NL193346C

NL193346C - Werkwijze voor het verbeteren van de bedrijfsefficiëntie van een drukverhogingsinstallatie.

Info

Publication number: NL193346C
Application number: NL8801897A
Authority: NL
Original assignee: Loewe Pumpenfabrik Gmbh
Priority date: 1987-06-19
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1999-07-02
Also published as: DE3720360A1; FR2635146A1; NL193346B; NL8801897A; FR2635146B1; DE3720360C2

Description

1 193346

Werkwijze voor het verbeteren van de bedrijfsefficiëntie van een drukverhogingsinstallatie

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verbeteren van de bedrijfsefficiëntie van een drukverhogingsinstallatie en dergelijke met vooraf bepaalde streefdruk, waarvan de pomp voor het 5 transporteren van vloeistof naar een drukreservoir wordt aangedreven door een elektromotor met een toerentalregelinrichting, waarbij, wanneer de volumetransportsnelheid respectievelijk vloeistofafname uit de drukverhogingsinstallatie gelijk is aan of groter is dan de streefafname, de pomp stationair in het bedrijfs-gebied van het maximale pomprendement bij nominaal toerental wordt aangedreven.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Duitse Offenlegungsschrift DE 2.756.916 A1. Hierbij is sprake 10 van een aantal pompen, waarbij een van deze pompen een regelpomp is. Deze regelpomp wordt bij herhaling (bepaald door de niet-regelbare hulppompen) continu opwaarts geregeld, wanneer de waterbehoefte toeneemt, en naar beneden geregeld, wanneer de waterbehoefte afneemt.

Derhalve is steeds sprake van een continu veranderend aandrijftoerental van de regelpomp. Dit betekent, dat de regelpomp in een breed gebied werkt met een aanzienlijk slechtere efficiëntie, wanneer de pomp niet 15 loopt bij nominaal toerental en bovendien moet transporteren.

De uitvinding ondervangt nu dit bezwaar en de werkwijze volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt, doordat wanneer de volumetransportsnelheid respectievelijk de vloeistofafname uit de druk-verhogingsinstallaties kleiner is dan de streefafname, de pomp niet-stationair wordt aangedreven, waarbij wordt afgewisseld tussen een bedrijfsgebied van het maximale pomprendement bij nominaal toerental en 20 een bedrijfsgebied met een toerental van ongeveer nul.

Hierbij loopt de (enige) pomp steeds bij nominaal toerental, wanneer de pomp transporteert en ook wanneer de waterbehoefte ligt beneden de streefafname en een geringere hoeveelheid wordt getransporteerd.

Op deze wijze is voorzien in een werkwijze, waarbij, in het bijzonder bij drukverhogingsinstallaties met 25 vooraf bepaalde streefdruk, niet alleen energie wordt bespaard bij het besturen van de pomp, maar ook een vereenvoudiging ten opzichte van installaties zonder toerentalregelinrichtingen (echter met zo gering mogelijke drukwisselingen) wordt bereikt door op voordelige wijze het gebruik mogelijk te maken van kleinere buffervaten die minder ruimte innemen.

De uitvinding gaat daarbij op voordelige wijze uit van de overweging dat hoge belastingwisselings-30 frequenties van meer dan 30 maal per uur tussen stilstand en bedrijfstoestand van de aandrijfmotor en de pomp, de onnodige druktoename tot boven de streefdruk en de grootte van het buffervat klein kunnen houden.

De pomp moet gelijkmatig wisselend tussen hoge toerentallen nabij het streeftoerental en een toerental van ongeveer nul worden bestuurd. Er zal dus normaliter geen afschakelen van de pomp plaatsvinden.

35 Aangezien het maximaal toelaatbare aantal schakelwisselingen betrekking heeft op het volledig uitschakelen, kunnen volgens de uitvinding de belastingwisselfrequenties aanzienlijk groter zijn dan 30 per uur, en bijvoorbeeld tot ca. 720 per uur bedragen. Tussen de pomp en afnameplaats voor de vloeistof kan op voordelige wijze een drukwisselingen-dempend buffervat worden aangebracht, dat nu echter slechts een minimale inhoud hoeft te bezitten, die slechts een fractie van de inhoud van de drukvaten van de tot nu toe 40 gebruikelijke drukverhogingsinstallaties hoeft te zijn.

Het is voorts nuttig gebleken te voorzien in een tijdschakelfunctie, waardoor het afschakelen van de aandrijving van de pomp zo vroeg mogelijk plaatsvindt, uiterlijk wanneer meer dan 2 minuten geen waterafname plaatsvindt, bijvoorbeeld 's nachts. De lengte van de tijdsduur tot het afschakelen kan gebaseerd zijn op het aantal en de verdeling van de het laatste uur werkelijk uitgevoerde afschakelingen.

45 De schakelfrequentie ligt daarmee dan onder de toelaatbare schakelfrequentie van 30 per uur. Als toerentalregelinrichting voor de aandrijfmotor wordt op voordelige wijze een fase-aansnijdende besturing (met zachte aanloop) toegepast.

Opgemerkt wordt dat op zich bekend is uit het Oostenrijkse Patentschrift 317.685 een besturing voor pompinstallaties, waarbij een verkleining van de inhoud van drukvaten wordt nagestreefd. Hierbij worden 50 echter de pompen slechts gedurende een bepaalde vaste tijdsperiode ingeschakeld, indien de afnamedruk beneden een bepaalde waarde komt. Indien de druk wegens te grote afname, na afloop van deze vaste tijdsperiode niet boven een drempelwaarde is gestegen, wordt de pompcyclus verlengd. In dit Oostenrijkse Patenschrift is echter geen sprake van een schakelproces, waarbij periodiek van nomimaal toerental op minimaal toerental wordt gewisseld.

De uitvinding wordt in het onderstaande nader verduidelijkt onder verwijzing naar de tekening; hierin toont: figuur 1 de werklijn van een centrifugaal pomp met daarin aangegeven een gewenst werkpunt; en 55

Claims

193346 2 figuur 2 een grafische voorstelling van het toerental als functie van de tijd bij niet-stationaire bedrijfs-toestanden. In figuur 1 is van een centrifugaaipomp de werklijn voor het streef- of nominale toerental weergegeven. De 5 werklijn wordt doorlopen in het gebied van de in- en uitschakeldruk voor de drukverhogingsinstallatie. Daarbij ontstaat bij een gemiddelde transportdruk een bepaalde transportstroom. De pomp werkt daarbij, zoals uit de onderste kromme blijkt, ongeveer in het gebied van het beste rendement. Vindt nu slechts een geringe waterafname uit de drukverhogingsinstallatie plaats, dan wordt het werkpunt verschoven naar een kleinere transportstroom, bijvoorbeeld naar bedrijfspunt PB. Zou de pomp verder op 10 zijn streefwerklijn werken, dan zou een zeer groot opslagvat nodig zijn, opdat de schakeltijden voor de pomp niet ontoelaatbaar kort zouden moeten worden. Een andere mogelijkheid zou zijn, de pomp te laten draaien met een lager toerental, ongeveer op de gestreept weergegeven werklijn. Hierbij zou zich dan echter een slechter rendement instellen, en daarmee ook een buiten alle verhoudingen liggend groot energieverbruik. 15 Om beide voordelen, namelijk die van een klein drukvat en die van een energiebesparing, die zoals onderzoekingen hebben aangetoond ca. 30-50% kan bedragen, ten volle te kunnen benutten, wordt de pomp afwisselend bediend tussen een werklijn bij nominaal toerental en een minimaal toerental zonder of nagenoeg zonder energieverbruik, d.w.z. bij een toerental in de buurt van nul. Een dergelijk bedrijf is in de diagrammen van figuur 2 aangegeven. De pomp draait dus een korte tijd in 20 het gebied van het nominaal toerental met dienovereenkomstig transportvermogen, en wordt dan teruggeschakeld naar een gering toerental dat nagenoeg geen transportvermogen vereist, zo dat zich gemiddeld een transportvermogen volgens het gewenste werkpunt PB instelt. Daar de pomp met de aandrijf motor niet tot stilstand komt, mag het toelaatbare aantal schakel-wisselingen aanzienlijk worden overschreden. Bij voorbeeld kan de schakeltijd tussen volledige belasting en 25 kleinste belasting tot ca. 3 seconden worden verminderd, zoals uit het onderste diagram blijkt. In het onderste diagram is ook nog een zachte aanloop van de pomp van 0,5 seconden aangegeven, waardoor het bedrijfslawaai aanzienlijk kan worden verminderd. 30 Conclusies

1. Werkwijze voor het verbeteren van de bedrijfsefficiëntie van een drukverhogingsinstallatie en dergelijke met vooraf bepaalde streefdruk, waarvan de pomp voor het transporteren van vloeistof naar een druk-reservoir wordt aangedreven door een elektromotor met een toerentalregelinrichting, waarbij, wanneer de 35 volumetransportsnelheid respectievelijk vloeistofafname uit de drukverhogingsinstallaties gelijk is aan of groter is dan de streefafname, de pomp stationair in het bedrijfsgebied van het maximale pomprendement bij nominaal toerental wordt aangedreven, met het kenmerk, dat, wanneer de volumetransportsnelheid respectievelijk de vloeistofafname uit de drukverhogingsinstallaties kleiner is dan de streefafname, de pomp niet-stationair wordt aangedreven, waarbij wordt afgewisseld tussen een bedrijfsgebied van het maximale 40 pomprendement bij nominaal toerental en een bedrijfsgebied met een toerental van ongeveer nul.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tussen de pomp en de afnameplaats voor de vloeistof, een gasgevuld drukwisselingen-dempend drukvat met minimale inhoud is aangebracht.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de pomp wordt aangedreven bij niet-stationaire aandrijving tussen de niet afgeschakelde toestand ervan met een omschakelfrequentie tussen 45 nominaal toerental en het toerental van ongeveer nul van meer dan 30 per uur.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het volledig afschakelen van de aandrijving van de pomp uiterlijk plaatsvindt, wanneer meer dan twee minuten geen waterafname heeft plaatsgevonden.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de aandrijfmotor van de pomp voorzien is van toerentalregelinrichtingen met zachte aanloop. Hierbij 2 bladen tekening