Određivanje tlaka na pumpi. Opće informacije. Provođenje izračuna. Jedinice

Definicija pojma pritiska

Oblik karakteristika crpke.
Različiti nagibi s identičnim kućištem i impelerom pumpe (npr. ovisno o brzini motora)

Različite promjene protoka i tlaka

Glava pumpe (H)
- specifični mehanički rad koji prenosi pumpa dizane tekućine.

H=E/G

E
= mehanička energija
G
= težina dizane tekućine

Tlak koji stvara crpka i brzina protoka pumpane tekućine (dovod) ovise jedan o drugom. Ovaj odnos je grafički prikazan kao krivulja pumpe. Vertikalna os (y-os) odražava visinu pumpe (H) izraženu u metrima. Moguće su i druge skale tlaka. U ovom slučaju vrijede sljedeći odnosi:
10 m w.st. = 1 bar = 100 000 Pa = 100 kPa
Horizontalna os (apscisa) prikazuje ljestvicu isporuke crpke (Q), izraženu u kubičnim metrima po satu [m3/h]. Moguće su i druge skale isporuke, npr. [l/s].

Karakteristični oblik pokazuje sljedeće vrste ovisnosti: energija električnog pogona (uzimajući u obzir ukupnu učinkovitost) pretvara se u pumpi u takve oblike hidrauličke energije kao što su tlak i brzina. Ako pumpa radi sa zatvorenim ventilom, stvara maksimalni tlak. U ovom slučaju se govori o glavi pumpe Ho pri nultom protoku. Kada se ventil počne polako otvarati, pumpani medij počinje se kretati. Zbog ovog dijela pogonska energija se pretvara u kinetičku energiju tekućine. Održavanje početnog pritiska postaje nemoguće.
Karakteristika pumpe ima oblik padajuće krivulje. Teoretski, karakteristika crpke se siječe s osi isporuke. Tada voda ima samo kinetičku energiju, odnosno pritisak se više ne stvara. Međutim, budući da uvijek postoji unutarnji otpor u cjevovodnom sustavu, u stvarnosti karakteristike crpke se prekidaju prije nego što se dosegne osi isporuke.

Snaga i učinkovitost potopne pumpe

Nazivna učinkovitost motora centrifugalne crpke za opskrbu vodom je omjer korisne snage i potrošene snage. Oznaka - η. Formula distribucije: η = (R2/R1) * 100. Učinkovitost elektromotora nikada neće biti veća od jedinice (100%) ni pod kojim okolnostima, budući da ne postoji "perpetual motion machine", a svi pogoni imaju gubitke.

Učinkovitost - to je naziv omjera hidraulike prema snazi ​​koja se dovodi u osovinu uređaja za nizbrdo, a njihova razlika pokazuje gubitke u jedinici. Formula: η \u003d (P4 / P3) * 100.

Gubitak snage u centrifugalnom crpnom uređaju također se dobiva iz niza komponenti, i to:

• hidraulički;
• Mehanički;
• Gubitak volumena Pvset.

Potopne pumpe za ljetne vikendice mogu se kupiti u bilo kojoj specijaliziranoj trgovini

Ukupna učinkovitost je zbroj učinkovitosti svih gubitaka. Učinkovitost uređaja karakterizira stupanj savršenstva dizajna u smislu mehanike i hidraulike.

Može li instalacija utjecati na količinu pritiska

S obzirom na jednostavnost, čak i primitivan dizajn crpki, kao i dostupnost detaljnih uputa za ugradnju, mnogi moderni muškarci preuzimaju posao sami, odnosno bez pomoći profesionalaca. Takvo ponašanje najčešće je povezano sa željom za uštedom novca: nisu svi spremni platiti ne samo za pumpu ili crpnu stanicu, već i za usluge majstora. S obzirom da je tlak pumpe glavna karakteristika njezine aktivnosti, nitko nije spreman izgubiti. Zato se samo po sebi postavlja pitanje: koliko instalacija koja se provodi samostalno može utjecati na veličinu tlaka.

Čini se da spojimo jednu cijev na usisnu cijev, drugu na ono što je odgovorno za tlak, napajanje - i gotovi ste. U praksi, najmanja pogreška ne samo da može negativno utjecati na pritisak vode, već i značajno smanjiti trajanje rada.

Vrste snage uređaja za bunar

Tijekom proizvodnje uređaja u tvornici koriste se oznake vrsta snage:

1. P1 (kW). Ulazna električna snaga je ona koju elektromotor uzima iz mreže.
2. P2 (kW). Na osovini motora - ona koju daje osovini. Ulazna snaga pumpe P1 jednaka je snazi ​​osovine motora P2 podijeljenoj s učinkom motora.
3. P3 (kW). Ulazna vrijednost hidrauličke crpke jednaka je P2 kada spojka koja spaja osovinu uređaja i osovinu motora ne troši električnu energiju.
4. P4 (kW). Korisna snaga potopljene hidraulične crpne opreme je ona koja izlazi tijekom rada u obliku protoka i pritiska vode.

Bez relevantnog iskustva, ne preporuča se samostalno instalirati crpku

Indikator možete izračunati online, postoji poseban kalkulator.

Ekvivalentna rupa

Ako je učinjeno
dio rupe F_ekroz koji takav
ista količina zraka,
kao i kroz cjevovod u isto
početna glava h, zatim
takva se rupa naziva ekvivalentna,
oni. prolaz kroz zadani ekvivalent
rupa zamjenjuje sve otpore
u cjevovodu.

Nađimo vrijednost
rupe:

,
(4)

gdje je c brzina
istjecanje plina.

Potrošnja plina:

(5)

Od (2)
(6)

Otprilike zato
da ne uzimamo u obzir faktor sužavanja
mlaznice.

—
je uvjetni otpor
pogodan za ulazak u izračune prilikom pojednostavljivanja
pravi složeni sustavi. Gubici
određuju se tlakovi u cjevovodima
kao zbroj gubitaka na odvojenim mjestima
cjevovoda i izračunavaju se za
na temelju eksperimentalnih podataka,
dati u priručnicima.

Gubici u cjevovodu
nastaju na zavojima, zavojima,
širenje i skupljanje cjevovoda.
Gubici u jednakom cjevovodu također
izračunato prema referentnim podacima:

(7)

1. Usisavanje
   grana cijevi
2. Kućište ventilatora
3. Pražnjenje
   grana cijevi
4. ekvivalent
   rupa koja zamjenjuje pravi
   cjevovod sa svojim otporom.

1. ;
2. ;
3. ;
4. ;
5. ;

—
brzina u usisnom cjevovodu;

—
brzina ispuha kroz ekvivalent
rupa;

—
iznos pritiska pod kojim
kretanje plina u usisnoj cijevi;

statički i
dinamički tlak u izlaznoj cijevi;

—
puni tlak u ispusnoj cijevi.

Kroz ekvivalent
rupa
plin curi pod pritiskom,
znajući,
pronaći.

Primjer

Što čini
snaga motora za pogon
fan, ako znamo prethodni
podaci od 5.

Uzimajući u obzir gubitke:

gdje
—
monometrijski koeficijent korisnog
radnje.

gdje
—
teoretska glava ventilatora.

Izvođenje jednadžbi
ventilator.

dano:

Pronaći:

Kompetentan odabir jedinice prema parametrima

Odabir crpke za zadane uvjete važna je faza u projektiranju instalacije i stanice. Da biste odabrali jedinicu za ugradnju, morate imati početne vrijednosti koje karakteriziraju cjevovodne sustave i zahtjeve koji se odnose na projekt.

Takvi podaci, koji se sastavljaju u obliku projekta, trebaju uključivati:

1. Podaci o namjeni i prirodi rada uređaja.
2. Karakteristike hidraulike cjevovodnog sustava, uključujući kapacitet koji troši maksimalna i minimalna stanica Qmax i Qmin potrošena visina, što odgovara maksimalnom i minimalnom protoku Hmax i Hmin.
3. Podaci o izvorima energije ili rezervoarima.
4. Podaci o mjestu i uvjetima smještaja crpke.
5. Podaci o elektromotorima i izvorima energije.
6. Posebni zahtjevi. Na temelju ovih informacija, koristeći kataloge i referentne knjige o crpnoj opremi, možete odabrati uređaj prema njegovim karakteristikama i koeficijentu brzine.

Prvenstveno, tip i marka crpke odabiru se prema sažetom rasporedu radnih područja opreme odredišta koja joj odgovara. Odabir se vrši za prosječne brzine protoka i glave.Prilikom odabira koordinate s točkama Qcp i Hcp, potrebno je osigurati da ona prolazi sredinom radnog polja odabranog uređaja.

Kako bi pumpa dugo služila, istrošene dijelove treba na vrijeme mijenjati

Nakon primjene kataloga potrebno je pronaći radnu karakteristiku odabranog uređaja i izgraditi spojnu karakteristiku njega i cjevovoda (bušotine). Takvim se poravnavanjem dobiva radna koordinata koja odgovara Qcp i Hav. Poznavajući Qmax i Qmin, odgovarajuće vrijednosti učinkovitosti se nalaze iz krivulje. Ako ti podaci nisu manji od minimalne učinkovitosti, koja je prihvaćena, tada takav uređaj zadovoljava početne podatke o energetskim pokazateljima. Za izgradnju karakteristika stanice možete koristiti i univerzalne parametre uređaja.

Prema formuli izračunava se maksimum elipsoidne visine usisavanja, koji odgovara Qmax, a zatim se uspoređuje s minimalnom zadanom visinom usisavanja. Ako se usisna geodezija prema formuli pokaže veća od navedene, tada odabrani uređaj zadovoljava početne vrijednosti u smislu svoje kavitacije. Iz referentnog kataloga potrebno je ispisati geometrične, mehaničke i hidrauličke podatke odabrane opreme.

Odabir uređaja prema faktoru brzine:

1. Potrebno je izračunati prosječne vrijednosti protoka i tlaka Qcp i Hcp, uzimajući broj okretaja prema standardu funkcionalnog kotača, te izračunati specifičnu frekvenciju rotacije ns koristeći formulu.
2. Prema specifičnoj brzini i Qcp i Isp, odabire se crpna oprema. Budući da se u takvoj situaciji uređaj odabire korištenjem zakona skaliranja za optimalne podatke o učinkovitosti, nema potrebe za još jednom provjerom karakteristike.
3. Poznavajući brzinu vrtnje, prema Qcp, n i izračunatu po formuli za koeficijent kavitacije Ccr, potrebno je pronaći vrijednost usisne visine vakuuma crpnog uređaja Hv. Zatim, koristeći formulu za Qmax, trebate pronaći maksimalnu vrijednost elipsoidne usisne visine i usporediti je s jednom postavljenom kako biste smanjili cijenu građevinskih radova. Ako je maksimalna vrijednost elipsoidne visine veća od navedene, tada je crpna oprema prikladna i za kavitaciju.

Izbor crpnog uređaja prema koeficijentu brzine prikladan je za izvođenje u situaciji kada nema karakteristika uređaja, već postoje samo podaci koji odgovaraju optimalnom načinu rada. Također je obavezno mjerenje tlaka na stanici (primjer opreme u bušotini).

Važno je odabrati pravu snagu crpke i samu opremu, tada će crpna jedinica ili stanica funkcionirati što učinkovitije

Radni proces krilne pumpe

Moment sile otpora u odnosu na
os suprotstavlja rotaciji radnika
kotači, tako da su oštrice profilirane,
uzimajući u obzir brzinu dodavanja, učestalost
rotacija, smjer kretanja tekućine.

Prevladavanje trenutka, impelera
radi posao. Glavni dio,
dovedena do kotača energije se prenosi
tekućina, a dio energije se gubi kada
svladavanje otpora.

Ako je fiksni koordinatni sustav
spojiti s kućištem pumpe, a pomično
koordinatni sustav s impelerom,
zatim putanja apsolutnog kretanja
čestice će se zbrajati iz rotacije
(prijenosno kretanje) impeler
i relativno kretanje u mobilu
sustav oštrica.

Apsolutna brzina jednaka je vektoru
zbroj brzine prijenosa Usu brzine rotacije čestice s radnikom
kotača i relativne brzineWkretanje duž lopatice u odnosu na
pokretni koordinatni sustav povezan
s kolovratom.

Na sl. 15.2 crtkana linija
prikazuje putanju čestice od ulaza
a prije ostavljanja pumpe u relativnom
kretanje - AB, putanja prijenosnog
pokreti se podudaraju s krugovima na
radijusi kotača, na primjer, na radijusima
R₁i R₂.
Putanja čestica u apsolutnom kretanju
od ulaza pumpe do izlaza - AC.Kretanje
mobilni sustav - relativno, in
mobilni - prijenosni.

Paralelogrami brzina za ulazak u
rotor i izlaz iz njega:

(15.5)

gdje je i= 1.2.

Relativna brzina zbroja Wi prijenosniUdat će apsolutnu brzinuV
_.

Paralelogrami brzine na sl. 15.2
pokazuju da je kutni moment čestice
tekućina na izlazu iz impelera
više od unosa

V₂Cosα₂R₂
> V₁Cosα₁R₁

Stoga, prilikom prolaska
kotač moment zamahapovećava. Trenutak uspona
količina gibanja uzrokovana trenutkom
sile s kojima djeluje impeler
na tekućinu u njemu.

Za stabilan protok tekućine
razlika zamaha
tekućina koja izlazi iz kanala i ulazi
u njega po jedinici vremena jednak je trenutku
vanjske sile s kojima impeler
djeluje na tekućinu.

Moment sila s kojim rotor
djeluje na tekućinu je:

M = Pρ(V₂Cosα₂R₂
— V₁Cosα₁R₁),

gdje je Q brzina protoka
tekućine kroz impeler.

Pomnožite obje strane ove jednadžbe sa
kutna brzina radnog kola ω.

M ω= Pρ(V₂Cosα₂R₂ω
— V₁Cosα₁R₁ω),

Raditi Mωpozvao
hidraulička snaga, odnosno rad
koju proizvodi impeler u
jedinica vremena, djelujući na
tekućine koju sadrži.

Iz Bernoullijeve jednadžbe to znamo
specifična energija, prenosio
jedinica težine tekućine naziva se
pritisak. U Bernoullijevoj jednadžbi izvor
energije za pomicanje tekućine
razlika tlaka.

Prilikom korištenja pumpe energija odn
tlak na tekućinu prenose radnici
kotač pumpe.

Teoretska glava rotora
— H_T pozvao
specifična energija, prenosio
jedinična težina tekućeg impelera
pumpa.

N=Mω= H_T*Pstrg

S obzirom na to u₁=R₁ω
- prijenosna (obodna) brzina
propeler na ulazu iu₂
= R₂
ω - radna brzina
kotača na izlazu i da je projekcija vektora
apsolutne brzine po smjeru
prijenosna brzina (okomito
na polumjere R1 i R2)
jednakV_u2
=V₂Cosα₂
iV_u1
= V₁Cosα₁,
gdjeV_u2iV_u1
, dobivamo teoretsku glavu
kao

H_T*Pstrg
= Pρ(V₂Cosα₂R₂ω
— V₁Cosα₁R₁ω),gdje

(15.6)

Stvarna visina pumpe
manje
teorijski pritisak jer ga
uzimaju se stvarne vrijednosti brzina i
pritisak.

Krilne pumpe su jednostupanjske
i višestupanjski. U jednoj fazi
pumpe tekućina prolazi kroz radnu
kotač jednom (vidi sliku 15.1). pritisak
takve pumpe na zadanoj frekvenciji
rotacija je ograničena. Za povećanje pritiska
koristiti višestupanjske pumpe
kojih ima nekoliko uzastopno
spojeni impeleri fiksni
na jednoj osovini. Glava pumpe se diže
proporcionalno broju kotača.

Pumpa s lopaticama može raditi s
različitim načinima, tj. na različitim feedovima
i brzine vrtnje.

Pokrivanje ventila instaliranog na
tlačna cijev crpke, smanjiti
hraniti. Također mijenja pritisak
koju razvija pumpa. Za operaciju
pumpa mora znati kako se mijenja
glava, učinkovitost i potrošena snaga
pumpa, kada se promijeni njezina opskrba, t.j.
znati karakteristike crpke, pod kojom
odnosi se na ovisnost pritiska, snage
a učinkovitost crpke iz njezine opskrbe na konstanti
brzina vrtnje (slika 15.3).

Način rada crpke, u kojem je
Učinkovitost je na maksimumu
naziva se optimalnim.

Osnovne greške pri instalaciji

Pogledajmo najčešće pogreške koje mnogi od nas čine:

Promjer usisne cijevi. Često je promjer cjevovoda u praksi manji od promjera usisne cijevi. Ovaj dizajn, kada je spojen, povećava otpor na strani usisnog voda, čime se smanjuje dubina usisavanja.Jednostavno rečeno: cjevovod smanjenog promjera jednostavno nije u stanju proći veličinu tekućine koju pumpa lako usisava i pumpa.
Izravna veza na obično crijevo. Takav sustav nije osobito kritičan ako se koristi pumpa malog kapaciteta. Inače, pod utjecajem visokog tlaka koji stvara crpka, crijevo će se skupiti, njegov će se presjek značajno smanjiti, a voda jednostavno ne može proći kroz njega. U najboljem slučaju, to će dovesti do prestanka opskrbe vodom, u najgorem slučaju, do kvara crpke bez mogućnosti njenog naknadnog popravka.
Veliki broj zavoja i zavoja u cjevovodu. Ova opcija ugradnje ne povećava vrijednost otpora, odnosno smanjuje performanse i glavu crpke

Zato je toliko važno smanjiti broj zavoja i zavoja na minimalnu vrijednost ako kupljenu i ugrađenu pumpu želite koristiti 100%.
Brtvljenje. Zbog nedovoljnog brtvljenja u usisnom dijelu cjevovoda mogu doći do značajnih gubitaka vode.

Loše brtvljenje ne samo da smanjuje tlak vode, već i prati rad crpke prekomjernom bukom.

Potopna glava pumpe

Zato je jedna od najsigurnijih i najpouzdanijih potopna pumpa. Njegov se tlak izračunava po formuli:

H = H visina + H gubitak + H izljev gdje je:

H visina - visinska razlika između mjesta crpke i najviše točke vodoopskrbnog sustava;

H gubici - mogući hidraulički gubici koji nastaju prilikom kretanja tekućine kroz cijev, prvenstveno su povezani s trenjem tekućine o stijenke cijevi;

H izljev - pritisak na izljev koji vam omogućuje korištenje svih vodovodnih uređaja (obično u rasponu od 15-20 metara).

Već smo utvrdili da je glava pumpe tlak potreban za potiskivanje tekućine do određene visine. Cirkulacijske pumpe našle su se u sustavima grijanja, uz njihovu pomoć osigurava se neprekidna cirkulacija izvora topline u sustavu

Naravno, odabiru cirkulacijske crpke treba pristupiti svjesnije i zahtjevnije, shvaćajući da o tome uvelike ovisi učinkovitost i neprekinut rad njezine uporabe, što je toliko važno za stambene zgrade. Takve su pumpe pouzdane, učinkovite i dokazale su se čak iu stambenim zgradama.

Naravno, takvu crpku također treba odabrati na temelju tlaka. Tlak cirkulacijske crpke nema veze, a time i ovisnost o visini zgrade. Ovdje je glavna stvar hidraulički otpor staze. I ovdje je za izračun potrebna sljedeća formula:

H = (R * L + Z zbroj) / (p * g) gdje je:

R - gubici;

L je duljina cjevovoda, mjerena u metrima;

Z zbroj - ukupan broj sigurnosnih faktora za strukturne elemente cjevovoda (za armature i armature ova vrijednost je 1,3; za termostatske ventile - 1,7; i za mješalice - 1,2);

p je gustoća vode, sjećamo se iz školskog kolegija fizike da je 1000 kg/m3;

g je ubrzanje slobodnog pada čija se vrijednost uzima kao prosječna vrijednost - 9,8 m/s2.

Ispada da je, znajući sve osnovne parametre, vrlo jednostavno odrediti tlak vode koji vam je potreban u određenoj situaciji, za to ne morate uključiti stručnjake.

Zašto u metrima

Crpka za pritisak vode i bilo koje druge tekućine vrlo je popularan uređaj, bez kojeg je teško zamisliti život u privatnoj kući. Mnogi potrošači još uvijek ne razumiju zašto se tlak mjeri u metrima.

Tlak centrifugalne pumpe, međutim, kao i svake druge, obično se mjeri u metrima. Naravno, takav sustav postavlja mnoga pitanja. Prije svega, dogodilo se povijesno, svi su se dugo navikli na takvu oznaku i ne namjeravaju ništa mijenjati.I, naravno, zgodno je, jer ne morate pribjegavati korištenju drugih mjernih jedinica za obavljanje složenih matematičkih izračuna. Vrijednost glave, izračunata u metrima, daje nam informaciju da crpka može podići tekućinu na zadanu visinu.

Zaključak

"Hidraulika" uključena
konkretan metodološki primjer izračuna
volumetrijski hidraulički pogon pokazuje se da
za odabir potrebnih uređaja (pumpa,
hidraulički motori, hidraulički uređaji, filteri,
uređaji za radnu tekućinu, hidraulički vodovi
i njihovi elementi elektromotor) i
učinkovit rad hidrauličkog pogona
treba izračunati

Vrlo
važno je ne pogriješiti u proračunima
i mjerne jedinice, jer na grešku
Možete odabrati uređaj koji
tijekom rada hidrauličkog pogona
neće ispuniti zahtjeve
primijenjen na jedinicu kao cjelinu.
Rezultati obavljenog rada dopuštaju
donijeti zaključak o dovoljnoj točnosti
izvođenje proračuna i odabir
hidrauličke opreme