קביעת הלחץ על המשאבה. מידע כללי. ביצוע החישוב. יחידות

הגדרת המושג לחץ

טופס מאפייני משאבה.
מדרונות שונים עם מעטפת זהה ואימפלר משאבה (למשל תלוי במהירות המנוע)

שינויי זרימה ולחץ שונים

ראש משאבה (H)
- עבודה מכנית ספציפית המועברת על ידי משאבת הנוזל הנשאב.

H=E/G

ה
= אנרגיה מכנית
G
= משקל הנוזל הנשאב

הלחץ שנוצר על ידי המשאבה וקצב הזרימה של הנוזל הנשאב (האספקה) תלויים זה בזה. קשר זה מוצג בצורה גרפית כעקומת משאבה. הציר האנכי (ציר y) משקף את ראש המשאבה (H) מבוטא במטרים. סולמות לחץ אחרים אפשריים גם כן. במקרה זה, היחסים הבאים תקפים:
10 מ' רוחב. = 1 בר = 100,000 Pa = 100 kPa
הציר האופקי (abscissa) מציג את סולם אספקת המשאבה (Q), מבוטא במטר מעוקב לשעה [m3/h]. סולמות משלוח אחרים אפשריים גם הם, למשל [l/s].

הצורה האופיינית מציגה את סוגי התלות הבאים: האנרגיה של הכונן החשמלי (בהתחשב ביעילות הכוללת) מומרת במשאבה לצורות אנרגיה הידראולית כמו לחץ ומהירות. אם המשאבה פועלת כשהשסתום סגור, היא מייצרת לחץ מרבי. במקרה זה, מדברים על ראש המשאבה Ho בזרימה אפסית. כאשר השסתום מתחיל להיפתח לאט, המדיום הנשאב מתחיל לנוע. בשל החלק הזה אנרגיית ההנעה מומרת לאנרגיה קינטית נוזלים. שמירה על הלחץ הראשוני הופכת לבלתי אפשרית.
מאפיין המשאבה לובש צורה של עקומה נופלת. תיאורטית, מאפיין המשאבה מצטלב עם ציר האספקה. ואז למים יש רק אנרגיה קינטית, כלומר לא נוצר עוד לחץ. עם זאת, מכיוון שתמיד קיימת התנגדות פנימית במערכת הצנרת, למעשה ביצועי המשאבות נקטעים לפני הגעה לציר האספקה.

כוח ויעילות משאבה טבולה

היעילות המדורגת של מנוע משאבה צנטריפוגלית לאספקת מים היא היחס בין ההספק השימושי לזה הנצרך. ייעוד - η. נוסחת הפצה: η = (Р2/Р1) * 100. היעילות של מנוע חשמלי לעולם לא תהיה גבוהה מאחדות (100%) בשום פנים ואופן, שכן אין "מכונת תנועה תמידית", ולכל כוננים יש הפסדים.

יעילות - זה השם של היחס בין ההידראוליקה להספק שמסופק לפיר של התקן למטה, וההבדל שלהם מדווח על הפסדים ביחידה. נוסחה: η \u003d (P4 / P3) * 100.

אובדן הכוח במכשיר שאיבה צנטריפוגלי מתקבל גם ממספר רכיבים, כלומר:

• הידראולי;
• מֵכָנִי;
• אובדן נפח Pvset.

משאבות טבולות לקוטג'ים קיץ ניתן לקנות בכל חנות מתמחה

היעילות הכוללת היא סכום היעילות של כל ההפסדים. יעילות המכשיר מאפיינת את מידת השלמות העיצובית מבחינת מכניקה והידראוליקה.

האם ההתקנה יכולה להשפיע על כמות הלחץ

לאור הפשטות, אפילו העיצוב הפרימיטיבי של המשאבות, כמו גם הזמינות של הוראות התקנה מפורטות, גברים מודרניים רבים לוקחים את העבודה בעצמם, כלומר, ללא עזרה של אנשי מקצוע. התנהגות כזו קשורה לרוב לרצון לחסוך כסף: לא כולם מוכנים לשלם לא רק עבור משאבה או תחנת שאיבה, אלא גם עבור שירותיו של מאסטר. בהתחשב בכך שלחץ המשאבה הוא המאפיין העיקרי של פעילותה, אף אחד לא מוכן להפסיד. לכן נשאלת השאלה מעצמה: כמה התקנה המתבצעת באופן עצמאי יכולה להשפיע על גודל הלחץ.

נראה שאנחנו מחברים צינור אחד לצינור היניקה, השני למה שאחראי על הלחץ, אספקת הכוח - וסיימתם. בפועל, הטעות הקלה ביותר יכולה לא רק להשפיע לרעה על לחץ המים, אלא גם להפחית באופן משמעותי את משך העבודה.

סוגי כוח המכשיר לבאר

במהלך הייצור של מכשירים במפעל, ייעודי זני הכוח משמשים:

1. P1 (kW). כוח קלט חשמלי הוא זה שהמנוע החשמלי לוקח מהרשת.
2. P2 (kW). על ציר המנוע - זה שהוא נותן לציר. קלט כוח המשאבה P1 שווה להספק גל המנוע P2 חלקי יעילות המנוע.
3. P3 (kW). ערך הכניסה של המשאבה ההידראולית שווה ל-P2 כאשר הצימוד המחבר בין פיר ההתקן לבין פיר המנוע אינו צורך חשמל.
4. P4 (kW). הכוח השימושי של ציוד שאיבה הידראולי צולל הוא זה שיוצא במהלך הפעולה בצורה של זרימת מים ולחץ.

ללא ניסיון רלוונטי, לא מומלץ להתקין את המשאבה באופן עצמאי

אתה יכול לחשב את המחוון באינטרנט, יש מחשבון מיוחד.

חור שווה ערך

אם נעשה
קטע חור F_הדרכו כאלה
אותה כמות אוויר,
כמו גם דרך הצינור בו זמנית
ראשי ח, אם כן
חור כזה נקרא שווה ערך,
הָהֵן. מעבר דרך מקבילה נתונה
חור מחליף את כל ההתנגדויות
בצנרת.

בוא נמצא את הערך
חורים:

,
(4)

כאשר c היא המהירות
יציאת גז.

צריכת דלק:

(5)

מתוך (2)
(6)

בערך בגלל
שאנחנו לא לוקחים בחשבון את הגורם המצמצם
מטוסים.

—
היא ההתנגדות המותנית
נוח להיכנס לחישובים בעת פישוט
מערכות מורכבות אמיתיות. אֲבֵדוֹת
הלחץ בצינורות נקבע
כסכום ההפסדים במקומות נפרדים
צינור ומחושבים עבור
מבוסס על נתונים ניסיוניים,
ניתן בספרי העזר.

הפסדים בצנרת
להתרחש בפניות, עיקולים,
הרחבה וכיווץ של צינורות.
הפסדים בצנרת שווה גם
מחושב לפי נתוני ייחוס:

(7)

1. יְנִיקָה
   ענף צינור
2. בית מאוורר
3. פְּרִיקָה
   ענף צינור
4. שווה ערך
   חור מחליף את האמיתי
   צינור עם ההתנגדות שלו.

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

—
מהירות בצינור היניקה;

—
מהירות פליטה דרך המקבילה
חור;

—
כמות הלחץ שתחתיו
תנועת גז בצינור היניקה;

סטטי ו
לחץ דינמי בצינור היציאה;

—
לחץ מלא בצינור הפריקה.

דרך המקבילה
חור
דליפות גז בלחץ,
יוֹדֵעַ,
למצוא.

דוגמא

מה
כוח מנוע לנהיגה
אוהד, אם אנחנו יודעים את הקודם
נתונים מ-5.

בהתחשב בהפסדים:

איפה
—
מקדם מונומטרי של שימושי
פעולות.

איפה
—
ראש מאוורר תיאורטי.

גזירת משוואות
אוהד.

נָתוּן:

למצוא:

בחירה מוסמכת של היחידה לפי הפרמטרים

בחירת משאבה לתנאים הניתנים מהווה שלב חשוב בתכנון המתקן והתחנה. לבחירת יחידה להתקנה, אתה צריך את הערכים ההתחלתיים המאפיינים את מערכות הצנרת, ואת הדרישות החלות על הפרויקט.

נתונים כאלה, אשר נאספים בצורה של פרויקט, צריכים לכלול:

1. מידע על מטרת ואופי הפעולה של המכשיר.
2. מאפייני ההידראוליקה של מערכת הצנרת, לרבות הקיבולת הנצרכת על ידי התחנה המקסימלית והמינימלית Qmax ו-Qmin הנצרכת, התואמת את קצבי הזרימה המקסימליים והמינימליים Hmax ו-Hmin.
3. נתונים על מקורות כוח או מאגרים.
4. נתונים על מיקום ותנאי מיקום המשאבה.
5. נתונים על מנועים חשמליים ומקורות אנרגיה.
6. דרישות מיוחדות. בהתבסס על מידע זה, באמצעות קטלוגים וספרי עיון על ציוד שאיבה, ניתן לבחור מכשיר לפי מאפייניו ומקדם המהירות שלו.

בעיקר, סוג ומותג המשאבה נבחרים לפי לוח הזמנים המסכם של אזורי העבודה של ציוד היעד התואם לו. הבחירה נעשית עבור נתוני זרימה וראש ממוצעים.בעת בחירת קואורדינטה עם נקודות Qcp ו-Hcp, יש צורך לוודא שהיא עוברת באמצע שדה העבודה של המכשיר הנבחר.

על מנת שהמשאבה תשרת לאורך זמן, יש להחליף חלקים בלויים בזמן

לאחר החלת הקטלוג, יש צורך למצוא את מאפיין הפעולה של המכשיר הנבחר ולבנות מאפיין משותף שלו ושל הצינור (טוב). על ידי יישור כזה, מתקבלת קואורדינטת העבודה, המתאימה ל-Qcp ו-Hav. לדעת Qmax ו-Qmin, ערכי היעילות המתאימים נמצאים מהעקומה. אם נתונים אלה אינם פחותים מהיעילות המינימלית, המקובלת, אז מכשיר כזה עונה על הנתונים הראשוניים על מחווני אנרגיה. כדי לבנות את המאפיינים של התחנה, אתה יכול גם להשתמש בפרמטרים האוניברסליים של המכשיר.

לפי הנוסחה מחושב המקסימום של גובה היניקה אליפסואיד, התואם ל-Qmax, ולאחר מכן הוא מושווה לגובה השאיבה המינימלי שנקבע. אם גיאודזית היניקה על פי הנוסחה מתבררת כגדולה מזו שצוינה, המכשיר הנבחר עונה על הערכים ההתחלתיים מבחינת הקוויטציה שלו. יש צורך לכתוב את נתוני הגיאומטריה, המכניקה וההידראוליקה של הציוד הנבחר מקטלוג ההתייחסות.

בחירת מכשיר לפי גורם מהירות:

1. יש צורך לחשב את הערכים הממוצעים של זרימה ולחץ Qcp ו-Hcp, תוך ביצוע מספר הסיבובים בהתאם לתקן של גלגל מתפקד, ולחשב את תדירות הסיבוב הספציפית ns באמצעות הנוסחה.
2. על פי המהירות הספציפית ו-Qcp ו-ISP, נבחר ציוד שאיבה. מכיוון שבמצב זה המכשיר נבחר באמצעות חוק הדמיון לנתוני יעילות מיטביים, אין צורך בבדיקה נוספת של המאפיין.
3. בידיעת מהירות הסיבוב, על פי Qcp, n ומחושבת על ידי הנוסחה עבור מקדם הקוויטציה Ccr, יש צורך למצוא את הערך של גובה היניקה בוואקום של מכשיר השאיבה Hv. יתרה מכך, באמצעות הנוסחה עבור Qmax, עליך למצוא את הערך המרבי של גובה היניקה אליפסואיד ולהשוות אותו לסט אחד כדי להפחית את עלות עבודות הבנייה. אם הערך המרבי של גובה אליפסואיד גבוה מזה שצוין, אזי ציוד השאיבה מתאים גם לקוויטציה.

הבחירה במכשיר שאיבה לפי מקדם המהירות נוחה לביצוע במצב בו אין מאפיינים של המכשירים אלא יש רק נתונים התואמים את אופן הפעולה האופטימלי. כמו כן, חובה למדוד את הלחץ בתחנה (דוגמה לציוד למטה).

חשוב לבחור את כוח המשאבה הנכון ואת הציוד עצמו, ואז יחידת השאיבה או התחנה תתפקד בצורה יעילה ככל האפשר

תהליך עבודה של משאבת שבשבת

כוחות רגע ההתנגדות ביחס ל
ציר נוגד את סיבוב העובד
גלגלים, כך שהלהבים הם בעלי פרופיל,
תוך התחשבות בקצב ההזנה, בתדירות
סיבוב, כיוון תנועת הנוזל.

מתגבר על הרגע, האימפלר
עושה את העבודה. חלק ראשי,
מובא לגלגל האנרגיה מועבר
נוזל, וחלק מהאנרגיה אובד כאשר
להתגבר על התנגדות.

אם מערכת הקואורדינטות הקבועה
להתחבר עם בית המשאבה, והמטלטלין
מערכת קואורדינטות עם אימפלר,
ואז מסלול התנועה המוחלטת
חלקיקים יצטברו מהסיבוב
אימפלר (תנועה ניידת).
ותנועה יחסית בנייד
מערכת להבים.

המהירות המוחלטת שווה לווקטור
סכום מהירות הנשיאה Uהם מהירויות הסיבוב של החלקיק עם העובד
גלגל ומהירות יחסיתWתנועה לאורך עצם השכמה ביחס ל
מערכת קואורדינטות נעה הקשורה
עם גלגל מסתובב.

על איור. 15.2 קו נקודות מקף
מראה את מסלול החלקיק מהכניסה
ולפני השארת המשאבה באופן יחסי
תנועה - AB, מסלול של הנייד
תנועות עולות בקנה אחד עם עיגולים על
רדיוסי גלגל, למשל, ברדיוסים
ר₁ור₂.
מסלולים של חלקיקים בתנועה מוחלטת
מכניסת משאבה ליציאה - AC. תנועה
מערכת ניידת - יחסית, ב
נייד - נייד.

מקביליות של מהירויות לכניסה
אימפלר ויציאה ממנו:

(15.5)

כאשר i= 1.2.

סכום מהירות יחסית WוניידUייתן מהירות מוחלטתV
_.

מקביליות מהירות באיור. 15.2
להראות כי התנע הזוויתי של החלקיק
נוזל ביציאת האימפלר
יותר מקלט

V₂Cosα₂ר₂
> V₁Cosα₁ר₁

לכן, כאשר עוברים
גַלגַל רגע של מומנטוםעולה. רגע עלייה
כמות התנועה הנגרמת על ידי הרגע
כוחות שאיתם פועל האימפלר
לנוזל שבתוכו.

לזרימה יציבה של נוזל
הבדל מומנטום
נוזל שיוצא מהתעלה ונכנס
לתוכו ליחידת זמן שווה לרגע
כוחות חיצוניים שבהם האימפלר
פועל על הנוזל.

רגע של כוחות שבו האימפלר
פועל על הנוזל הוא:

M = שρ(V₂Cosα₂ר₂
— V₁Cosα₁ר₁),

כאשר Q הוא קצב הזרימה
נוזלים דרך האימפלר.

הכפל את שני הצדדים של המשוואה הזו ב
מהירות זוויתית של האימפלר ω.

M ω= שρ(V₂Cosα₂ר₂ω
— V₁Cosα₁ר₁ω),

עֲבוֹדָה Mωשקוראים לו
כוח הידראולי, או עבודה
מיוצר על ידי האימפלר ב
יחידת זמן, פועל על
הנוזל שהוא מכיל.

ממשוואת ברנולי, אנחנו יודעים את זה
אנרגיה ספציפית, מועבר
נקראת יחידת משקל של נוזל
לַחַץ. במשוואת ברנולי, המקור
אנרגיה להזיז את הנוזל
הפרש לחץ.

בעת שימוש במשאבה, האנרגיה או
הלחץ מועבר לנוזל על ידי העובדים
גלגל משאבה.

ראש אימפלר תיאורטי
— ח_ט שקוראים לו
אנרגיה ספציפית, מועבר
משקל יחידת האימפלר הנוזל
לִשְׁאוֹב.

נ=Mω= ח_ט*שעז

בהתחשב בכך ש u₁=ר₁ω
- מהירות ניידת (היקפית).
האימפלר בכניסה וu₂
= ר₂
ω - מהירות עבודה
גלגלים במוצא וכי ההקרנה של הוקטורים
מהירויות מוחלטות לכל כיוון
מהירות ניידת (מאונך
לרדיוסים R1 ו-R2)
שווהV_u2
=V₂Cosα₂
וV_u1
= V₁Cosα₁,
איפהV_u2וV_u1
, אנחנו מקבלים את הראש התיאורטי
כפי ש

ח_ט*שעז
= שρ(V₂Cosα₂ר₂ω
— V₁Cosα₁ר₁ω),איפה

(15.6)

ראש משאבה בפועל
פָּחוּת
לחץ תיאורטי בגלל זה
נלקחים ערכים אמיתיים של מהירויות ו
לַחַץ.

משאבות שבשבת הן חד-שלביות
ורב שלבי. בשלב בודד
משאבת נוזל עובר דרך העבודה
גלגל פעם אחת (ראה איור 15.1). לַחַץ
משאבות כאלה בתדירות נתונה
הסיבוב מוגבל. כדי להגביר את הלחץ
השתמש במשאבות רב-שלביות
שיש כמה ברצף
אימפלרים מחוברים קבועים
על פיר אחד. ראש המשאבה עולה
פרופורציונלי למספר הגלגלים.

משאבת שבשבת יכולה לעבוד עם
מצבים שונים, כלומר בהזנות שונות
ומהירויות סיבוב.

מכסה את השסתום המותקן עליו
צינור לחץ של המשאבה, להפחית
הזנה. זה גם משנה את הלחץ
פותח על ידי המשאבה. לתפעול
המשאבה צריכה לדעת איך היא משתנה
ראש, יעילות וצריכת חשמל
משאבה, כאשר האספקה ​​שלה משתנה, כלומר.
לדעת את המאפיינים של המשאבה, שמתחתיה
מתייחס לתלות של לחץ, כוח
ויעילות המשאבה מהאספקה ​​שלה בקבוע
מהירות סיבוב (איור 15.3).

אופן הפעולה של המשאבה, שבה זה
היעילות היא במקסימום
נקרא אופטימלי.

שגיאות התקנה בסיסיות

בואו נסתכל על הטעויות הנפוצות ביותר שרבים מאיתנו עושים:

קוטר צינור יניקה. לעתים קרובות למדי, קוטר הצינור בפועל קטן מקוטר צינור היניקה. עיצוב זה, כאשר הוא מחובר, מגביר את ההתנגדות בצד קו היניקה, ובכך מקטין את עומק היניקה.במילים פשוטות: צינור מופחת בקוטר פשוט לא מסוגל להעביר את גודל הנוזל שהמשאבה שואבת בקלות ושואבת.
חיבור ישיר לצינור רגיל. מערכת כזו אינה קריטית במיוחד אם משתמשים במשאבה בעלת קיבולת קטנה. אחרת, בהשפעת הלחץ הגבוה שנוצר על ידי המשאבה, הצינור יתכווץ, חתך הרוחב שלו יקטן באופן משמעותי, ומים פשוט לא יכולים לעבור דרכו. במקרה הטוב, הדבר יוביל להפסקת אספקת המים, במקרה הרע, לתקלה של המשאבה ללא אפשרות לתיקון שלה לאחר מכן.
מספר רב של עיקולים וסיבובים בצנרת. אפשרות התקנה זו אינה מעלה את ערך ההתנגדות, בהתאמה, מפחיתה את הביצועים ואת ראש המשאבה

לכן חשוב כל כך להפחית את מספר הכיפופים והסיבובים לערך מינימלי אם רוצים להשתמש במשאבה הנרכשת והמותקנת ב-100%.
אִטוּם. בגלל איטום לא מספיק בקטע היניקה של הצינור עלולים להיווצר הפסדי מים משמעותיים.

איטום לקוי לא רק מפחית את לחץ המים, אלא גם מלווה את פעולת המשאבה ברעש מוגזם.

ראש משאבה טבולה

לכן אחת הבטוחות והאמינות היא המשאבה הטבולה. הלחץ שלו מחושב לפי הנוסחה:

H = H גובה + H אובדן + פיה של H כאשר:

H גובה - הפרש גובה בין מיקום המשאבה לנקודה הגבוהה ביותר של מערכת אספקת המים;

הפסדי H - הפסדים הידראוליים אפשריים המתרחשים כאשר הנוזל עובר דרך הצינור, הם קשורים בעיקר לחיכוך הנוזל כנגד דפנות הצינור;

פיה H - הלחץ על הפיה המאפשר שימוש בכל מתקני האינסטלציה (בדרך כלל בטווח של 15-20 מטר).

כבר קבענו שראש משאבה הוא הלחץ הנדרש כדי לדחוף נוזל לגובה נתון. משאבות סירקולציה מצאו את עצמן במערכות חימום, בעזרתן מובטחת זרימה בלתי פוסקת של מקור החום במערכת

כמובן, לבחירת משאבת סחרור יש לגשת בצורה מודעת ותובענית יותר, מתוך הבנה שהיעילות והתפעול הבלתי מופרע של השימוש בה תלויים במידה רבה בכך, החשוב כל כך עבור בנייני דירות. משאבות כאלה אמינות, יעילות והוכיחו את עצמן גם בבנייני דירות.

כמובן שגם משאבה כזו צריכה להיבחר לפי הלחץ. ללחץ משאבת הסחרור אין קשר, ובהתאם, תלות בגובה הבניין. העיקר כאן הוא ההתנגדות ההידראולית של המסלול. וכאן נדרשת הנוסחה הבאה לחישוב:

H = (R * L + Z sum) / (p * g) כאשר:

R - הפסדים;

L הוא אורך הצינור, נמדד במטרים;

סכום Z - המספר הכולל של גורמי הבטיחות עבור האלמנטים המבניים של הצינור (עבור אביזרים ואביזרים, ערך זה הוא 1.3; עבור שסתומים תרמוסטטיים - 1.7; ועבור מערבלים - 1.2);

p היא צפיפות המים, אנו זוכרים מהקורס בפיזיקה בבית הספר שהיא 1000 ק"ג/מ"ק;

g היא תאוצת הנפילה החופשית, שערכה נלקח כערך ממוצע - 9.8 מ'/שנ'.

מתברר כי, לדעת את כל הפרמטרים הבסיסיים, זה די פשוט לקבוע את לחץ המים שאתה צריך במצב מסוים, בשביל זה אתה לא צריך לערב מומחים.

למה במטרים

משאבה ללחץ מים וכל נוזל אחר היא מכשיר פופולרי מאוד, שבלעדיו קשה לדמיין חיים בבית פרטי. צרכנים רבים עדיין לא מבינים מדוע הלחץ נמדד במטרים.

הלחץ של משאבה צנטריפוגלית, לעומת זאת, כמו כל משאבה אחרת, נמדד בדרך כלל במטרים. כמובן שמערכת כזו מעלה שאלות רבות. קודם כל, זה קרה היסטורית, כולם כבר מזמן רגילים לייעוד כזה ולא מתכוונים לשנות שום דבר.וכמובן, זה נוח, כי אתה לא צריך לפנות לשימוש ביחידות מדידה אחרות, כדי לבצע חישובים מתמטיים מורכבים. ערך הראש, מחושב במטרים, נותן לנו מידע שהמשאבה יכולה להרים את הנוזל לגובה נתון.

סיכום

"הידראוליקה" פועלת
דוגמה מתודולוגית ספציפית לחישוב
כונן הידראולי נפחי זה מוצג כי
כדי לבחור את ההתקנים הדרושים (משאבה,
מנועים הידראוליים, מכשירים הידראוליים, מסנן,
מזגני נוזל עבודה, קווים הידראוליים
והאלמנטים שלהם, מנוע חשמלי) ו
פעולה יעילה של הכונן ההידראולי
צריך לחשב

מאוד
חשוב לא לעשות טעויות בחישובים
ויחידות מדידה, כי על טעות
אתה יכול לבחור מכשיר ש
במהלך פעולת הכונן ההידראולי
לא יעמוד בדרישות
מיושם על היחידה כולה.
תוצאות העבודה שבוצעו מאפשרות
לעשות מסקנה לגבי דיוק מספיק
ביצוע חישובים ובחירה
ציוד הידראולי