• 沒有找到結果。

同理泵浦 B 轉速為 1750 轉性能曲線如式(4-4)及圖 4-2 也是利用上述 關係去找到其流量及所需流量所需之關係式 。

P

B,1750

  0 . 135 Q

B2,1750

 15 . 11 Q

B,1750

 406700

(4-4)

此 B 動力源對應此系統總流量為 1351CMH 系統全壓損失為 140.8KPa。求得的結 果如圖 4-7 所示。圖 4-8 為性能曲線與阻抗曲線部分。同理若總流量需求為 2000CMH,也是利用式(2-47)方式找出所需轉速如式(4-5)。

1351 2590 850.7KPa。求得的結果如圖 4-12 所示,而兩台相同形式動力源並聯之性能曲線 與個別系統阻抗曲線如圖 4-13。而從左到右的流量分別為 1085CMH 和 1209CMH。

比較管段 10 和管段 11,管段 10 比管段 11 的流量大,是因流體的慣性力所造成 的。若所需總流量為 3000CMH,則以並聯方式調整轉速至 2288 轉去得到所需求 的流量如圖 4-14。而更變轉速後的性能曲線及阻抗曲線如圖 4-15。動力源 B 之 性能曲線如圖 4-2 及式(4-4),同樣對應在表 4-2 及圖 4-11 系統,所得到結果 如圖 4-16 所示,各別流量從左到右為 880.1CMH 及 970.6CMH。兩台相同 B 型動

力源並聯之性能曲線與個別系統阻抗曲線如圖 4-17。同樣調整總流量為 3000CMH 時所得到調整轉速至 2837 轉如圖 4-18 所示。而調整轉速後之性能曲線與個別系 統阻抗曲線如圖 4-19。系統所需求的流量單台動力源無法負荷時可以以並聯或 調整轉速去得到所需流量。

第二部分:

從第一部分得到的結論來探討第二部分,利用 A 型與 B 型式(4-1)及式(4-4)

兩台並聯且利用表 4-2 之規格及圖 4-20 的系統去找出對應此系統的流量,並對 照第一部分相同形式的動力源比較其兩者不同點。可以從圖 4-21 得到不同形式 並聯對應此系統的流量。而兩台不同形式動力源並聯之未調整轉速性能曲線與個 別系統阻抗曲線如圖 4-22。若總流量與第一部分並聯動力源需求量一樣 3000CMH 則調整轉速至 2592 轉達到所需量如圖 4-23。而調整轉速後的性能曲線與個別系 統阻抗曲線如圖 4-24 所示。而不同形式動力源也可以滿足單台動力源無法負荷 的龐大流量,並且可以滿足一般廠商在擴大廠房時萬一找不到同形式的可以以不 同型式為替代方案,達成所需之需求。與同型式之動力源差別在於若所需求得總 流量為 3000CMH ,以第一部分 A、B 同型式並聯的動力源並且調整轉速比較,得 到不同形式的轉速會介於 A、B 同形式所需之轉速之間。

第三部分:

若要知道效率及功率可由式(2-73)為效率曲線隨直徑或轉速之變更公式,

則若以動力源 A 的二次多項式效率曲線做轉換如式(4-7)

EfA,1750 0.000083QA2,1750 0.1785QA,1750 8.4473 (4-7)

同理動力源 B 的效率曲線如式(4-8)

Ef

B,1750

  0 . 000098 Q

B2,1750

 0 . 186 Q

B,1750

 1 . 21

(4-8)

而由式(2-63)可以知道功率與效率、流量及壓力的關係式,故可以利用其關係 式去找出變更轉速後的效率曲線以如式(4-9)。

2 1 0 0

動力源所輸出功率較大流量也較大,而 B 動力源輸出功率較小流量也較小,而在 固定的流量需求下,同樣是 A 型動力源並聯,雖然提昇至 5000CMH 的轉速為 3355 相較於 B 型之 4012 轉來的低,但是相對功率 4942hp 卻比同樣是 B 動力源 4936hp 來講較高。而 B 型動力源因為輸出流量較 A 型動力源來的少,所以提昇至 5000CMH 所需的轉速要比 A 型動力源 3355 轉來得高為 4012 轉。而 A 及 B 型綜合的好處是 各取其優點,需求為 5000CMH 雖然提昇的轉速介於 A 及 B 中間 3435 轉,但 A 型 可以補足 B 型所需之流量較少部分,而 B 型可以補足 A 型功率過高部分,為最省 能之模式。而不同形式四台並聯之各轉速如圖 4-31。

表 4-1 系統各管段與工作流體資料

管段編號 直徑(mm) 管長(m) 絕對粗糙度

1 225 35 0.15

2 225 30 0.15

3 225 30 0.15

4 225 30 0.15

5 225 30 0.15

6 225 30 0.15

7 225 35 0.15

8 225 30 0.15

9 225 27 0.15

管段編號 含 90 度彎管 含 45 度彎管 風門數量

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

工作流體 水

密度(kg/m3) 1000 黏滯係數(kg/m×s) 0.001

表 4-2 並聯兩台動力源系統及各管段與工作流體資料

管段編號 直徑(mm) 管長(m) 絕對粗糙度

1 225 35 0.15

2 225 30 0.15

3 225 30 0.15

4 225 30 0.15

5 225 30 0.15

6 225 30 0.15

7 225 35 0.15

8 225 30 0.15

9 225 27 0.15

10 225 10 0.15

11 225 15 0.15

管段編號 含 90 度彎管 含 45 度彎管 風門數量

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

10 0 0 1

11 1 0 0

工作流體 水

密度(kg/m3) 1000 黏滯係數(kg/m×s) 0.001

表 4-3 圖 4-25 系統各管段與工作流體資料 管段 直徑(mm) 管長(m) 含 90 度

彎管

含 45 度 彎管

風門數量 絕對粗糙 度 1 200 10 0 0 0 0.15 2 200 10 0 0 0 0.15 3 200 10 0 0 0 0.15 4 200 10 0 0 0 0.15 5 200 10 0 0 0 0.15 6 200 10 0 0 0 0.15 7 200 15 0 0 0 0.15 8 200 10 0 0 0 0.15 9 200 10 0 0 0 0.15 10 200 20 0 0 0 0.15 11 200 50 2 0 0 0.15 12 200 10 0 0 0 0.15 13 200 10 0 0 0 0.15 14 200 5 0 0 0 0.15 15 200 10 0 0 0 0.15 16 200 5 0 0 0 0.15 17 200 10 0 0 0 0.15 18 200 10 0 0 0 0.15 19 200 50 2 0 0 0.15

表 4-3 圖 4-25 系統各管段與工作流體資料(續)

20 200 10 0 0 0 0.15 21 200 10 0 0 0 0.15 22 200 20 0 0 0 0.15 23 200 30 1 2 0 0.15 24 200 10 0 0 0 0.15 25 200 10 0 0 0 0.15 26 200 5 0 0 0 0.15 27 200 10 0 0 0 0.15 28 200 5 0 0 0 0.15 29 200 10 0 0 0 0.15 30 200 10 0 0 0 0.15 31 200 10 0 0 0 0.15 32 200 10 0 0 0 0.15 33 200 10 0 0 1 0.15 34 200 10 0 0 0 0.15 35 200 10 0 0 1 0.15 36 200 10 0 0 1 0.15 37 200 15 1 0 0 0.15

工作流體 水

密度(kg/m3) 1000 黏滯性(kg/m×s) 0.001

表 4-4 同型號 A 型泵浦在圖 4-25 結果

A 型動力 所在管段 流量(CMH) 壓力(KPa) 效率(%) 總功率 所需轉速

單機

33 4996 17603 82.9 38969 10413 33 2258 4330 79.9

雙機

35 2744.9 4068 86

9350 5108

33 1478.8 2288 76.1 35 1592 2254 79.1

三機

36 1934 2366 85.5

5128 3676

33 1280 1921 73.7 35 1313 1914 74.8 36 1170 1944 69.6

四機

37 1241 1930 72.3

4942 3355

表 4-5 同型號 B 型泵浦在圖 4-25 結果

B 型動力 所在管段 流量(CMH) 壓力(KPa) 效率(%) 總功率 所需轉速

單機

33 4996.5 17603 80.3 36082.2 12780 33 2273.4 4377.9 77.4

雙機

35 2730.3 4044.8 83.68

9387 6256

33 1496 2322.3 74 35 1605 2272.6 76.7

三機

36 1905.5 2118.5 82.8

5294 4494

33 1256.6 1882 71.3 35 1279.2 1873.6 72.1 36 1334.5 1852.2 73.8

四機

37 1136.9 1924.9 66.9

4936 4012

表 4-6 同型號五台 A 型並聯於圖 4-25 管路結構之結果

A 型動力 所在管段 流量(CMH) 壓力(KPa) 效率(%) 總功率 所需轉速 33 1050 2803 56.1

35 1209 2786 63 36 1019 2811 55 38 809.3 2820 44.5 五台

39 920.3 2816 50

9740 3990

表 4-6 同型號五台 B 型並聯於圖 4-25 管路結構之結果(續)

B 型動力 所在管段 流量(CMH) 壓力(KPa) 效率(%) 總功率 所需轉速 33 1046 2790 56

35 1186 2746 61.4 36 1011 280.5 54.5 38 849.4 282.5 47.5 五台

39 918 283.3 50.5

9665 4740

表 4-7 不同型號 A 及 B 型泵浦在圖 4-25 結果 動力源型

號分布

所在管段 流量 (CMH)

壓力 (KPa)

效率(%) 總功率 所需轉速

33(B 型) 897.2 1364.5 70.9 35(A 型) 1409.6 1894.9 77.8 36(A 型) 1493 1871 80.1 一台 B 型

動力源及 三台 A 型

動力源 37(A 型) 1206 1943 71

4512 3359

33(B 型) 942 1419.4 65.4 35(B 型) 831.2 1449.2 60 36(A 型) 1777 1867.7 85.1 兩台 B 型

動力源及 兩台 A 型

動力源 37(A 型) 1455 1977 78.26

4327.2 3435

33(B 型) 1064.7 1584.4 68.2 35(B 型) 1017 1599 66.2 36(B 型) 876 1639.7 59.6 三台 B 型

動力源及 一台 A 型

動力源 37(A 型) 2047.6 2039.7 86.8

4524.4 3651

表 4-7 不同型號 A 及 B 型泵浦在圖 4-25 結果(續) 動力源型

號分布

所在管段 流量 (CMH)

壓力 (KPa)

效率(%) 總功率 所需轉速

33(B 型) 1144 1712.1 69.4 35(A 型) 1760.7 2380 81.6 一台 B 型

及兩台 A

型動力源 36(A 型) 2133.5 2219.8 86.7

4987.2 3808

33(B 型) 1249.9 1870.6 71.2 35(B 型) 1270.8 1862.7 71.9 兩台 B 型

及一台 A

型動力源 36(A 型) 2484.5 2311.4 87.5

4884.5 4000

33(B 型) 1935.6 3414.6 76.1 各一台 B

型及 A 型 動力源

35(A 型) 3067.4 4631.2 86.7

9283.87 5497

圖 4-1 管路結構

圖 4-2 某廠商用 A 型泵浦與 B 型泵浦以二次多項式表示之性能曲線

管段編號 流量 CMH 壓損 KPa

1 116.1 1.05

2 99.6 1.06

3 215.8 3.13

4 206.7 4.14

5 422.4 11.6

6 407.1 15.9

7 829.5 52.5

8 863.8 68.5

9 1693.3 151

圖 4-3 A 型泵浦 1750 轉於圖 4-1 之系統流量分佈

圖 4-4 A 型泵浦對應圖 4-1 及圖 4-3 系統的性能曲線及阻抗曲線

管段編號 流量 CMH 壓損 KPa

1 137.8 1.46

2 117.8 1.46

3 255.6 4.35

4 244.3 5.82

5 500 16.3

6 481.1 22.4

7 981 73.4

8 1020.6 95.5

9 2000 211

圖 4-5 A 型泵浦 2067 轉在圖 4-1 之系統流量分佈

圖 4-6 A 型泵浦對應圖 4-1 及圖 4-5 系統的性能曲線及阻抗曲線

管段編號 流量 CMH 壓損 KPa

1 92.1 0.67

2 79.4 0.677

3 171.5 2

4 164.9 2.68

5 336.4 7.49

6 325 10.2

7 661.4 33.6

8 689.6 43.8

9 1351 96.3

圖 4-7 B 型泵浦 1750 轉在圖 4-1 之流量分佈

圖 4-8 B 型泵浦對應圖 4-1 及圖 4-7 之系統的性能曲線及阻抗曲線

管段編號 流量 CMH 壓力 KPa

1 137.8 1.47

2 118 1.47

3 256 4.37

4 244.2 5.82

5 500 16.3

6 481 22.4

7 981 73.4

8 1020.5 95.3

9 2001 211

圖 4-9 B 型泵浦 2590 轉在圖 4-1 之系統流量分佈

圖 4-10 B 型泵浦對應圖 4-1 及圖 4-9 之系統的性能曲線及阻抗曲線

圖 4-11 兩台並聯動力源形式之管路系統

管段編號 流量 CMH 壓損 KPa

1 158.4 1.92

2 135.1 1.92

3 293.6 5.71

4 280 7.61

5 573.61 21.4

6 551.3 29.1

7 1124.97 96.4

8 1169.7 132

9 2294.7 277

10 1209 5.92

11 1085 41

圖 4-12 相同 A 型泵浦 1750 轉並聯對應圖 4-9 系統之流量分佈

圖 4-13 相同 A 型泵浦並聯對應圖 4-12 及圖 4-11 之系統之阻抗曲線及性 能曲線

管段編號 流量 CMH 壓損 KPa

1 208.2 3.27

2 177 3.29

3 385.2 9.78

4 366.3 13.1

5 751.5 36.8

6 721 49.7

7 1472.6 165

8 1529.5 215

9 3002 473

10 1582 9.7

11 1420 70.1

圖 4-14 總流量 3000CMH 以相同 A 型泵浦並聯以 2288 轉對應圖 4-11 系統之流量 分佈

圖 4-15 相同 A 型泵浦並聯對應圖 4-14 及圖 4-11 之系統之阻抗曲線及性 能曲線

管段編號 流量 CMH 壓損 KPa

1 127.2 1.24

2 108.9 1.24

3 236.1 3.69

4 225.9 4.96

5 462 13.9

6 444.9 18.9

7 907 62.7

8 944 81.6

9 1851 180

10 970.6 2.98

11 880.1 27

圖 4-16 相同 B 型泵浦 1750 轉並聯對應圖 4-11 系統之流量分佈

圖 4-17 相同 B 型泵浦並聯對應圖 4-16 及圖 4-11 之系統之阻抗 曲線及性能曲線

管段編號 流量 CMH 壓損 KPa

1 208.3 3.27

2 177.1 3.29

3 385.4 9.78

4 366.6 13.2

5 752 36.85

6 721.5 49.75

7 1473.5 165.4

8 1530.6 216

9 3004 474

10 1575.4 5.3

11 1428.7 68.4

圖 4-18 總流量 3000CMH 以相同 B 型泵並聯以 2837 轉對應圖 4-11 系統之流量分 佈

圖 4-19 相同 B 型泵浦並聯對應圖 4-18 及圖 4-11 之系統之阻抗曲線及性 能曲線

圖 4-20 兩種不同形式台並聯動力源形式之管路系統

管段編號 流量 CMH 壓損 KPa

1 139.4 1.48

2 119.2 1.48

3 258.6 4.43

4 247.1 5.93

5 505.8 16.6

6 486.7 22.6

7 992.5 75

8 1032.2 97.7

9 2025 215

10 1326.8 56

11 698.2 16.9

圖 4-21 不同型號 A 及 B 型泵浦 1750 轉並聯對應圖 4-20 系統之流量分佈

圖 4-22 A 及 B 型泵浦並聯對應圖 4-21 及圖 4-20 之系統之阻抗 曲線及性能曲線

管段編號 流量 CMH 壓損 KPa

1 208.3 3.27

2 177 3.29

3 385.3 9.78

4 366.5 13.1

5 751.8 36.8

6 721.3 49.7

7 1473.1 165

8 1530.1 215

9 3003 473

10 1967 123

11 1036 37.3

圖 4-23 總流量 3000CMH 以不同型號 A 及 B 型泵浦並聯以 2592 轉對應圖 4-9 系 統之流量分佈

圖 4-24 A 及 B 型泵浦並聯對應圖 4-23 及圖 4-20 之系統之阻抗 曲線及性能曲線

圖 4-25 四台動力源並聯於一極複雜管路系統

圖 4-26 A 型之功率及台數之折線圖,效率部分為各台之平均效率,四台 最為節能

圖 4-26 B 型之功率及台數折線圖,效率部分為各台之平均效率,四台最 為節能(續)

圖 4-27 A 型四台各轉速之性能曲線圖以及效率曲線圖,P 為性能曲線 Ef 為 效率曲線

圖 4-28 B 型四台各轉速之性能曲線圖以及效率曲線圖, P 為性能曲線 Ef 為效率曲線

圖 4-29 AB 型之功率及台數之折線圖,效率部分為各型各台之平均效率。

圖 4-30 綜合全部之功率及台數之折線圖,發現二 A 二 B 最節能。

圖 4-31 A 及 B 型總合四台時各轉速之性能曲線圖以及效率曲線圖,AP 表示為 A 型之性能曲線 AEf 為 A 型之效率曲線。同理 B 型亦然。

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