Korea Ever-Power · Y2-sarja · Pumppukäyttöisten sovellusopas

Kolmivaihemoottori keskipakopumpulle:
Mitoitus-, käynnistys- ja käyttösuhdeopas

Keskipakopumppujen käyttölaitteet ovat useimpien teollisuuslaitosten energiaintensiivisin moottorisovellus, ja ne muodostavat 25–40 prosenttia moottorin kokonaiskulutuksesta. Oikean kolmivaihemoottorin valinta – joka vastaa pumpun käyrää, käynnistystapaa, käyttöluokitusta ja asennusympäristöä – on energiatehokkaan pumppujärjestelmän perusta. Tämä opas kattaa koko moottorin valintaprosessin Korea Ever-Power Y2 -sarjan keskipakopumppujen käyttölaitteille.

Affiniteettilait
DOL vs. pehmeäkäynnistys
S1 Jatkuva käyttö
IE3 Energiansäästö
IP54-pumppuhuone

25–40%
Teollisuuden pumppujen käyttämä moottorisähkö
P ∝ n³
Teho vs. nopeus: kuutiollinen affiniteettilaki
S1
Useimpien pumppujen jatkuvan käytön luokitus
IE3
Y2-pumppumoottorien vaadittu hyötysuhde
Suora pari
Joustava kytkentä: useimmissa pumpuissa ei ole vaihdelaatikkoa

Kolmivaihemoottorin keskipakopumpun käyttölaitteen valinta ja mitoitus alkaen Korea Ever-Power Y2 -pumppuhuoneen LVI-vesihuolto

Keskipakopumppujen käyttö kiinteistötekniikan pumppuhuoneessa – moottori ja pumppu on kytketty suoraan yhteiselle pohjalevylle, ja moottori on mitoitettu pumpun akselin tehontarpeen mukaan pumpun käyrän mitoituspisteessä. IE3-hyötysuhde on kriittinen moottoreille, jotka käyvät 24/7 kiinteistötekniikan ja prosessilaitosten sovelluksissa.

1. Affiniteettilait ja pumpun moottorin teho

Keskipakopumppujen affiniteettilait kuvaavat pumpun nopeuden, virtausnopeuden, nostokorkeuden (paineen) ja akselitehon välistä suhdetta. Nämä lait ovat olennaisia ​​sen ymmärtämiseksi, miksi VFD-nopeuden säätö säästää niin paljon energiaa keskipakopumppujen käyttölaitteissa ja miksi moottori on mitoitettava pumpun käyrän pahimman mahdollisen toimintapisteen mukaan keskimääräisen toimintapisteen sijaan.

Keskipakopumppujen affiniteettilait
Virtausnopeus (Q):
Q₂ = Q₁ × (n₂ / n₁)
Virtaus on verrannollinen nopeussuhteeseen
Pää (K):
H₂ = H₁ × (n₂ / n₁)²
Pää on verrannollinen nopeuden neliöön
Teho (P):
P₂ = P₁ × (n₂ / n₁)³
Teho vaihtelee nopeuden KUUTION mukaan — 80% nopeus = 51,2% teho

Kuutioteholaki on syy siihen, miksi keskipakopumppujen taajuusmuuttajalla (VFD) tapahtuva nopeuden säätö tuottaa suuria energiansäästöjä. Nimellisnopeudella 80% käyvä pumppu tuottaa 80% nimellisvirtauksen, mutta kuluttaa vain 80³ = 51,2% nimellistehoa. 22 kW:n pumppumoottorilla, joka käy nopeudella 80% 6 000 tuntia vuodessa nopeudella $ 0,13/kWh, vuotuinen säästö verrattuna kuristusventtiiliohjaukseen täydellä nopeudella on noin 22 × (1–0,512) × 6 000 × 0,13 = $ 8 400 vuodessa.

2. Pumppukäyttöjen moottorin tehon mitoitus

Keskipakopumpun käyttämiseen tarvittava moottorin akseliteho määräytyy jakamalla pumpun hydraulinen teho (virtausnopeus × nostokorkeus × nesteen tiheys) pumpun hydraulisella hyötysuhteella suunnitellussa käyttöpisteessä. Lisää käyttökerroin, joka ottaa huomioon toiminnan parhaan hyötysuhteen (BEP) ulkopuolella ja juoksupyörän kulumisen käyttöiän lopussa.

Pumpun moottorin tehokaava ja esimerkki
Moottorin akseliteho (kW):
P-moottori = (Q × H × ρ × g) ÷ (1 000 × η-pumppu)
Q = virtaus (m³/s); H = nostokorkeus (m); ρ = nesteen tiheys (kg/m³); η-pumppu = pumpun hyötysuhde (0,60–0,85)
Käytännön esimerkki — vesipumppu:
Q = 0,05 m³/s (180 m³/h), H = 40 m, ρ = 1 000 kg/m³, η-pumppu = 0,72
P = (0,05 × 40 × 1 000 × 9,81) ÷ (1 000 × 0,72) = 27,25 kW
Hyötykertoimella 1,15: 27,25 × 1,15 = 31,3 kW
→ Valitse Y2-sarja 37 kW, 4-napainen, IE3
Pumppusovellus Tyypillinen pumppu η Palvelutekijä Tyypillinen moottorin alue Y2-napa
Rakennuksen vesihuolto 0,65–0,78 1.10 0,75–30 kW 2P tai 4P
LVI-jäähdytetty vesi 0,70–0,82 1.10–1.15 3,0–75 kW 2P tai 4P
Teollisuuden prosessivesi 0,68–0,80 1.15 1,5–55 kW 2P tai 4P
Kastelu / vedensiirto 0,62–0,75 1.15 2,2–90 kW 2P tai 4P
Liete-/jätevesipumppu 0,55–0,70 1.25 2,2–75 kW 4P

3. Käynnistysmenetelmä: DOL, tähti-kolmio ja pehmeäkäynnistys

Käynnistystapa määrää, kuinka paljon käynnistysvirtaa moottori ottaa verkosta ja kuinka paljon vääntömomenttia on käytettävissä kiihdytyksen aikana. Keskipakopumppujen tapauksessa valinta on yleensä yksinkertainen, koska pumpun kuormitus nollanopeudella on lähellä nollaa (keskipakopumput käynnistyvät kuormittamattomina suljettua venttiiliä vasten), mikä tarkoittaa, että mikä tahansa käynnistystapa, joka tuottaa riittävästi vääntömomenttia laakerin kitkan voittamiseksi ja juoksupyörän kiihdyttämiseksi, toimii.

DOL (suoraan verkossa)

Käynnistysvirta 6–7,5 × nimellisvirta. Sopii enintään noin 11 kW:n pumppumoottoreille jäykällä syötöllä, jossa jännitehäviö käynnistyksen aikana on alle 10% nimellisvirrasta. Yli 11 kW:n teholla tarkista sähkönjakelijalta, onko suorakäynnistys sallittu. Suorakäynnistys tarjoaa maksimaalisen käynnistysmomentin – enemmän kuin riittävä keskipakopumpun käynnistykseen suljettua venttiiliä vasten. Yksinkertainen ja edullinen käynnistin; ei huoltoa kontaktorin lisäksi.

Käyttö: pumpuille, joiden teho on enintään 11 ​​kW riittävällä syötöllä; joissa käynnistysvirtaa ei ole rajoitettu
Tähti-kolmiokäynnistys

Pienentää käynnistysvirran DOL-arvoon 33% ja käynnistysmomentin DOL-arvoon 33%. Sopii keskipakopumppuihin, koska kuormitusmomentti käynnistyksen yhteydessä on alhainen. Vaatii 6-napaisen moottorin (vakiona Y2-sarjassa) ja tähti-kolmio-ajastinreleen. Vaihto tähdestä kolmioon noin 80%:n synkronisella nopeudella aiheuttaa vääntömomentin ja virran transientin – varmista, että paineventtiili on suljettu tai osittain suljettu tähti-kolmio-vaihdon aikana vesivasaroiden välttämiseksi.

Käyttö: pumput 11–75 kW, joissa käynnistysvirtaa on rajoitettava; vaaditaan käynnistys suljetulla venttiilillä
Pehmokäynnistin tai taajuusmuuttaja

Pehmokäynnistin tarjoaa tasaisen, säädettävän momenttirampin, joka poistaa sekä käynnistysvirtapiikin että venttiilin nopeasta avautumisesta johtuvan vesivasaran. VFD tarjoaa saman tasaisen käynnistyksen sekä muuttuvanopeuksisen toiminnan – tasaisen käynnistyksen ja nopeudensäädön yhdistelmä tekee VFD-plus-YVF2-moottorista ensisijaisen valinnan yli 7,5 kW:n pumppujärjestelmiin, joissa tarvitaan virtauksen säätöä. Katso täydellinen VFD-pumppujen sovellusopas Korea Ever-Power YVF2 VFD -pumppukäyttöä käsittelevästä artikkelista.

Käyttö: yli 7,5 kW:n pumpuille, joissa on virtarajoituksia tai joissa tarvitaan nopeuden säätöä

4. Pumppuhuollon käyttöluokitus

Useimmat keskipakopumppusovellukset kuuluvat luokkaan S1 (jatkuva käyttö) – pumppu käy jatkuvasti suunnilleen vakiokuormituksella koko työvuoron tai 24 tuntia vuorokaudessa. Tämä on termisesti vaativin käyttöluokka, ja Y2-tyyppinen teho on suurin jatkuva teho 40 °C:n ympäristön lämpötilassa.

S1 Jatkuva — Tyypillinen prosessipumpuille

Rakennuksen vesihuollon kiertovesipumppu, kylmävesipumppu LVI-järjestelmissä, prosessijäähdytysvesi, kattilan syöttöpumppu, palopumppu koekäytössä, kastelun pääpumppu. Moottori käy jatkuvasti nimelliskuormalla. IE3-hyötysuhdevalinnalla on suurin taloudellinen vaikutus tässä käyttöluokassa – 22 kW:n IE3-pumppumoottori säästää noin $500–$900 vuodessa sähköä verrattuna IE1-moottoriin samassa käyttötarkoituksessa.

S3 Jaksottainen — Paineenkorotuspumput

Kiinteistöjen paineenkorotuspumput, jotka käynnistyvät ja pysähtyvät kysyntäsignaalin (painekytkin tai virtausanturi) perusteella, toimivat S3-jaksottaisessa käytössä. Moottori käy 1–10 minuutin jaksoja ja pysähtyy sitten. Päälläoloaikakertoimella 40% moottori voi toimia jopa 115%:n S1-tyyppikilven teholla ylittämättä lämpörajoja. Tiheät käynnistykset kuitenkin tuottavat myös lämpöä käynnistyshäviöiden vuoksi – tarkista moottorin enimmäiskäynnistysten määrä tunnissa Y2-tietolomakkeesta.

Palopumppumoottoria koskeva huomautus: Palopumppumoottorit on valittava lukitun roottorin (pysähdys) käyttöön – pumpun on ehkä toimittava suljettua venttiiliä (nollavirtaus) vasten täydellä nopeudella tietyn ajan, mikä saa pumpun lämmittämään kiertävää vettä. Moottorin on pysyttävä toiminnassa eikä se saa laueta ylikuormituksen vuoksi tässä tilassa. Korea Ever-Power Y2 -sarjan moottorit, joissa on luokan F eristys, täyttävät EN 12845 ja NFPA 20 -standardien mukaiset palopumppukäytön lämpövaatimukset lukitun roottorin käyttöajalla.

5. IP-luokitus pumppuhuoneympäristöille

IP54 — Sisäpumppuhuone

Puhtaat tai kohtalaisen pölyiset sisäpumppuhuoneet, joiden ilmankosteus on alle 90% RH, ei suoraa vesisuihkua. Standardi rakennusten jäähdytysvesipumpuille, LVI-kiertovesipumpuille ja teollisuuden prosessivesipumpuille suljetuissa laitostiloissa. Y2-sarjan vakiospesifikaatio on IP54.

IP55 — Ulkokäyttöön tai pesuun liittyvä riski

Ulkona sateelle altistuvat pumppaamot tai sisätiloissa sijaitsevat pumppaamot, jotka altistuvat letkupuhdistukselle tai putkivuotojen aiheuttamalle vesisuihkulle. Vedenkäsittelylaitosten pumppaamot, kastelupumppuhuoneet ja teollisuusprosessien pumppualueet vaativat IP55-kotelointiluokan. Y2-sarja IP55-optiolla tai YB2-sarja vaarallisiin tiloihin ulkoasennukseen.

Ex d IP55 — Vaarallisen alueen pumppu

Kemiantehtaat, öljy- ja kaasulaitokset sekä liuotteiden käsittelypumppaamot vyöhykkeellä 1 tai vyöhykkeellä 2 on edellytettävä räjähdyssuojattuja moottoreita. Korea Ever-Power YB2 -sarjan Ex d IIB T4 IP55 on vakiospesifikaatio. Kaasuryhmän on vastattava luokitellun alueen tiettyjä materiaaleja – IIA propaanille/butaanille, IIB eteenille, IIC vedylle tai asetyleenille.

6. Korea Ever-Power Y2 -sarja pumppukäyttöihin

Y2-sarja on keskipakopumppujen vakiomoottori Korea Ever-Power -valikoimassa. Kiinteänopeuksisten pumppujen Y2-sarja tarjoaa IE3-tehokkuuden kilpailukykyiseen hintaan koko 0,18–200 kW:n tehoalueella. Keskipakopumput on kytketty suoraan moottorin akseliin joustavalla kytkimellä – vaihteistoa ei tarvita, koska pumppu ja moottori toimivat samalla nopeudella (sovitettu nopeudella 1 450 rpm tai 2 900 rpm 4-napaisille ja 2-napaisille moottoreille 50 Hz:n taajuudella). Koko Y2-moottorivalikoima on saatavilla kolmivaihemoottorituoteosasto.

Muuttuvaa virtauksen säätöä vaativiin pumppujärjestelmiin Korea Ever-Power suosittelee YVF2-invertterikäyttöistä moottoria yhdessä taajuusmuuttajan kanssa. YVF2 tarjoaa IC416-pakotetun tuuletuksen täyden nimellisvääntömomentin saavuttamiseksi alennetuilla nopeuksilla, H-luokan eristyksen kestämään taajuusmuuttajan jännitepiikkejä ja PTC-termistorisuojauksen vaativimpiin pumppusovelluksiin. ota yhteyttä tekniseen tiimiin VFD-pumppukäytön mitoitustukea varten.

Y2-sarja — Pumppukäyttötiedot
Tehoalue 0,18–200 kW
Tyypilliset pylväät 2P (2 900 rpm) tai 4P (1 450 rpm)
Tehokkuus IE3-standardi
Suojaus IP54-standardi; IP55-vaihtoehto
Velvollisuus S1 jatkuva
Käynnistysmomentti 2,0–2,8× nimellisarvo (riittävä pumpulle)
Kytkimen tyyppi Suora joustava kytkentä (ei vaihdelaatikkoa)
Sertifiointi CE-, ISO 9001- ja IEC 60034 -sertifioidut

7. Sovellukset pumpputyypin mukaan

Rakennuksen vesihuolto

Paineenkorotusasemat, kotitalouksien vesihuoltopumput ja palontorjuntapumput. Y2 2-napaiset (2 900 rpm) moottorit tehoalueella 0,75–7,5 kW, suoraan kytkettyinä monivaiheisiin pystysuuntaisiin keskipakopumppuihin. S3-käyttö paineenkorotukselle, S1 ensisijaiselle syöttöpumpulle. IP54-käyttö sisätilojen konehuoneeseen.

LVI-jäähdytetty ja lauhduttava vesi

Keskuslämmitys-, ilmanvaihto- ja jäähdytysvesipumppuyksiköt. Y2 4-napainen 3,0–75 kW, taajuusmuuttajaohjattu muuttuvalle virtaukselle ensiö-toisio- tai muuttuvatehoisissa järjestelmissä. YVF2-invertterikäyttöiset moottorit kaikkiin taajuusmuuttajaohjattuihin pumppukäyttöihin.

Teollisuuden prosessivesi

Jäähdytysveden kierto, lämmönvaihtimen huoltopumput, reaktorin jäähdytyssilmukat. Y2 4-napainen 2,2 - 55 kW, S1 jatkuva. Jos prosessineste on syövyttävää, valitse ruostumattomasta teräksestä valmistettu pumppu, jossa on vakiomoottori Y2 – itse moottori ei ole kosketuksissa nesteeseen.

Kastelu ja vedensiirto

Maatalouden kastelu-, vedensiirto- ja säiliöiden täyttöpumput. Y2 4-napainen 5,5–90 kW:n teholla, usein käytössä kausiluonteisesti pitkine seisokkeineen – noudata varastoinnin huolto-ohjeita. IP55 ulkoasennukseen. Tähti-kolmio- tai pehmeäkäynnistys pitkille putkille vesi-iskujen estämiseksi.

Y2-moottori LVI-pumppuhuoneen keskipakopumppukäyttö

LVI-pumppuhuone

Y2-moottorin kemiantehtaan prosessipumpun käyttölaite

Prosessipumpun käyttölaite

Korea Ever-Powerin moottorivarasto nopea toimitus

Varastossa nopeaa toimitusta varten

Korea Ever-Power CE ISO -pumppumoottorin sertifiointi

CE- ja ISO-sertifioitu

8. Usein kysytyt kysymykset

Miksi pumppumoottori ylikuumenee, kun se toimii osavirtauksella kuristusventtiilin läpi?

Poistoventtiilin kuristaminen virtauksen vähentämiseksi ei vähennä pumpun moottorin kuluttamaa tehoa suhteellisesti. Osittain suljetulla poistolla pumppu toimii suuremmalla nostokorkeudella ja alhaisemmalla hyötysuhteella kuin parhaalla hyötysuhteellaan (BEP). Tämä tarkoittaa, että pumpun akseli kuluttaa lähes yhtä paljon tehoa kuin täydellä virtauksella, mutta muuntaa siitä enemmän nesteen lämmöksi hyödyllisen painetyön sijaan. Moottori kuluttaa siksi lähes täyden kuormituksen virtaa jopa pienennetyllä virtauksella ja voi ylikuumentua, jos ympäristön lämpötila on kohonnut tai jäähdytysilmavirta on rajoitettu. Oikea ratkaisu on taajuusmuuttajalla toimiva nopeudensäätö – pumpun nopeuden vähentäminen virtauksen vähentämiseksi säästää energiaa kuutiollisesti ja vähentää moottorin kuormitusta suhteellisesti sen sijaan, että energiaa tuhlattaisiin kuristusventtiilin kautta.

Pitäisikö minun valita keskipakopumppuuni 2-napainen vai 4-napainen moottori?

Valinta 2-napaisen (2 900 rpm) ja 4-napaisen (1 450 rpm) välillä riippuu pumpun rakenteesta ja vaaditusta käyttöpisteestä. Useimmat rakennustekniikkaan ja LVI-järjestelmiin suunnitellut keskipakopumput on optimoitu toimimaan nopeudella 2 900 rpm (2-napainen) tai 1 450 rpm (4-napainen), ja moottorin napojen lukumäärän on vastattava pumpun suunniteltua nopeutta määritetyn käyttöpisteen saavuttamiseksi. Tarkista nimellisnopeus pumpun datalehdestä – jos käyttöpiste on määritetty 2 900 rpm:iin, käytä 2-napaista moottoria; jos se on 1 450 rpm, käytä 4-napaista. Kaksinapaiset moottorit ovat runkokokoaan nähden tehokkaampia, mutta niiden laakerien kulumisnopeus on suurempi nopeudella 2 900 rpm verrattuna 4-napaisiin nopeudella 1 450 rpm – jatkuvassa S1-käytössä 4-napainen moottori tarjoaa tyypillisesti pidemmän laakerien käyttöiän ja vähemmän tärinää.

Miten mitoitan moottorin, jos pumpun datalehdessä annetaan vain kW BEP:llä ja käyn eri käyttöpisteessä?

Lue pumpun akseliteho (kW) pumpun suorituskykykäyrästä tietyssä käyttöpisteessä, ei pelkästään BEP-arvossa. Pumpun akseliteho vaihtelee käyttöalueen sisällä – useimmissa keskipakopumppumalleissa se kasvaa BEP-arvon oikealle puolelle (kohti maksimivirtausta pienellä nostokorkeudella) ja voi olla huomattavasti suurempi kuin BEP-arvossa. Lue aina akseliteho pumpun pahimmassa käyttöpisteessä, jossa se toimii – tyypillisesti järjestelmäkäyrän maksimivirtauspisteessä – ja käytä sitten moottorin käyttökerrointa ja valitse seuraava standardiarvo Y2 kW kyseisen arvon yläpuolelta. Jos pumpun datalehti näyttää vain BEP-tiedot, pyydä täydelliset suorituskykykäyrät pumpun valmistajalta ennen moottorin määrittämistä.

 

Korea Ever-Power · Y2-sarja · Keskipakopumppujen käyttölaitteet

Tarvitsetko moottorin keskipakopumppusovellukseesi?

Korea Ever-Power Y2 -sarja: IE3-hyötysuhde, 0,18–200 kW, 2- ja 4-napainen, IP54/55. Varastossa välittömään toimitukseen. Tekninen mitoitustuki saatavilla suunnittelutiimiltämme.

Katso Y2-moottorivalikoima

Cxm:n muokkaama