Avaliação do consumo energético no controle de vazão em sistema de bombeamento utilizando válvulas mecânicas e inversores de frequência : experiências laboratoriais e estudo de caso
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Data de Publicação: | 2013 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMT |
Texto Completo: | http://ri.ufmt.br/handle/1/1570 |
Resumo: | This paper presents a system analysis method of pumping with turbopumps to be applied in systems already installed which can be put into operation. It is a practical way to determine the manometric height, the yield of the piping system, of the pump and of the pumping system and the active energy consumption, per cubic meter of pumped fluid, at the point of the system operation. The yield determination of the system components at the operating point allows knowing where to act to achieve a better result in the reduction of energy consumption. The analysis is done by measuring the active power demanded by the pump engine and the flow provided by the system, at the operation point to be analyzed. Besides the described measurements, in order to analyze the system with this method, it is necessary to have the engine yield, the geometric height of the system, the specific weight of the pumped fluid and the pump’s characteristic curve, manometric height in relation to the flow. This pump’s curve should be for the same fluid that is being pumped in the system. In this study, it is shown how the manometric height of a pumping system through the use of tools which measures pressures is determined. This method of manometric height determination allows for the construction of the pump’s characteristic curve, which was cited, to the fluid that is being pumped. The methods of flow control, through a valve and a pump’s rotation, are also analyzed. In order to vary the pump’s rotation the frequency converter in the engine’s drive is used. Two three-phase frequency converters are tested, one with a three-phase supply and another with a single-phase supply. To check the impacts caused by the harmonics in the electric energy quality, the harmonic content generated with the use of the converters is measured and analyzed. |
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Avaliação do consumo energético no controle de vazão em sistema de bombeamento utilizando válvulas mecânicas e inversores de frequência : experiências laboratoriais e estudo de casoSistemas de bombeamentoAltura manométricaRendimentosConsumo de energia elétricaConversor de frequênciaCNPQ::ENGENHARIASPumping systemManometric heightYieldElectric energy ConsumptionFrequency converterThis paper presents a system analysis method of pumping with turbopumps to be applied in systems already installed which can be put into operation. It is a practical way to determine the manometric height, the yield of the piping system, of the pump and of the pumping system and the active energy consumption, per cubic meter of pumped fluid, at the point of the system operation. The yield determination of the system components at the operating point allows knowing where to act to achieve a better result in the reduction of energy consumption. The analysis is done by measuring the active power demanded by the pump engine and the flow provided by the system, at the operation point to be analyzed. Besides the described measurements, in order to analyze the system with this method, it is necessary to have the engine yield, the geometric height of the system, the specific weight of the pumped fluid and the pump’s characteristic curve, manometric height in relation to the flow. This pump’s curve should be for the same fluid that is being pumped in the system. In this study, it is shown how the manometric height of a pumping system through the use of tools which measures pressures is determined. This method of manometric height determination allows for the construction of the pump’s characteristic curve, which was cited, to the fluid that is being pumped. The methods of flow control, through a valve and a pump’s rotation, are also analyzed. In order to vary the pump’s rotation the frequency converter in the engine’s drive is used. Two three-phase frequency converters are tested, one with a three-phase supply and another with a single-phase supply. To check the impacts caused by the harmonics in the electric energy quality, the harmonic content generated with the use of the converters is measured and analyzed.CAPESEste trabalho apresenta um método de análise de sistemas de bombeamento com turbobombas, para ser aplicado em sistemas já instalados que podem ser colocados em operação. Uma forma prática de determinar a altura manométrica, o rendimento do sistema de tubulações, da bomba e do sistema de bombeamento e o consumo de energia elétrica ativa, por metro cúbico de fluido bombeado, no ponto de operação do sistema. A determinação do rendimento dos componentes do sistema no ponto de funcionamento permite saber onde atuar para obter um melhor resultado na redução do consumo de energia elétrica. A análise é efetuada medindo-se a potência ativa demandada pelo motor da bomba e a vazão proporcionada pelo sistema, no ponto de operação a ser analisado. Além das medições descritas, para analisar o sistema com este método, é necessário ter o rendimento do motor, a altura geométrica do sistema, o peso específico do fluido bombeado e a curva característica da bomba da altura manométrica em função da vazão. Esta curva da bomba deve ser para o mesmo fluido com a mesma temperatura daquele que está sendo bombeado no sistema. Neste estudo, mostra-se como se determina a altura manométrica de um sistema de bombeamento através da utilização de instrumentos que medem pressões. Este método de determinação da altura manométrica possibilita a construção da curva característica da bomba, que foi citada, para o fluido que está sendo bombeado. Os métodos de controle da vazão, através da válvula e através da rotação da bomba, também são analisados. Para variar a rotação da bomba utiliza-se o conversor de frequência no acionamento do motor. São testados dois conversores de frequência trifásicos, um com alimentação trifásica e outro monofásica. Para verificar os impactos causados pelos harmônicos sobre a qualidade da energia elétrica, o conteúdo harmônico gerado com a utilização dos conversores é medido e analisado.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilFaculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia (FAET)UFMT CUC - CuiabáPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Edificações e AmbientalVasconcellos, Arnulfo Barroso dehttp://lattes.cnpq.br/3210787039587042Vasconcellos, Arnulfo Barroso de109.164.311-34http://lattes.cnpq.br/3210787039587042Carvalho, Bismarck Castillo870.672.858-87http://lattes.cnpq.br/2180264251226964109.164.311-34Malheiro, Teresa Irene Ribeiro de Carvalho205.992.931-87http://lattes.cnpq.br/1962503789321680Pinto, Adeon Cecilio986.819.316-87http://lattes.cnpq.br/0786983727598308Bridi, Angelo Bernardo2019-11-08T12:38:45Z2013-05-032019-11-08T12:38:45Z2013-03-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisBRIDI, Angelo Bernardo. Avaliação do consumo energético no controle de vazão em sistema de bombeamento utilizando válvulas mecânicas e inversores de frequência: experiências laboratoriais e estudo de caso. 2013. 138 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Edificações e Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia, Cuiabá, 2013.http://ri.ufmt.br/handle/1/1570porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2019-11-13T06:02:44Zoai:localhost:1/1570Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2019-11-13T06:02:44Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false |
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This paper presents a system analysis method of pumping with turbopumps to be applied in systems already installed which can be put into operation. It is a practical way to determine the manometric height, the yield of the piping system, of the pump and of the pumping system and the active energy consumption, per cubic meter of pumped fluid, at the point of the system operation. The yield determination of the system components at the operating point allows knowing where to act to achieve a better result in the reduction of energy consumption. The analysis is done by measuring the active power demanded by the pump engine and the flow provided by the system, at the operation point to be analyzed. Besides the described measurements, in order to analyze the system with this method, it is necessary to have the engine yield, the geometric height of the system, the specific weight of the pumped fluid and the pump’s characteristic curve, manometric height in relation to the flow. This pump’s curve should be for the same fluid that is being pumped in the system. In this study, it is shown how the manometric height of a pumping system through the use of tools which measures pressures is determined. This method of manometric height determination allows for the construction of the pump’s characteristic curve, which was cited, to the fluid that is being pumped. The methods of flow control, through a valve and a pump’s rotation, are also analyzed. In order to vary the pump’s rotation the frequency converter in the engine’s drive is used. Two three-phase frequency converters are tested, one with a three-phase supply and another with a single-phase supply. To check the impacts caused by the harmonics in the electric energy quality, the harmonic content generated with the use of the converters is measured and analyzed. |
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