Hệ số thu giảm và bơm định lượng

Hệ số thu giảm và bơm định lượng

Bơm định lượng là thiết bị định lượng hóa chất dịch chuyển dương có khả năng thay đổi công suất theo cách thủ công hoặc tự động theo yêu cầu của điều kiện xử lý. Những máy bơm này được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu tốc độ dòng chảy có độ chính xác cao, có thể lặp lại và có thể điều chỉnh.

Bơm định lượng được đặc trưng bởi khả năng đáp ứng các yêu cầu hiệu suất cụ thể liên quan đến độ tuyến tính, độ chính xác ở trạng thái ổn định và độ lặp lại. Hệ số thu giảm (phạm vi điều chỉnh của bơm định lượng) và Độ chính xác là chìa khóa để xác định chất lượng và hiệu suất của bơm định lượng.

Hệ số thu giảm là công suất định mức chia cho công suất tối thiểu có thể đạt được trong khi vẫn duy trì độ chính xác và tuyến tính ở trạng thái ổn định được chỉ định.

Ví dụ
Công suất định mức: 50 gallon mỗi giờ
Công suất tối thiểu: 5 gallon mỗi giờ
Hệ số thu giảm: 50/5 = 10
Hệ số thu giảm: 10:1

Trong ví dụ trên, hệ số thu giảm là 10:1. Nếu công suất tối thiểu là 0,5 GPH thì hệ số thu giảm sẽ là 100:1. Tuy nhiên, nếu xác định hệ số thu giảm mà không có độ chính xác thì lại vô nghĩa.

Hãy xem xét cùng một máy bơm có định mức ở công suất tối đa 50 GPH. Nếu bạn không xác định độ chính xác, về mặt kỹ thuật, máy bơm có thể có hệ số thu giảm là 0 GPH, trong trường hợp đó giá trị là vô hạn.

Xác định Độ chính xác yêu cầu hai thông tin đầu vào:

• Phạm vi phần trăm được biểu thị dưới dạng giá trị ±
• Một yếu tố định tính thực sự xác định giá trị thực của tỷ lệ phần trăm đã nêu

Bơm định lượng thường có độ chính xác ±1%. Các nhà sản xuất sử dụng phạm vi/thang đo đầy đủ, trạng thái ổn định tại điểm đặt hoặc lặp đi lặp lại làm yếu tố hạn định để xác định độ chính xác. Trạng thái ổn định tại điểm đặt là chỉ số hữu ích duy nhất trong phạm vi tỷ lệ phần trăm độ chính xác đối với bơm định lượng. Chúng ta hãy xem xét từng yếu tố định tính một cách chi tiết và lý do trạng thái ổn định ở điểm đặt là yếu tố định tính tốt nhất.

Độ chính xác toàn phạm vi hoặc toàn thang đo
Sử dụng công suất tối đa của máy bơm làm giá trị. Trong ví dụ của chúng tôi ở trên:

• Độ chính xác ± 1% của toàn thang đo
  ○ 1% của toàn thang đo = 0,5 GPH
• Độ chính xác ở cài đặt công suất 100% (50 GPH)
  ○ 50 GPM ± 0,5 GPH
  ○ 0,5 / 50 = 1% điểm đặt
• Độ chính xác của cài đặt công suất 10% (5 GPH)
  ○ 5 GPH ± 0,5 GPH
  ○ 0,5 / 5 = 10% điểm đặt

Độ chính xác toàn thang đo không chính xác lắm. Từ ví dụ 50 GPH của chúng tôi ở trên, 1% của toàn thang đo = 0,5 GPH. Bất kể chúng tôi đặt công suất của máy bơm ở đâu, thông số dòng chảy của máy bơm cho phép sai số cộng hoặc trừ 0,5 GPH, tổng cộng thực tế là gấp đôi vì là ±. Vì vậy phạm vi lỗi là 1 GPH.

Khi máy bơm được đặt ở mức 100% công suất thì đó là một phép tính dễ hiểu vì bằng ± 1%. Tuy nhiên khi đặt máy bơm ở công suất 10% thì sai số cho phép vẫn bằng 1% công suất tối đa. Vì vậy, người dùng mong đợi 5 GPH, nhưng có thể có sai số ± 0.5 GPH. Độ lệch cho phép thực tế, theo yêu cầu kỹ thuật, hiện là ± 10% so với điểm cài đặt của bơm – một khoảng sai số tương đương 20% của cài đặt của bơm. Đây không phải là độ chính xác của bơm định lượng. Để đạt được độ chính xác, phải đặt Trạng thái ổn định tại Điểm đặt.

Trạng thái ổn định ở độ chính xác điểm đặt
Sử dụng cài đặt công suất hiện tại của máy bơm làm giá trị. Từ ví dụ trên:
Ở cài đặt công suất 100%, 1% = 0,5 GPH
Ở cài đặt công suất 10%, 1% = 0,05 GPH

Độ chính xác ở trạng thái ổn định là độ chính xác hữu ích duy nhất đối với bơm định lượng. Độ chính xác này được đo ở cài đặt công suất hiện tại của máy bơm. Giá trị của dòng chảy thay đổi dựa trên cài đặt công suất vì tỷ lệ phần trăm dựa trên cài đặt chứ không phải định mức bơm tối đa.

Biểu đồ 1

Biểu đồ 1 cho thấy giới hạn trên và giới hạn dưới của bơm định lượng với độ chính xác ở trạng thái ổn định ± 1%. Biên độ sai lệch có thể chấp nhận được rất hẹp – và đó là bơm định lượng thể tích được kiểm soát thực theo định nghĩa của viện thủy lực, ANSI và API.

Độ chính xác lặp lại
Độ chính xác lặp lại có 2 ý nghĩa:

• Độ chính xác của máy bơm hoạt động liên tục ở cùng công suất cài đặt
• Độ chính xác của máy bơm ở một cài đặt cụ thể khi công suất thay đổi, sau đó trở về cài đặt ban đầu

Độ chính xác lặp đi lặp lại cũng thường bị sử dụng sai. Độ chính xác lặp đi lặp lại thực sự không phải là tuyên bố tổng thể về độ chính xác của máy bơm sẽ gắn liền với hệ số thu giảm. Mối liên hệ duy nhất với hệ số thu giảm là độ chính xác lặp đi lặp lại chỉ áp dụng trong phạm vi hệ số thu giảm.

Mục đích của bơm định lượng là cung cấp dòng chảy có thể dự đoán được ở mức cài đặt công suất, do đó áp dụng định nghĩa 2. Định nghĩa 1 có ý nghĩa rất ít vì không thực sự thách thức khả năng dự đoán chính xác cho máy bơm trên toàn bộ phạm vi. Đó là lý do vì sao định nghĩa 1 thường được áp dụng cho những máy bơm không thực sự là bơm định lượng. API và các tổ chức tiêu chuẩn khác xác định ± 3% là thông số kỹ thuật cho độ chính xác lặp đi lặp lại và hy vọng máy bơm sẽ được kiểm tra theo định nghĩa 2.

Tóm lại, cần phải rõ ràng rằng bạn không thể tách rời hệ số thu giảm khỏi độ chính xác và độ chính xác ở trạng thái ổn định là dạng duy nhất của tuyên bố độ chính xác có các giá trị trong ứng dụng bơm định lượng. Độ chính xác có thể đo lường, kiểm chứng và tăng thêm giá trị cho hệ thống bơm.

Bơm định lượng thể tích được kiểm soát thực sự đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của cơ quan về độ chính xác ở trạng thái ổn định và điều chỉnh.