Spiediena noteikšana uz sūkni. Galvenā informācija. Aprēķinu veikšana. Vienības

Spiediena jēdziena definīcija

Sūkņa raksturlielumi veidojas.
Dažādas nogāzes ar identisku korpusu un sūkņa lāpstiņriteni (piemēram, atkarībā no motora ātruma)

Dažādas plūsmas un spiediena izmaiņas

Sūkņa galva (H)
- specifisks mehānisks darbs, ko pārraida sūknētā šķidruma sūknis.

H=E/G

E
= mehāniskā enerģija
G
= sūknētā šķidruma svars

Sūkņa radītais spiediens un sūknētā šķidruma plūsmas ātrums (piegāde) ir atkarīgi viens no otra. Šī attiecība tiek parādīta grafiski kā sūkņa līkne. Vertikālā ass (y ass) atspoguļo sūkņa augstumu (H), kas izteikts metros. Iespējamas arī citas spiediena skalas. Šajā gadījumā ir spēkā šādas attiecības:
10 m w.st. = 1 bārs = 100 000 Pa = 100 kPa
Horizontālā ass (abscisa) parāda sūkņa padeves skalu (Q), kas izteikta kubikmetros stundā [m3/h]. Ir iespējami arī citi piegādes mērogi, piemēram, [l/s].

Raksturīgā forma parāda šādus atkarības veidus: elektriskās piedziņas enerģija (ņemot vērā kopējo efektivitāti) sūknī tiek pārveidota tādās hidrauliskās enerģijas formās kā spiediens un ātrums. Ja sūknis darbojas ar aizvērtu vārstu, tas rada maksimālo spiedienu. Šajā gadījumā runā par sūkņa galvu Ho pie nulles plūsmas. Kad vārsts sāk lēnām atvērties, sūknētā vide sāk kustēties. Sakarā ar šo daļu piedziņas enerģija tiek pārvērsta kinētiskā enerģijā šķidrumi. Sākotnējā spiediena uzturēšana kļūst neiespējama.
Sūkņa raksturlielums izpaužas kā krītoša līkne. Teorētiski sūkņa raksturlielums krustojas ar piegādes asi. Tad ūdenim ir tikai kinētiskā enerģija, tas ir, spiediens vairs netiek radīts. Tomēr, tā kā cauruļvadu sistēmā vienmēr ir iekšējā pretestība, patiesībā sūkņu darbība tiek pārtraukta, pirms tiek sasniegta piegādes ass.

Iegremdējamā sūkņa jauda un efektivitāte

Centrbēdzes sūkņa motora nominālā efektivitāte ūdens padevei ir lietderīgās jaudas attiecība pret patērēto. Apzīmējums - η. Sadalījuma formula: η = (Р2/Р1) * 100. Elektromotora efektivitāte nekad un nekādā gadījumā nebūs augstāka par vienotību (100%), jo nav “mūžīgās kustības mašīnas”, un jebkurai piedziņai ir zaudējumi.

Efektivitāte - tā sauc hidraulikas attiecību pret jaudu, kas tiek piegādāta dziļurbuma ierīces vārpstai, un to atšķirība ziņo par zaudējumiem vienībā. Formula: η \u003d (P4 / P3) * 100.

Jaudas zudumu centrbēdzes sūknēšanas ierīcē iegūst arī no vairākām sastāvdaļām, proti:

• hidrauliskais;
• Mehānisks;
• Skaļuma zudums Pvset.

Iegremdējamos sūkņus vasarnīcām var iegādāties jebkurā specializētā veikalā

Kopējā efektivitāte ir visu zudumu efektivitātes summa. Ierīces efektivitāte raksturo konstrukcijas pilnības pakāpi mehānikas un hidraulikas ziņā.

Vai uzstādīšana var ietekmēt spiediena daudzumu

Ņemot vērā sūkņu vienkāršību, pat primitīvo dizainu, kā arī detalizētu uzstādīšanas instrukciju pieejamību, daudzi mūsdienu vīrieši darbu uzņemas paši, tas ir, bez profesionāļu palīdzības. Šāda rīcība visbiežāk saistīta ar vēlmi ietaupīt: ne visi ir gatavi maksāt ne tikai par sūkni vai sūkņu staciju, bet arī par meistara pakalpojumiem. Ņemot vērā, ka sūkņa spiediens ir galvenā tā darbības īpašība, neviens nav gatavs zaudēt. Tāpēc pats par sevi rodas jautājums: cik neatkarīgi veikta uzstādīšana var ietekmēt spiediena lielumu.

Šķiet, ka mēs savienojam vienu cauruli ar iesūkšanas cauruli, otru ar to, kas ir atbildīgs par spiedienu, piegādājam strāvu - un viss. Praksē mazākā kļūda var ne tikai negatīvi ietekmēt ūdens spiedienu, bet arī būtiski samazināt darba ilgumu.

Ierīču jaudas veidi akai

Ražojot ierīces rūpnīcā, tiek izmantoti jaudas šķirņu apzīmējumi:

1. P1 (kW). Ievadītā elektriskā jauda ir tā, ko elektromotors saņem no elektrotīkla.
2. P2 (kW). Uz motora vārpstas - tas, ko tas dod vārpstai. Sūkņa jaudas ievade P1 ir vienāda ar motora vārpstas jaudu P2, kas dalīta ar motora efektivitāti.
3. P3 (kW). Hidrauliskā sūkņa ieejas vērtība ir vienāda ar P2, ja savienojums, kas savieno ierīces vārpstu un motora vārpstu, nepatērē elektroenerģiju.
4. P4 (kW). Iegremdējamo hidraulisko sūkņu iekārtu lietderīgā jauda ir tā, kas darbības laikā izplūst ūdens plūsmas un spiediena veidā.

Bez atbilstošas ​​pieredzes nav ieteicams sūkni uzstādīt neatkarīgi

Indikatoru var aprēķināt tiešsaistē, ir īpašs kalkulators.

Līdzvērtīgs caurums

Ja izdarīts
cauruma sekcija F_ecaur kuru tādas
tāds pats gaisa daudzums,
kā arī pa cauruļvadu tajā pašā
sākuma galva h, tad
šādu caurumu sauc par ekvivalentu,
tie. pāreja caur doto ekvivalentu
caurums aizstāj visas pretestības
cauruļvadā.

Atradīsim vērtību
caurumi:

,
(4)

kur c ir ātrums
gāzes aizplūšana.

Gāzes patēriņš:

(5)

No (2)
(6)

Apmēram tāpēc,
ka mēs neņemam vērā sašaurinošo faktoru
strūklas.

—
ir nosacītā pretestība
ērti ievadīt aprēķinos, vienkāršojot
reālas sarežģītas sistēmas. Zaudējumi
tiek noteikts spiediens cauruļvados
kā zaudējumu summa atsevišķās vietās
cauruļvads un tiek aprēķināti
pamatojoties uz eksperimentāliem datiem,
dotas rokasgrāmatās.

Zaudējumi cauruļvadā
rodas pagriezienos, līkumos,
cauruļvadu paplašināšana un saraušanās.
Zaudējumi arī vienādās daļās
aprēķināts pēc atsauces datiem:

(7)

1. Sūkšana
   caurules atzars
2. Ventilatora korpuss
3. Izlāde
   caurules atzars
4. ekvivalents
   caurums aizstāj īsto
   cauruļvads ar tā pretestību.

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

—
ātrums sūkšanas cauruļvadā;

—
izplūdes ātrums caur ekvivalentu
caurums;

—
spiediena lielums, zem kura
gāzes kustība iesūkšanas caurulē;

statiskā un
dinamiskais spiediens izplūdes caurulē;

—
pilns spiediens izplūdes caurulē.

Caur ekvivalentu
caurums
gāzes noplūde zem spiediena,
zinot,
atrast.

Piemērs

Ko dara
motora jauda braukšanai
ventilators, ja mēs zinām iepriekšējo
dati no 5.

Ņemot vērā zaudējumus:

kur
—
Monometriskais lietderības koeficients
darbības.

kur
—
teorētiskā ventilatora galva.

Vienādojumu atvasināšana
ventilators.

Ņemot vērā:

Atrast:

Kompetenta vienības izvēle atbilstoši parametriem

Sūkņa izvēle norādītajiem apstākļiem ir svarīgs instalācijas un stacijas projektēšanas posms. Lai izvēlētos vienību uzstādīšanai, ir jābūt sākotnējām vērtībām, kas raksturo cauruļvadu sistēmas, un prasībām, kas attiecas uz projektu.

Šādos datos, kas tiek apkopoti projekta veidā, jāietver:

1. Informācija par ierīces darbības mērķi un raksturu.
2. Cauruļvadu sistēmas hidraulikas raksturojums, tai skaitā maksimālās un minimālās stacijas patērētā jauda Qmax un Qmin patērētā galva, kas atbilst maksimālajiem un minimālajiem plūsmas ātrumiem Hmax un Hmin.
3. Dati par enerģijas avotiem vai rezervuāriem.
4. Dati par sūkņa atrašanās vietu un atrašanās vietas apstākļiem.
5. Dati par elektromotoriem un enerģijas avotiem.
6. Īpašas prasības. Pamatojoties uz šo informāciju, izmantojot sūknēšanas iekārtu katalogus un atsauces grāmatas, varat izvēlēties ierīci atbilstoši tās īpašībām un ātruma koeficientam.

Pirmkārt, sūkņa tips un marka tiek izvēlēti atbilstoši tam atbilstošā galamērķa aprīkojuma darba zonu kopsavilkuma grafikam. Izvēle tiek veikta pēc vidējiem plūsmas ātrumiem un augstumiem.Izvēloties koordinātu ar punktiem Qcp un Hcp, ir jānodrošina, lai tā iet pa vidu izvēlētās ierīces darba laukam.

Lai sūknis kalpotu ilgu laiku, nodilušās detaļas jānomaina savlaicīgi

Pēc kataloga pielietošanas ir jāatrod izvēlētās ierīces darbības raksturlielums un jāizveido tās un cauruļvada (akas) savienojuma raksturlielums. Ar šo izlīdzināšanu tiek iegūta darba koordināte, kas atbilst Qcp un Hav. Zinot Qmax un Qmin, atbilstošās efektivitātes vērtības tiek atrastas no līknes. Ja šie dati nav mazāki par minimālo efektivitāti, kas tiek pieņemta, tad šāda ierīce apmierina sākotnējos datus par enerģijas rādītājiem. Lai izveidotu stacijas raksturlielumus, varat izmantot arī ierīces universālos parametrus.

Pēc formulas tiek aprēķināts elipsoidālā sūkšanas augstuma maksimums, kas atbilst Qmax, un tad tas tiek salīdzināts ar iestatīto minimālo sūkšanas augstumu. Ja sūkšanas ģeodēzija pēc formulas izrādās lielāka par norādīto, tad izvēlētā ierīce atbilst sākotnējām vērtībām tās kavitācijas ziņā. No uzziņu kataloga nepieciešams izrakstīt izvēlētās iekārtas ģeometrijas, mehānikas un hidraulikas datus.

Ierīces izvēle pēc ātruma faktora:

1. Ir nepieciešams aprēķināt plūsmas un spiediena Qcp un Hcp vidējās vērtības, ņemot apgriezienu skaitu atbilstoši funkcionējoša riteņa standartam, un aprēķināt īpatnējo rotācijas frekvenci ns, izmantojot formulu.
2. Atbilstoši konkrētajam ātrumam un Qcp un Isp tiek izvēlēts sūknēšanas aprīkojums. Tā kā šādā situācijā ierīce tiek izvēlēta, izmantojot mērogošanas likumu optimāliem efektivitātes datiem, nav nepieciešama cita raksturlieluma pārbaude.
3. Zinot rotācijas ātrumu, saskaņā ar Qcp, n un aprēķinātu pēc kavitācijas koeficienta Ccr formulas, ir jāatrod sūknēšanas ierīces vakuuma sūkšanas augstuma vērtība Hv. Pēc tam, izmantojot Qmax formulu, jums jāatrod elipsoidālā sūkšanas augstuma maksimālā vērtība un jāsalīdzina ar iestatīto, lai samazinātu būvdarbu izmaksas. Ja elipsoidālā augstuma maksimālā vērtība ir lielāka par norādīto, tad sūknēšanas iekārta ir piemērota arī kavitācijai.

Sūknēšanas ierīces izvēli pēc ātruma koeficienta ir ērti veikt situācijā, kad nav ierīču raksturlielumu, bet ir tikai dati, kas atbilst optimālajam darbības režīmam. Obligāti jāmēra arī spiediens stacijā (urbumu aprīkojuma piemērs).

Ir svarīgi izvēlēties pareizo sūkņa jaudu un pašu aprīkojumu, tad sūkņu iekārta vai stacija darbosies pēc iespējas efektīvāk

Lāpstiņu sūkņa darba process

Pretestības spēku moments attiecībā pret
ass neitralizē darbinieka rotāciju
riteņi, tāpēc asmeņi ir profilēti,
ņemot vērā padeves ātrumu, biežumu
rotācija, šķidruma kustības virziens.

Pārvarot momentu, lāpstiņritenis
dara darbu. Galvenā daļa,
tiek nodota enerģijas ratam
šķidrums, un daļa enerģijas tiek zaudēta, kad
pretestības pārvarēšana.

Ja fiksētā koordinātu sistēma
savienojiet ar sūkņa korpusu un kustamo
koordinātu sistēma ar lāpstiņriteni,
tad absolūtās kustības trajektorija
daļiņas palielināsies no rotācijas
(pārnēsājamas kustības) lāpstiņritenis
un relatīvā kustība mobilajā tālrunī
asmeņu sistēma.

Absolūtais ātrums ir vienāds ar vektoru
pārvadāšanas ātruma summa Uir daļiņas griešanās ātrumi ar strādnieku
ritenis un relatīvais ātrumsWkustība gar lāpstiņu attiecībā pret
saistīta kustīga koordinātu sistēma
ar griežamo riteni.

Uz att. 15,2 punktveida līnija
parāda daļiņas trajektoriju no ieejas
un pirms sūkņa atstāšanas relatīvā
kustība - AB, portatīvā trajektorija
kustības sakrīt ar apļiem ieslēgtu
riteņu rādiusi, piemēram, uz rādiusiem
R₁un R₂.
Daļiņu trajektorijas absolūtā kustībā
no sūkņa ieejas līdz izejai - AC Kustība
mobilā sistēma - relatīvs, in
mobilais - pārnēsājams.

Iebraukšanas ātrumu paralelogrammas
lāpstiņritenis un izeja no tā:

(15.5)

kur i = 1,2.

Relatīvā ātruma summa Wun pārnēsājamsUdos absolūtu ātrumuV
_.

Ātruma paralogrammas att. 15.2
parāda, ka daļiņas leņķiskais impulss
šķidrums pie lāpstiņriteņa izejas
vairāk nekā ievade

V₂Cosα₂R₂
> V₁Cosα₁R₁

Tāpēc, braucot cauri
ritenis impulsa momentspalielinās. Pieaugums
momenta izraisītās kustības apjoms
spēki, ar kuriem darbojas lāpstiņritenis
uz tajā esošo šķidrumu.

Lai nodrošinātu vienmērīgu šķidruma plūsmu
impulsu starpība
šķidrums, kas iziet no kanāla un iekļūst
tajā laika vienībā ir vienāds ar momentu
ārējie spēki, ar kuriem lāpstiņritenis
iedarbojas uz šķidrumu.

Spēku moments, ar kādu lāpstiņritenis
Iedarbojas uz šķidrumu:

M = Jρ(V₂Cosα₂R₂
— V₁Cosα₁R₁),

kur Q ir plūsmas ātrums
šķidrumi caur lāpstiņriteni.

Reiziniet abas šī vienādojuma puses ar
lāpstiņriteņa leņķiskais ātrums ω.

M ω= Jρ(V₂Cosα₂R₂ω
— V₁Cosα₁R₁ω),

Darbs Mωsauca
hidrauliskā jauda vai darbs
ko ražo lāpstiņritenis iekšā
laika vienība, iedarbojoties uz
tajā esošais šķidrums.

No Bernulli vienādojuma mēs to zinām
specifiskā enerģija, pārraidīts
sauc par šķidruma svara vienību
spiedienu. Bernulli vienādojumā avots
enerģija šķidruma pārvietošanai
spiediena starpība.

Lietojot sūkni, enerģijas vai
spiedienu uz šķidrumu pārnes strādnieki
sūkņa ritenis.

Teorētiskā lāpstiņriteņa galva
— H_T sauca
specifiskā enerģija, pārraidīts
šķidruma lāpstiņriteņa svara vienība
sūknis.

N=Mω= H_T*Jlppg

Atsaucoties uz u₁=R₁ω
- pārnēsājams (apkārtmēra) ātrums
lāpstiņritenis pie ieplūdes unu₂
= R₂
ω - darba ātrums
riteņi pie izejas un ka vektoru projekcija
Absolūtie ātrumi vienā virzienā
pārnēsājamais ātrums (perpendikulārs
uz rādiusiem R1 un R2)
vienādsV_u2
=V₂Cosα₂
unV_u1
= V₁Cosα₁,
kurV_u2unV_u1
, mēs iegūstam teorētisko galvu
kā

H_T*Jlppg
= Jρ(V₂Cosα₂R₂ω
— V₁Cosα₁R₁ω),kur

(15.6)

Faktiskā sūkņa galva
mazāk
teorētiskais spiediens, jo tas
tiek ņemtas reālās ātrumu vērtības un
spiedienu.

Lāpstiņu sūkņi ir vienpakāpes
un daudzpakāpju. Vienā posmā
sūkņi šķidrums iet cauri darba
ritenis vienreiz (sk. 15.1. att.). spiedienu
tādi sūkņi noteiktā frekvencē
rotācija ir ierobežota. Lai palielinātu spiedienu
izmantojiet daudzpakāpju sūkņus
kuras ir vairākas pēc kārtas
savienoti lāpstiņi fiksēti
uz vienas vārpstas. Sūkņa galva paceļas
proporcionāli riteņu skaitam.

Var strādāt ar lāpstiņu sūkni
dažādos režīmos, t.i., dažādās plūsmās
un rotācijas ātrumu.

Vārsts, kas uzstādīts uz
sūkņa spiediena caurule, samaziniet
barība. Tas arī maina spiedienu
ko izstrādājis sūknis. Ekspluatācijai
sūknim ir jāzina, kā tas mainās
galva, efektivitāte un patērētā jauda
sūknis, mainoties tā padevei, t.i.
zināt sūkņa raksturlielumus, zem kuriem
attiecas uz spiediena, jaudas atkarību
un sūkņa efektivitāte no tā padeves nemainīgā līmenī
rotācijas ātrums (15.3. att.).

Sūkņa darbības režīms, kurā tas
Efektivitāte ir maksimālā
sauc par optimālo.

Pamata instalēšanas kļūdas

Apskatīsim visizplatītākās kļūdas, kuras daudzi no mums pieļauj:

Sūkšanas caurules diametrs. Diezgan bieži cauruļvada diametrs praksē ir mazāks par iesūkšanas caurules diametru. Šis dizains, ja tas ir pievienots, palielina pretestību sūkšanas līnijas pusē, tādējādi samazinot sūkšanas dziļumu.Vienkārši izsakoties: cauruļvads, kura diametrs ir samazināts, vienkārši nespēj izlaist šķidruma izmēru, ko sūknis viegli iesūc un sūknē.
Tiešs savienojums ar parasto šļūteni. Šāda sistēma nav īpaši kritiska, ja tiek izmantots mazas jaudas sūknis. Pretējā gadījumā sūkņa radītā augsta spiediena ietekmē šļūtene saruks, tās šķērsgriezums ievērojami samazināsies, un ūdens vienkārši nevar iziet cauri. Labākajā gadījumā tas izraisīs ūdens padeves pārtraukšanu, sliktākajā gadījumā - sūkņa bojājumu bez iespējas to vēlāk remontēt.
Liels skaits līkumu un pagriezienu cauruļvadā. Šī uzstādīšanas iespēja nepalielina pretestības vērtību, attiecīgi samazina veiktspēju un sūkņa galvu

Tāpēc ir tik svarīgi samazināt līkumu un pagriezienu skaitu līdz minimālajai vērtībai, ja vēlaties iegādāto un uzstādīto sūkni izmantot 100%.
Blīvējums. Nepietiekama blīvējuma dēļ cauruļvada iesūkšanas daļā var rasties ievērojami ūdens zudumi.

Slikts blīvējums ne tikai samazina ūdens spiedienu, bet arī pavada sūkņa darbību ar pārmērīgu troksni.

Iegremdējamā sūkņa galva

Tāpēc viens no drošākajiem un uzticamākajiem ir zemūdens sūknis. Tās spiedienu aprēķina pēc formulas:

H = H augstums + H zudums + H izteka kur:

H augstums - augstuma starpība starp sūkņa atrašanās vietu un ūdens apgādes sistēmas augstāko punktu;

H zudumi - iespējamie hidrauliskie zudumi, kas rodas šķidrumam pārvietojoties pa cauruli, tie galvenokārt ir saistīti ar šķidruma berzi pret caurules sienām;

H izteka - spiediens uz snīpi, kas ļauj izmantot visas santehnikas ierīces (parasti 15-20 metru diapazonā).

Mēs jau esam noskaidrojuši, ka sūkņa augstums ir spiediens, kas nepieciešams šķidruma nospiešanai noteiktā augstumā. Cirkulācijas sūkņi ir atraduši sevi apkures sistēmās, tieši ar to palīdzību tiek nodrošināta nepārtraukta siltuma avota cirkulācija sistēmā

Protams, cirkulācijas sūkņa izvēlei jāpieiet apzinātāk un prasīgāk, apzinoties, ka no tā daudzdzīvokļu mājām tik svarīgā lielā mērā ir atkarīga tā lietošanas efektivitāte un nepārtraukta darbība. Šādi sūkņi ir uzticami, efektīvi un ir pierādījuši sevi pat daudzdzīvokļu ēkās.

Protams, šāds sūknis jāizvēlas arī pēc spiediena. Cirkulācijas sūkņa spiedienam nav savienojuma, un, attiecīgi, atkarība no ēkas augstuma. Šeit galvenais ir trases hidrauliskā pretestība. Un šeit aprēķinam ir nepieciešama šāda formula:

H = (R * L + Z summa) / (p * g) kur:

R - zaudējumi;

L ir cauruļvada garums, mērot metros;

Z summa - kopējais cauruļvada konstrukcijas elementu drošības koeficientu skaits (armatūrai un armatūrai šī vērtība ir 1,3; termostatiskajiem vārstiem - 1,7; un maisītājiem - 1,2);

p ir ūdens blīvums, no skolas fizikas kursa atceramies, ka tas ir 1000 kg/m3;

g ir brīvā kritiena paātrinājums, kura vērtība tiek ņemta par vidējo vērtību - 9,8 m/s2.

Izrādās, ka, zinot visus pamatparametrus, noteikt konkrētajā situācijā nepieciešamo ūdens spiedienu ir pavisam vienkārši, tam nav jāpiesaista speciālisti.

Kāpēc metros

Sūknis ūdens un jebkura cita šķidruma spiedienam ir ļoti populāra ierīce, bez kuras ir grūti iedomāties dzīvi privātmājā. Daudzi patērētāji joprojām nesaprot, kāpēc spiedienu mēra metros.

Tomēr centrbēdzes sūkņa spiedienu, tāpat kā jebkuru citu, parasti mēra metros. Protams, šāda sistēma rada daudz jautājumu. Pirmkārt, tas notika vēsturiski, visi jau sen ir pieraduši pie šāda apzīmējuma un negrasās neko mainīt.Un, protams, tas ir ērti, jo jums nav jāizmanto citas mērvienības, lai veiktu sarežģītus matemātiskos aprēķinus. Augstuma vērtība, kas aprēķināta metros, sniedz mums informāciju, ka sūknis var pacelt šķidrumu līdz noteiktam augstumam.

Secinājums

"Hidraulika" ieslēgta
konkrēts aprēķina metodiskais piemērs
tilpuma hidrauliskā piedziņa ir parādīts, ka
lai izvēlētos vajadzīgās ierīces (sūkni,
hidrauliskie motori, hidrauliskās ierīces, filtrs,
darba šķidrumu kondicionieri, hidrauliskās līnijas
un to elementi, elektromotors) un
efektīva hidrauliskās piedziņas darbība
jārēķina

Ļoti
svarīgi ir nepieļaut kļūdas aprēķinos
un mērvienības, jo par kļūdu
Varat izvēlēties ierīci, kas
hidrauliskās piedziņas darbības laikā
neatbildīs prasībām
attiecas uz vienību kopumā.
Veiktā darba rezultāti ļauj
izdarīt secinājumu par pietiekamu precizitāti
aprēķinu veikšana un izvēle
hidrauliskais aprīkojums