многие ЧРП обеспечивают измерение генерируемой мощности, это значение носит лишь приблизительный характер и не является достаточно точным для приемочных испытаний. Это показание также не учитывает снижение КПД двигателя в случае работы на мощности ЧРП.

Примечания

1 Частотно-регулируемый привод основывается на инверторной технологии.

Необходимость комплексного испытания с ЧРП может основываться на двух требованиях. Во-первых, желание заказчика использовать его ЧРП во время комплексного испытания. Во-вторых, если требуется комплексное испытание и заказчик желает построить кривую с учетом разных показаний числа оборотов. В обоих случаях предлагается следующая процедура: провести одно испытание без ЧРП, просто запустив двигатель. Это позволит построить кривую "напор - подача - КПД" при номинальной частоте вращения. Затем можно подсоединить ЧРП к двигателю и получить кривую "напор - подача" при требуемой частоте без измерений мощности.

2 Эксплуатация насоса на "полной скорости" (на частоте напряжения сети питания) с ЧРП часто не позволяет создать ту же кривую, которая получается при комплексном испытании. Две главные причины этого: конструкция и настройки привода влияют на крутящий момент двигателя, это слегка меняет фактическое число оборотов насоса под нагрузкой. Во-вторых, фактическая выходная частота привода часто не равна частоте сети питания.

В таблице Е.1 даны качественные характеристики корректирующих коэффициентов, необходимых для расчета КПД насоса для разных конфигураций. Конфигурации представлены от наиболее высокой до самой низкой точности измерения.

Невозможно получить КПД насоса в результате комплексного испытания насоса с приводом от двигателя. В этой ситуации следует отдельно провести испытания насоса, чтобы получить точные измерения мощности на валу.

В целом информация о КПД (и потреблении мощности), которая представлена на характеристиках, предоставленных производителем, часто дает конечному пользователю сведения только о требуемой мощности на валу. Информация обычно предоставляется с запечатанным для отправки насосом. С точки же зрения энергопотребления эта информация не дает покупателю понять его реальные затраты на эксплуатацию насоса.

Поэтому гораздо полезнее предоставить характеристики полного КПД насоса и потребления энергии, но такие запросы редко имеют место. Полный КПД можно измерить по всем конфигурациям, приведенным в таблице Е.1, просто присоединением ваттметра к клеммам двигателя или ЧРП. Эти данные позволят пользователю узнать реальное потребление энергии насосной системой и рассчитать эксплуатационные затраты на различные комбинации двигателя, привода и ЧРП.

Таблица E.1 - Факторы для расчета КПД насоса для разных конфигураций

Конфигурация	Привод	Измерение мощности	Измерение числа об/мин	Влияющий фактор	Точность КПД насоса
Только насос	Механический	Датчик крутящего момента	Тахометр	Нет	Максимальная Минимальная
Насос и двигатель, прямое соединение	Мощность от сети	Ваттметр		а) КПД двигателя
Насос и двигатель, ременное или шестеренное соединение		Ваттметр		а) КПД двигателя b) КПД коробки передач
Насос и погружной двигатель		Ваттметр	От двигателя или данные вибрации	a) КПД двигателя b) Потребление энергии уплотнением c) Потребление энергии охлаждающей системой
Насос и двигатель, прямое соединение	Двигатель + ЧРП	Ваттметр к входному отверстию ЧРП	Тахометр	a) КПД двигателя b) КПД ЧРП с) Корректировка КПД двигателя с учетом ЧРП
Насос и двигатель, ременное или шестеренное соединение		Ваттметр к входному отверстию ЧРП		a) КПД двигателя b) КПД механического привода c) КПД ЧРП d) Корректировка КПД двигателя с учетом мощности ЧРП
Насос и погружной двигатель		Ваттметр к входному отверстию ЧРП	От двигателя или данные вибрации	a) КПД двигателя b) Потребление энергии уплотнением c) Потребление энергии охлаждающей системой d) КПД ЧРП e) Корректировка КПД двигателя с учетом мощности ЧРП