2. Dimensionamento della potenza del motore per azionamenti di pompe
3. Metodo di avviamento: DOL, stella-triangolo, avviamento graduale
4. Classificazione delle mansioni per la manutenzione delle pompe
5. Grado di protezione IP per ambienti con pompe
6. Specifiche del sistema di azionamento della pompa serie Y2
7. Applicazioni per tipo di pompa
8. Domande frequenti
1. Leggi di affinità e potenza del motore della pompa
Le leggi di affinità delle pompe centrifughe descrivono la relazione tra velocità della pompa, portata, prevalenza (pressione) e potenza all'albero. Queste leggi sono fondamentali per comprendere perché il controllo della velocità tramite inverter consente un notevole risparmio energetico negli azionamenti delle pompe centrifughe e perché il motore deve essere dimensionato per il punto di funzionamento peggiore della curva caratteristica della pompa, piuttosto che per il punto di funzionamento medio.
La legge della potenza cubica è il motivo per cui il controllo della velocità tramite variatore di frequenza (VFD) sulle pompe centrifughe consente un notevole risparmio energetico. Una pompa che funziona a 80% della velocità nominale eroga 80% di portata nominale, ma consuma solo 80³ = 51,2% di potenza nominale. Per un motore di pompa da 22 kW che funziona a 80% di velocità per 6.000 ore all'anno a $0,13/kWh, il risparmio annuo rispetto al controllo tramite valvola a farfalla alla massima velocità è di circa 22 × (1–0,512) × 6.000 × 0,13 = $8.400 all'anno.
2. Dimensionamento della potenza del motore per azionamenti di pompe
La potenza all'albero motore necessaria per azionare una pompa centrifuga è determinata dalla potenza idraulica della pompa (portata × prevalenza × densità del fluido) divisa per il rendimento idraulico della pompa nel punto di funzionamento di progetto. Aggiungere un fattore di servizio per tenere conto del funzionamento lontano dal punto di massima efficienza (BEP) e dell'usura della girante a fine vita.
P = (0,05 × 40 × 1.000 × 9,81) ÷ (1.000 × 0,72) = 27,25 kW
Con un fattore di servizio di 1,15: 27,25 × 1,15 = 31,3 kW
→ Seleziona la serie Y2 da 37 kW, 4 poli, IE3
| Applicazione della pompa | Pompa tipica η | Fattore di servizio | Gamma tipica di motori | Palo Y2 |
|---|---|---|---|---|
| Impianto idrico dell'edificio | 0,65–0,78 | 1.10 | 0,75–30 kW | 2 o 4 persone |
| Acqua refrigerata per impianti di climatizzazione | 0,70–0,82 | 1.10–1.15 | 3,0–75 kW | 2 o 4 persone |
| Acqua di processo industriale | 0,68–0,80 | 1.15 | 1,5–55 kW | 2 o 4 persone |
| Irrigazione / trasferimento dell'acqua | 0,62–0,75 | 1.15 | 2,2–90 kW | 2 o 4 persone |
| Pompa per fanghi/acque reflue | 0,55–0,70 | 1.25 | 2,2–75 kW | 4P |
3. Metodo di avviamento: DOL, stella-triangolo e avviamento graduale
Il metodo di avviamento determina quanta corrente di spunto assorbe il motore dalla rete elettrica e quanta coppia è disponibile durante l'accelerazione. Per le pompe centrifughe, la scelta è solitamente semplice perché il carico della pompa a velocità zero è prossimo allo zero (le pompe centrifughe si avviano a vuoto con una valvola chiusa), il che significa che qualsiasi metodo di avviamento che fornisca una coppia sufficiente a vincere l'attrito dei cuscinetti e ad accelerare la girante funzionerà.
Corrente di avviamento 6–7,5 volte la corrente nominale. Adatto per motori di pompe fino a circa 11 kW su una rete stabile dove la caduta di tensione durante l'avviamento è inferiore a 10% della corrente nominale. Oltre 11 kW, verificare con l'ente di fornitura se l'avviamento diretto (DOL) è consentito. Il DOL fornisce la coppia di avviamento massima, più che sufficiente per una pompa centrifuga che si avvia contro una valvola chiusa. Avviatore semplice ed economico; nessuna manutenzione oltre al contattore.
Riduce la corrente di avviamento a 33% del valore DOL e la coppia di avviamento a 33% del valore DOL. Adatto per pompe centrifughe poiché la coppia di carico all'avviamento è bassa. Richiede un motore a 6 terminali (standard sulla serie Y2) e un relè temporizzato stella-triangolo. Il passaggio da stella a triangolo a circa 80% di velocità sincrona provoca un transitorio di coppia e corrente: assicurarsi che la valvola di scarico sia chiusa o parzialmente chiusa durante il passaggio stella-triangolo per evitare colpi d'ariete.
L'avviatore graduale fornisce una rampa di coppia fluida e regolabile che elimina sia il picco di corrente di avviamento sia il colpo d'ariete dovuto all'apertura rapida della valvola. L'azionamento a frequenza variabile (VFD) offre lo stesso avviamento graduale più il funzionamento a velocità variabile: la combinazione di avviamento graduale e controllo della velocità rende il VFD abbinato al motore YVF2 la soluzione ideale per sistemi di pompaggio superiori a 7,5 kW dove è richiesto il controllo della portata. Consultare l'articolo sull'azionamento a frequenza variabile per pompe Ever-Power YVF2 di Korea per la guida completa all'applicazione del VFD per pompe.
4. Classificazione delle mansioni per la manutenzione delle pompe
La maggior parte delle applicazioni delle pompe centrifughe rientra nella classe S1 (servizio continuo): la pompa funziona ininterrottamente a un carico pressoché costante per l'intero turno di lavoro o 24 ore al giorno. Questa è la classe di servizio termicamente più impegnativa e la potenza nominale Y2 indicata sulla targhetta rappresenta la potenza massima erogabile in continuo a una temperatura ambiente di 40 °C.
Circolatore dell'acqua di alimentazione dell'edificio, pompa dell'acqua refrigerata nell'impianto HVAC, acqua di raffreddamento di processo, pompa di alimentazione della caldaia, pompa antincendio in fase di collaudo, pompa principale di irrigazione. Il motore funziona ininterrottamente al carico nominale. La scelta dell'efficienza IE3 ha il maggiore impatto economico in questa classe di servizio: un motore per pompa IE3 da 22 kW consente un risparmio di energia elettrica di circa 1.000-4.000 kWh all'anno rispetto a un motore IE1 con la stessa potenza.
Le pompe di pressurizzazione negli impianti degli edifici che si avviano e si arrestano in base a un segnale di richiesta (pressostato o sensore di flusso) funzionano in modalità intermittente S3. Il motore funziona per periodi da 1 a 10 minuti, poi si ferma. Con un fattore di servizio di 40%, il motore può funzionare fino a 115% della sua potenza nominale S1 senza superare i limiti termici. Tuttavia, gli avviamenti frequenti generano anche calore dovuto alle perdite di avviamento: verificare il limite massimo di avviamenti orari del motore nella scheda tecnica Y2.
Nota sui motori delle pompe antincendio: i motori delle pompe antincendio devono essere selezionati per il funzionamento a rotore bloccato (stallo): la pompa potrebbe dover funzionare a piena velocità contro una valvola chiusa (flusso zero) per un certo periodo, il che provoca il riscaldamento dell'acqua di circolazione. Il motore deve rimanere operativo e non arrestarsi per sovraccarico durante questa condizione. I motori della serie Y2 di Ever-Power Korea con isolamento di classe F soddisfano i requisiti termici per il servizio di pompe antincendio nella durata della condizione di rotore bloccato specificata nelle norme EN 12845 e NFPA 20.
5. Grado di protezione IP per ambienti di sale pompe
Locali pompe interni puliti o moderatamente polverosi con umidità ambiente inferiore a 90% RH, senza spruzzi d'acqua diretti. Standard per pompe di acqua refrigerata per impianti edili, pompe di circolazione HVAC e pompe per acqua di processo industriale in locali tecnici chiusi. Specifiche standard della serie Y2 con grado di protezione IP54.
Stazioni di pompaggio esterne esposte alla pioggia o locali pompe interni soggetti a lavaggi con getto d'acqua o spruzzi d'acqua dovuti a perdite nelle tubazioni. Le stazioni di pompaggio degli impianti di trattamento delle acque, le centrali di pompaggio per l'irrigazione e le aree di pompaggio degli impianti di processo industriale richiedono un grado di protezione IP55. Serie Y2 con opzione IP55 o serie YB2 per installazione esterna in aree a rischio di esplosione.
Gli impianti chimici, gli impianti petroliferi e del gas e le stazioni di pompaggio per la movimentazione di solventi nelle aree classificate Zona 1 o Zona 2 richiedono motori antideflagranti. La serie Ever-Power YB2 Ex d IIB T4 IP55 coreana è la specifica standard. Il gruppo di gas deve corrispondere ai materiali specifici presenti nell'area classificata: IIA per propano/butano, IIB per etilene, IIC per idrogeno o acetilene.
6. Serie Ever-Power Y2 coreana per azionamenti di pompe
La serie Y2 è il motore standard per gli azionamenti delle pompe centrifughe nella gamma Ever-Power coreana. Per gli azionamenti delle pompe a velocità fissa, la serie Y2 offre un'efficienza IE3 a un prezzo competitivo su tutta la gamma da 0,18 a 200 kW. Le pompe centrifughe sono accoppiate direttamente all'albero motore tramite un giunto flessibile: non è necessario alcun riduttore perché la pompa e il motore funzionano alla stessa velocità (a 1.450 giri/min o 2.900 giri/min per motori a 4 e 2 poli a 50 Hz). L'intera gamma di motori Y2 è disponibile nella Sezione prodotti motori trifase.
Per i sistemi di pompaggio che richiedono il controllo del flusso variabile, Korea Ever-Power raccomanda il motore YVF2 per inverter abbinato a un VFD. L'YVF2 offre ventilazione forzata IC416 per la coppia nominale completa a velocità ridotte, isolamento di classe H per resistere ai picchi di tensione del VFD e protezione con termistore PTC per le applicazioni di pompaggio più impegnative. contattare il team tecnico per il dimensionamento degli azionamenti per pompe a frequenza variabile.
| Gamma di potenza | 0,18 – 200 kW |
| Pali tipici | 2P (2.900 giri/min) o 4P (1.450 giri/min) |
| Efficienza | standard IE3 |
| Protezione | Standard IP54; opzione IP55 |
| Dovere | S1 continuo |
| Coppia di avviamento | 2,0–2,8 volte la potenza nominale (adeguata per la pompa) |
| Tipo di accoppiamento | Giunto flessibile diretto (senza riduttore) |
| Certificazione | CE, ISO 9001, IEC 60034 |
7. Applicazioni per tipo di pompa
Gruppi di pressurizzazione, pompe per l'approvvigionamento idrico domestico e pompe di mantenimento pressione antincendio. Motori Y2 a 2 poli (2.900 giri/min) con potenza da 0,75 a 7,5 kW, accoppiati direttamente a pompe centrifughe verticali multistadio. Classe di servizio S3 per i gruppi di pressurizzazione, S1 per l'alimentazione primaria. Grado di protezione IP54 per locale tecnico interno.
Gruppi di pompe per acqua refrigerata primaria e secondaria in impianti HVAC centralizzati. Y2 a 4 poli da 3,0 a 75 kW, controllati da inverter per la regolazione della portata in sistemi primario-secondario o primario variabile. YVF2 motori per inverter per tutti gli azionamenti delle pompe controllati da inverter.
Circolazione dell'acqua di raffreddamento, pompe di servizio per scambiatori di calore, circuiti di raffreddamento del reattore. Y2 a 4 poli da 2,2 a 55 kW, S1 continuo. In caso di fluido di processo corrosivo, specificare una pompa in acciaio inox con motore Y2 standard: il motore stesso non entra in contatto con il fluido.
Pompe per irrigazione agricola, trasferimento di acqua e riempimento di serbatoi. Modello Y2 a 4 poli da 5,5 a 90 kW, spesso utilizzate stagionalmente con lunghi periodi di inattività: seguire la procedura di manutenzione per il rimessaggio. Grado di protezione IP55 per installazione esterna. Avviamento stella-triangolo o graduale per lunghe tratte di tubazione per prevenire il colpo d'ariete.
8. Domande frequenti
A cura di Cxm
