Toerenregeling voor centrifugaalpompen

Hier een beschrijving hoe men energie kan besparen door het toepassen van toerenregelingen bij centrifugaalpompen.

Centrifugaalpompen worden geselecteerd voor een bepaalde opvoerhoogte (H) en debiet (Φ).

De capaciteit van een centrifugaalpomp wordt ca. 10% groter gekozen dan nodig om debiet en/of flow aan te kunnen passen aan veranderingen in het proces.

Omdat het toe te voeren mechanische asvermogen zich volgens een derdemachtsfunctie  verhoudt tot het debiet ligt hier de sleutel tot energiebesparing.

De Q-H kromme geeft de karakteristiek van de pomp weer en geeft de relatie weer tussen opvoerhoogte en debiet en geldt voor één toerental.

Het pompgedrag in relatie tot het toerental voldoet aan de volgende wetten:

  • Het debiet is evenredig met het toerental;
  • De opvoerhoogte verandert kwadratisch met het toerental;
  • Het asvermogen verandert met de derdemacht  met het toerental;

In formule:          n1: n2 = H12 : H22 = P13 : P23

In veel gevallen wordt het debiet geregeld door een regelklep. Deze regelklep zorgt er voor dat de leidingweerstand lager wordt bij openen en groter wordt bij sluiten van de klep.

De leidingweerstand wordt in bovenstaande grafiek voorgesteld door de groene lijnen. Bij een bepaald toerental hoort een Q-H kromme. Daar waar de lijn van de leidingweerstand de Q-H kromme snijdt ligt het werkpunt van de pomp. Daarbij hoort een debiet Q1 en een opvoerhoogte H1. Het proces vraagt nu minder opbrengst en de regelklep zal sluiten. Hierdoor neemt de leidingweerstand toe en gaat de groene lijn steiler omhoog. Het nieuwe werkpunt van de pomp ligt op de Q-H kromme waar leidingweerstandslijn 2 de kromme snijdt. Hierbij hoort een lagere opbrengst Q2 en een hogere opvoerhoogte H2.

Bij een toerenregeling is de regelklep uit de leiding verwijderd en neemt de leidingweerstand dus af. In onderstaande grafiek kan men zien dat de groene lijn minder steil is.

Om de opbrengst Q1 te verkrijgen moet het toerental omlaag en ontstaat de Q-H1 kromme die de groene weerstandslijn in A snijdt. Hierbij hoort de opvoerhoogte H1.

Indien nu het proces minder flow vraagt Q2 zal het toerental afnemen totdat de Q-H kromme de leidingweerstandslijn in B snijdt. De hierbij horende opvoerhoogte is H2.

Stel dat in het geval van Q-H1 het toerental 10% lager ligt dan bij een regeling met regelklep dan wordt er (1-0,93) x 100% = (1-0,729) x 100 = 27,1% minder kW verbruikt.

Stel dat in het geval van Q-H2  het toerental 20% lager ligt dan bij een regeling met regelklep dan wordt er (1- 0,83) x 100% = (1- 0,512) x 100 = 48,8% minder kW verbruikt.

Een toerenregeling verkrijgt men met een frequentieregelaar welke het voordeel heeft dat bij het starten van de motor hoge aanloopstromen niet voorkomen. Jammer genoeg is er geen subsidie voor frequentieregelaars meer verkrijgbaar maar ze zijn met de huidige energieprijzen snel terug verdiend. Alle reden dus om uw processen door te laten lichten op de mogelijke inzet van toerenregelingen.

 

 

 

Advertenties

13 Reacties op “Toerenregeling voor centrifugaalpompen

  1. François Van de Velde

    Per toeval op deze site terecht gekomen. Wat er hierboven staat over de toerentalregeling van centrifugaalpompen is, uiteraard, compleet correct. Er staat wel tweemaal hetzelfde stukje tekst. Vanaf ” De leidingkaraterestiek…” tot … mogelijke inzet van toerentalregelingen.” komt tweemaal voor.

    Groeten,

    François

  2. Duidelijk en helder verhaal. Hier kan ik wat mee.
    Afbeelding gelijktijdig met de tekst op het scherm (herhaald plaatsen afbeelding oid) verhoogt het leesgemak.
    Vriendelijke groet,
    Henk

  3. Beste Henk,
    Erg duidelijke uiteenzetting. Ik vrees wel dat er een rekenfoutje is ingeslopen. (1-0,729)x100 is niet 17,1% maar wel 27,1%. Dit resultaat kan je ook alleen maar bekomen als je vertrekt van de formule (n1:n2)³=P1:P2 en dus niet van n1: n2 = H1² : H2² = P1³ : P2³

    Vriendelijke groeten

  4. Hallo Nikolas,
    Je hebt gelijk. Inderdaad een foutje. Heb het aangepast. Bedankt.

  5. Christian de Weerdt

    Goedemorgen,

    Bij een centrifugaal pomp is het toerental echt niet evenredig met het debiet. Immers is de pomp een open systeem waar een debiet gaat zijn zonder dat de pomp draait. Ook wanneer de afsluiter dicht staat (debiet = 0) kan de pomp toch blijven draaien.

  6. Christian de Weerdt

    Zoals eerder gezegd: een centrifugaalpomp is een anders dan bijvoorbeeld een verdringerpomp. Het is een open systeem. vloeistof kan gewoon door de waaiers stromen van zuig naar persleiding

    Groeten

  7. Beste Henk,

    Vandaag voor het eerst op je site en ook viel mij op, dat er dingen dubbel in staan en niet goed (nog steeds die 17,1% en dubbel)
    De onderste 4 alinea’s staan er dubbel in en de derde alinea onder de grafiek bevat nog de 17,1%.

    Gr. Stefan

  8. Je formules kloppen niet
    P1/P2=n1²/n2²=H1/H2

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s