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Jun 29, 2023

Passaggi per rendere le pompe di alimentazione della caldaia più efficienti

Le pompe dell'acqua di alimentazione sono il cuore di qualsiasi sistema di caldaie e, proprio come il cuore umano fornisce sangue a tutto il corpo, queste pompe forniscono l'acqua di alimentazione alla caldaia. Eventuali opportunità per migliorare il

Le pompe dell'acqua di alimentazione sono il cuore di qualsiasi sistema di caldaie e, proprio come il cuore umano fornisce sangue a tutto il corpo, queste pompe forniscono l'acqua di alimentazione alla caldaia. Qualsiasi opportunità per migliorare l’efficienza delle pompe dell’acqua di alimentazione dovrebbe essere sfruttata per garantire un sistema di caldaie sano e duraturo.

Una volta installate le pompe all'interno di un sistema, è possibile eseguire alcune operazioni per aumentarne l'efficienza. Durante la fase di progettazione e approvvigionamento è il momento in cui vi è la maggiore opportunità di migliorare l'efficienza all'interno di un sistema di acqua di alimentazione della caldaia. Dimensionare correttamente la pompa, pianificare come proteggere le pompe da condizioni di basso flusso e discutere come funzioneranno le pompe con il tecnico delle applicazioni per pompe è un ottimo punto di partenza.

Spesso chi ha il compito di dimensionare una pompa di alimentazione caldaia viene informato della portata, della prevalenza richiesta, del battente netto disponibile (NPSHa) e della temperatura del fluido. Sebbene queste informazioni siano vitali, una conversazione in cui si discutono le normali condizioni operative rispetto alle condizioni nominali e alle specifiche dell'applicazione può essere preziosa. Se le pompe devono essere classificate per 400 galloni al minuto (gpm) per la domanda di picco, ma il punto di funzionamento normale è solo 300 gpm, ciò potrebbe modificare la selezione della pompa. Fornire all'ingegnere applicativo (AE) quante più informazioni possibili in anticipo consente loro di selezionare una pompa che funzionerà in modo efficiente sia durante il funzionamento normale che durante i picchi di domanda. Questa conversazione si tradurrà in una pompa correttamente dimensionata che si tradurrà in una maggiore durata della pompa, risparmi energetici e un tempo medio più lungo tra i guasti.

L'immagine 1 mostra le possibili selezioni basate esclusivamente sulla condizione nominale di 400 gpm. Fornendo solo queste informazioni, un tecnico delle applicazioni per pompe può selezionare la pompa dimensione D 6x3x8. L'immagine 2 mostra che sono tracciati due punti operativi, la condizione nominale di 400 gpm e la condizione operativa normale di 300 gpm. Queste informazioni mostrano che con la pompa di dimensione D si opererebbe più lontano dal punto di migliore efficienza (BEP) e indietro sulla curva, mentre la pompa di dimensione C funzionerebbe in un'ottima posizione. Questa informazione apparentemente piccola cambia completamente la scelta della pompa e salva gli utenti da una cattiva scelta.

Un altro modo per aumentare l'efficienza di una pompa di alimentazione della caldaia è pianificare il modo in cui verrà gestito il flusso minimo. Un modo sicuro per ridurre la durata delle pompe di alimentazione della caldaia è farle funzionare al di sotto del flusso minimo pubblicato dal produttore o del flusso minimo continuo stabile (MCSF). Quando una pompa centrifuga viene utilizzata al di sotto della portata consigliata, può soffrire di surriscaldamento, cavitazione e può danneggiarsi permanentemente se funziona a secco. Esistono molti modi per evitare questo problema e proteggere la pompa.

Il modo più comune è dimensionare un orifizio e una linea di ricircolo per il flusso minimo e ricircolare continuamente il flusso minimo al disaeratore. Questo è probabilmente il modo più semplice per garantire che la pompa non funzioni mai al di sotto del flusso minimo, ma ciò comporta dei costi.

Innanzitutto, è necessario aggiungere la portata aggiuntiva ai calcoli del dimensionamento. Se la caldaia richiede 100 gpm e la portata minima per la selezione è 35 gpm, la pompa deve essere dimensionata per 135 gpm.

Questo piccolo aumento può portare alla scelta di una pompa più grande, di più stadi in una pompa multistadio e persino ad un aumento dell'NPSH richiesto (NPSHr). Questa pompa più grande significa un aumento dei costi front-end.

In secondo luogo, vi è un costo energetico associato al pompaggio continuo di ulteriori 35 gpm. Il costo energetico orario per il pompaggio dell'acqua può essere calcolato come mostrato nell'equazione 1.

Un altro modo per gestire il flusso minimo è attraverso l'uso di una valvola di ricircolo automatico (ARC). Lo scopo principale di una valvola ARC è garantire che sia sempre garantito un flusso minimo attraverso la pompa dell'acqua di alimentazione della caldaia. Le valvole ARC sono dimensionate appositamente per la pompa a cui sono abbinate. Al diminuire del flusso, la pressione aumenta. La valvola è dimensionata in modo tale che un bypass caricato a molla si apra all'aumentare della pressione. Ciò consente il bypass del flusso minimo solo quando la pressione è sufficientemente elevata da aprire la valvola. Le valvole ARC possono rappresentare una spesa aggiuntiva sul front-end, ma si ammortizzano piuttosto rapidamente in termini di risparmio energetico.