Помедленнее, ты двигаешься слишком быстро (возможно), часть 1 из 2

Aug 03, 2023

Я здесь не для того, чтобы говорить вам, что делать; Я просто хочу, чтобы вы приняли осознанное решение. Как и многие другие мои колонки, эта является следствием комментариев читателей к предыдущей колонке. В августовском выпуске журнала Pumps & Systems за 2017 год я изложил свой тезис о том, почему я предпочитаю тихоходные насосы, когда и если это возможно. Ориентир: я имею в виду скорость двигателя, основанную на скорости 60 Гц для 2-полюсных и 4-полюсных индукционных двигателей (1750 против 3550 оборотов в минуту [об/мин]).

Если вы не читали колонку за 2017 год, важно признать, что часто бывает необходимо и разумно использовать высокоскоростные насосы. Высокоскоростные насосы могут быть более эффективными и иметь значительно меньший физический диапазон при тех же гидравлических условиях. В зависимости от рабочего цикла насос с более высоким КПД обеспечит высокую окупаемость инвестиций (ROI), что особенно приветствуется в современном энергоемком мире.

Как правило, насос, рассчитанный на работу при некотором заданном значении напора и расхода, можно физически уменьшить вдвое, если увеличить скорость вдвое. Меньший размер высокоскоростного насоса приводит к уменьшению занимаемой площади и снижению первоначальных затрат.

Я предполагаю, что более медленные насосы часто могут быть более надежными, а это означает, что они будут иметь более длительный срок службы и требовать меньшего обслуживания в течение этого периода. Эти преимущества надежности также приведут к экономии инвестиций, хотя это может занять больше времени, чем у некоторых корпораций есть терпение. Замысловатая логика будет сосредоточена исключительно на первоначальных затратах, тем самым безответственно перекладывая неизбежное увеличение затрат на техническое обслуживание и эксплуатацию на других. Подводя итог, сравните первоначальную стоимость с общей стоимостью владения (TCO) в течение ожидаемого срока службы насоса.

Когда меня спрашивают о моих предпочтениях в отношении скорости насоса, я обычно отвечаю, что я из лагеря «все зависит от ситуации». Существует длинный список переменных в общем процессе принятия решений, которые необходимо учитывать.

Есть ли у меня какие-либо эмпирические данные, подтверждающие эти утверждения? Короткий ответ: мне известно об одном официальном исследовании, подтверждающем мою диссертацию, в котором участвовало более 100 насосов класса Американского нефтяного института (API), упомянутое Алланом Р. Будрисом в статье, которую он написал несколько лет назад. Сожалею, что у меня нет копии исследования.

В другом исследовании, представленном покойным доктором Элемером Макаем из Научно-исследовательского института электроэнергетики (EPRI) по стабильности питательных насосов котлов, в его реферате говорится следующее: «Насосы питательной воды должны быть спроектированы для стабильной работы во всем диапазоне возможных скоростей потока, даже ценой некоторого снижения эффективности в лучшей рабочей точке». Обратите внимание, что на более чем 60 страницах его отчета есть много других важных моментов.

Помните, что на вопрос о высокой скорости и низкой скорости ответить непросто, и многие эксперты выдвигают свои собственные теории. Многие не согласны с моим тезисом «иногда чем медленнее, тем лучше»; однако все, что я прошу, — это учтите все факторы в уравнении, прежде чем принять решение.

Учитывая все аспекты применения насоса, я рекомендую тщательно проанализировать каждый фактор/переменную, а затем назначить взвешенный показатель степени или множитель. Необходимо учитывать так много факторов, что вы не можете с чистой совестью принять решение исключительно о факторе скорости. Я предлагаю поместить все переменные в электронную таблицу и вычислить решение. Результат поможет вам принять решение, основываясь на объективных данных, преобразованных в аналитическую информацию, а не на субъективном эмоциональном выборе.

Как и любое хорошее упражнение «шесть сигм», данные, которые вы выбираете для оценки, недействительны, если не проводится измерение. Одна из распространенных аксиом насосостроения заключается в том, что коэффициент износа насоса пропорционален кубу коэффициента скорости. Заявлено как: Износ α (об/мин)3. [Если вы не знакомы с символом «α», то это строчная греческая буква «альфа», которая в математике означает «пропорциональна».] Этот тезис и выражение об износе обычно используются в реологических приложениях, где жидкость классифицируется как суспензия. Другие распространенные постулаты заключаются в том, что износ пропорционален скорости жидкости, а износ косвенно пропорционален твердости материала.