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Pompe antincendio e gruppo elettrogeno

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  • Pompe antincendio e gruppo elettrogeno

    Se questo forum non è adatto a domande come quella che segue mi scuso sin d'ora.

    Gruppo pompe antincendio costituito da n. 03 elettropompe cone le seguenti caratteristiche, da alimentare mediante un unico gruppo elettrogeno al quale deve essere collegata anche una palazzina uffici che richiede 12 kW a cosfi 0,8:

    Pompa di mandata principale o pompa di alimentazione
    Quantità 2
    Costruttore FELM s.r.l.
    Tipo Y2160L-2
    Tipo di servizio S1 (funzionamento continuo con carico costante)
    Tipo di statore Ghisa
    Forma B3 (con piedini)
    Potenza meccanica 18,5 kW (25 HP)
    Corrente assorbita 34,2 A (380 V) – 32,5 (400 V)
    Velocità 2938 rpm
    Fattore di potenza 0,9
    Rendimento 91,4 %
    Poli 2
    Corrente bloccata/corrente nominale 8,34
    Coppia bloccata/coppia nominale 2,81
    Coppia di rottura/coppia nominale 3,71
    Momento d’inerzia 0,0525 kgm2
    Peso 134 kg

    Potenza elettrica 18,5/0.914 = 20,24 kW


    Pompa jockey
    Nota anche come pompa di compensazione o pilota

    Quantità 1
    Potenza meccanica 2,2 kW (3 HP)
    Corrente assorbita 8 A (380 V) - 5,5 A (400 V)
    (Unici dati recuperabili)

    Modalità di funzionamento e di avviamento del gruppo pompe
    Le due pompe di mandata sono dotate di avviatore stella-triangolo mentre l’avviamento della pompa jockey è di tipo diretto.

    Quando c’è richiesta d’acqua la prima pompa ad essere avviata è la pompa jockey.
    Se l’intervento della pompa indicata non risolve la riduzione di pressione in condotta significa che non si tratta di una piccola perdita ma di una richiesta d’acqua per ragioni di emergenza e pertanto viene avviata anche una delle due pompe di mandata.
    Dopo alcuni secondi la pompa di mandata in moto viene fermata e viene avviata l’altra in modo da ripartire il carico di lavoro sulle due macchine in modo equivalente.
    Lo scambio tra le pompe di mandata avviene sempre mentre la pompa da fermare è ancora in moto mentre la pompa pilota non viene mai fermata.


    Sia chiaro che non voglio chiedere di redigere il progetto all'interno di questo forum ma solo di cercare di capire come dimnensionare il gruppo elettrogeno in funzione degli spunti dei motori.

    In particolare la mia difficoltà è calcolare la potenza del gruppo elettrogeno partendo dalla potenza necessaria per lo spunto dei motori.
    Purtroppo l'avviamento stella-triangolo dei motori di potenza maggiore non mi consente di considerare il cosfi nominale delle macchine e quindi mi manca il fattore di potenza delle stesse all'avviamento senza il quale non riesco a calcolare le potenze attiva e rettiva da sommare con quelle delle altre pompe e dei carichi della palazzina uffici per giungere al fattore di potenz equivalente.
    Infatti non posso sommare le potenze apparenti che riesco a calcolare anche nella fase di avviamento perchè i fattori di potenza sono diversi e le tensioni di avviamento anche (avviamento diretto per la popa pilota ed avviamento Y-D per le pompe di mandata).

    Infine ho qualche dubbio sul dimensionamento del gruppo elettrogeno.
    Pensavo di scegliere un gruppo la cui potenza in emergenza corrispondesse a quella necessaria durante lo spunto dei motori perchè se in fase di spunto sono necessari, ad esempio, 80 kVA non è detto che sia possibile sovraccaricare l'alternatore perchè sebbene questo ammetta un certo sovraccarico se il motore primo non riesce a fornire la potenza necessaria, l'alternatore non può inverntarsela.

    Non so se sono riuscito ad essere sufficientemente chiaro ma lo spero.
    Nel frattempo grazie a chiunque mi degnerà di una risposta.

  • #2
    Cerco di aggiungere qualche dettaglio alla mia domanda precedente.

    Quando c’è richiesta d’acqua la prima pompa ad essere avviata è la pompa jockey.
    Se l’intervento della pompa indicata non risolve la riduzione di pressione in condotta significa che non si tratta di una piccola perdita ma di una richiesta d’acqua per ragioni di emergenza e, pertanto, viene avviata anche una delle due pompe di mandata.
    Dopo alcuni secondi la pompa di mandata in moto viene fermata e viene avviata l’altra in modo da ripartire il carico di lavoro sulle due macchine in modo equivalente.
    Lo scambio tra le pompe di mandata avviene sempre mentre la pompa da fermare è ancora in moto mentre la pompa pilota non viene mai fermata.

    Le due pompe di mandata sono dotate di avviatore stella-triangolo mentre l’avviamento della pompa jockey è di tipo diretto

    Le caratteristiche dei motori del gruppo pompe sono:

    Pompa di mandata principale o pompa di alimentazione
    Quantità 2
    Costruttore FELM s.r.l.
    Tipo Y2160L-2
    Tipo di servizio S1
    Tipo di statore Ghisa
    Forma B3 (con piedini)
    Potenza meccanica 18,5 kW (25 HP)
    Corrente assorbita 34,2 A (380 V) – 32,5 (400 V)
    Velocità 2938 rpm
    Fattore di potenza 0,9
    Rendimento 91,4 %
    Poli 2
    Corrente bloccata/corrente nominale 8,34
    Coppia bloccata/coppia nominale 2,81
    Coppia di rottura/coppia nominale 3,71
    Momento d’inerzia 0,0525 kgm2
    Peso 134 kg

    Potenza elettrica 18,5/0.914 = 20,24 kW

    Pompa jockey
    Quantità 1
    Potenza meccanica 2,2 kW (3 HP)
    Potenza elettrica 4 kW circa
    Corrente assorbita 8 A (380 V) - 5,5 A (400 V)
    (Unici dati recuperabili)

    Dai miei calcoli, la condizione più gravosa risulta essere quella di avviamento del gruppo pompe, quando viene richiesta una potenza di spunto di 100,31 kVA (152,41 A) [nell'ipotesi che il fattore di potenza allo spunto sia pari alla metà del valore nominale!]

    C'è da dire che allo stato attuale il GE alimenta anche la palazzina uffici che richiede almeno 20 kVA.
    In questa condizione all'avviamento del gruppo pompe lo spunto sale a 118,41 kVA (180 A circa).
    A questo spunto il GE risponde con una riduzione drastica della frequenza (che passa da 50 a pochi Hz) e con una riduzione quasi a zero della tensione di uscita.

    Il GE è equipaggiato con un alternatore prodotto dalla Mecc-Alte con le seguenti caratteristiche:

    Tipo ECN 31-1S/4
    Frequenza 50 Hz
    Tensione 400 V
    Potenza nominale in classe H 31 kVA
    Classe d’isolamento H
    Esecuzione senza spazzole
    Connessioni di statore a 6 fini
    Rotore con gabbia di smorzamento
    Rendimenti
    Classe di efficienza F
    a pieno carico 85,8 %
    a 3/4 del carico 86 %
    a 2/4 del carico 84 %
    ad 1/4 del carico 81 %
    Reattanze
    Xd 219,2 %
    Xd’ 17,3 %
    Xd’’ 11,67 %
    Xq 99,8 %
    Xq’ 99,8 %
    Xq’’ 32 %
    X2 21,83 %
    Xo 2,8 %
    Rapporto di corto circuito Kcc 0,55
    Costanti di tempo
    Td’ 0,0613 sec
    Td’’ 0,015 sec
    Tdo’ 1,29 sec
    Ta 0,031 sec
    Corrente di eccitazione
    a vuoto 0,5 A
    a pieno carico 2,5 A
    Sovraccarico
    Lungo al 110 % del carico nominale per un ora con un intervallo di raffreddamento di 4 ore
    Breve 300 % per massimo 20 sec.
    Resistenza dei conduttori di statore 0,211 ? a 20°C
    Resistenza dei conduttori rotorici 1.588 ? a 20°C
    Dissipazione di calore
    a pieno carico ed in classe F 3972 W
    Distorsione a pieno carico (THD)
    Fase-fase 2,6 %
    Fase-neutro 2,9 %
    Distorsione a vuoto (THD)
    Fase-fase 3,6 %
    Fase-neutro 3,7 %

    Dalle caratteristiche dell'alternatore si vede che questo ammette un sovraccarico temporaneo del 300% per non più di 20 sec. che sarebbe sufficiente a consentire lo spunto dei motori delle pompe del gruppo di pressurizzazione ma mi resta il dubbio sul motore primo.
    In effetti, anche in relazione al comportramento osservato del GE, il motore diesel regge il sovraccarico ma non riesce a mantenere la frequenza della tensione di alimentazione entro le tolleranze.

    In relazione a tutto quanto appena descritto, spero con dovizia di dettagli, non riesco a determinare la potenza del generatore.
    Per speigarmi meglio, in relazione ai miei calcoli (forse anche errati - non ho la presunzione di non commettere errori) sceglierei un gruppo elettrogeno con una potenza in emergenza o LTP di 111 kVA escludendo gli uffici ma mi sembra esagerato.
    Possibile che il sovraccarico massimo ammesso da un GE sia non più del 10%.
    Il mio dubbio riguarda perciò anche il valore di potenza del GE (PRP, LTP ecc...) con il quale confrontare la potenza richiesta in fase di spunto delle pompe.

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    • #3
      Se questo forum non è adatto a domande come quella che segue mi scuso sin d'ora.

      Tranquillo che se riesci a trovare la sezione giusta ti risponderanno , ma qui sei fuori onda vediamo se i MOD riescono a trovare la giusta collocazione .
      Ciao . Spartano .

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      • #4
        Grazie Spartano, speriamo bene.... saluti. alfa220780

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