Cum dimensionați o pompă de alimentare a cazanului

Dimensionarea corectă a unei pompe de alimentare a cazanului este esențială pentru a asigura funcționarea optimă și eficiența cazanului. Pompa de alimentare a cazanului este responsabilă pentru alimentarea cu apă a cazanului la presiunea și debitul necesar. Pompele dimensionate incorect pot duce la probleme precum alimentarea inadecvată cu apă, consumul excesiv de energie și defecțiunea prematură a pompei. Pentru a dimensiona cu precizie o pompă de alimentare a cazanului, urmați acești pași:

Pasul 1: Determinați puterea de abur a cazanului

Primul pas în dimensionarea unei pompe de alimentare a cazanului este determinarea puterii maxime de abur a cazanului. Aceste informații pot fi găsite în specificațiile producătorului cazanului sau calculate pe baza suprafeței de încălzire a cazanului și a presiunii aburului.

Pentru a calcula puterea de abur, utilizați următoarea formulă:

Putere de abur (lb/h) = Suprafața de încălzire (ft²) × Rata de evaporare (lb/ft²/h)

Rata de evaporare depinde de tipul cazanului și de presiunea de funcționare. De exemplu, un cazan cu tub de apă care funcționează la 150 psig poate avea o rată de evaporare de 5 lb/ft²/h.

Pasul 2: Calculați debitul apei de alimentare

Odată ce cunoașteți puterea de abur a cazanului, puteți calcula debitul necesar al apei de alimentare. Debitul apei de alimentare trebuie să fie suficient pentru a înlocui apa evaporată sub formă de abur și pentru a ține seama de orice pierderi datorate purjării sau scurgerilor.

Pentru a calcula debitul apei de alimentare, utilizați această formulă:

Debitul apei de alimentare (gpm) = Putere de abur (lb/h) ÷ (500 × [1 - Rata de purjare])

Constanta 500 reprezintă numărul aproximativ de lire sterline de apă pe oră care este egal cu 1 galon pe minut (gpm). Rata de purjare este procentul de apă evacuată în mod deliberat din cazan pentru a controla concentrația de solide dizolvate. O rată tipică de purjare variază de la 1% la 5%.

Pasul 3: Determinați presiunea de refulare necesară a pompei

Pompa de alimentare a cazanului trebuie să depășească presiunea de funcționare a cazanului și orice pierderi de presiune în sistemul de alimentare cu apă. Pentru a determina presiunea de refulare necesară a pompei, adăugați presiunea de funcționare a cazanului la pierderea totală de sarcină în conductele de alimentare cu apă, supape și fitinguri.

Presiune de refulare a pompei (psig) = Presiunea de funcționare a cazanului (psig) + Pierderea totală de încărcare (ft) ÷ 2,31

Constanta 2,31 este folosită pentru a converti picioarele capului în psi.

Pasul 4: Selectați o pompă pe baza debitului și a presiunii de refulare

Cu debitul necesar de apă de alimentare și presiunea de refulare a pompei cunoscute, puteți selecta o pompă de alimentare a cazanului care îndeplinește aceste specificații. Consultați cataloagele producătorilor de pompe sau colaborați cu un furnizor de pompe pentru a alege o pompă cu o curbă de performanță care să corespundă cerințelor dumneavoastră.

Luați în considerare factori precum eficiența pompei, materialele de construcție și dimensiunea motorului atunci când faceți selecția. Optează pentru o pompă cu o eficiență ridicată pentru a minimiza consumul de energie și costurile de operare.

Pasul 5: Luați în considerare redundanța și extinderea viitoare

Când se dimensionează o pompă de alimentare a cazanului, este important să se ia în considerare redundanța sistemului și potențiala extindere viitoare. Instalarea mai multor pompe în paralel poate oferi o capacitate de rezervă în caz de defecțiune a pompei și poate permite debite crescute dacă producția de abur din cazan este extinsă în viitor.

Dimensionați fiecare pompă pentru a gestiona cel puțin 50% din debitul total necesar pentru a asigura o redundanță adecvată. Această abordare permite, de asemenea, pompelor să funcționeze la cele mai bune puncte de eficiență, reducând consumul de energie și prelungind durata de viață a pompei.

Exemplu de calcul al pompei de alimentare a cazanului

Să parcurgem un exemplu de dimensionare a unei pompe de alimentare a cazanului pentru un cazan cu țevi de apă cu următoarele specificații:

• Suprafata de incalzire: 5.000 ft²
• Presiune de operare: 150 psig
• Rata de evaporare: 5 lb/ft²/h
• Rata de purjare: 3%
• Pierderea totală a capului: 50 ft

Pasul 1: Calculați puterea de abur

Putere de abur = 5.000 ft² × 5 lb/ft²/h = 25.000 lb/h

Pasul 2: Calculați debitul apei de alimentare

Debitul apei de alimentare = 25.000 lb/h ÷ (500 × [1 - 0,03]) = 51,5 gpm

Pasul 3: Determinați presiunea de refulare necesară a pompei

Presiunea de refulare a pompei = 150 psig + 50 ft ÷ 2,31 = 171,6 psig

Pasul 4: Selectați o pompă
Pe baza debitului calculat de 51,5 gpm și a presiunii de refulare de 171,6 psig, selectați o pompă cu o curbă de performanță care îndeplinește sau depășește aceste cerințe.

Pasul 5: Luați în considerare redundanța
Pentru redundanță, instalați două pompe în paralel, fiecare dimensionată pentru cel puțin 50% din debitul total (25,75 gpm).

Urmând acești pași și folosind formulele furnizate, puteți dimensiona cu precizie o pompă de alimentare a cazanului pentru a asigura performanța optimă a cazanului, eficiența energetică și fiabilitatea. Nu uitați să luați în considerare factori precum redundanța și extinderea viitoare când faceți alegerea finală a pompei.