Wyznaczanie ciśnienia na pompie. Informacje ogólne. Przeprowadzanie obliczeń. Jednostki

Definicja pojęcia ciśnienia

Formularz charakterystyki pompy.
Różne nachylenia z identyczną obudową i wirnikiem pompy (np. w zależności od prędkości silnika)

Różne zmiany przepływu i ciśnienia

Głowica pompy (H)
- specyficzna praca mechaniczna przenoszona przez pompę pompowanej cieczy.

H=E/G

mi
= energia mechaniczna
g
= masa pompowanej cieczy

Ciśnienie wytwarzane przez pompę i natężenie przepływu pompowanej cieczy (zasilania) są od siebie zależne. Ta zależność jest przedstawiana graficznie jako krzywa pompy. Oś pionowa (oś y) odzwierciedla wysokość podnoszenia pompy (H) wyrażoną w metrach. Możliwe są również inne skale ciśnienia. W takim przypadku obowiązują następujące relacje:
10 m w.st. = 1 bar = 100 000 Pa = 100 kPa
Oś pozioma (odcięta) pokazuje skalę wydajności pompy (Q), wyrażoną w metrach sześciennych na godzinę [m3/h]. Możliwe są również inne skale dostaw, np. [l/s].

Charakterystyczna postać przedstawia następujące rodzaje zależności: energia napędu elektrycznego (z uwzględnieniem sprawności ogólnej) zamieniana jest w pompie na takie postacie energii hydraulicznej jak ciśnienie i prędkość. Jeśli pompa pracuje z zamkniętym zaworem, wytwarza maksymalne ciśnienie. W tym przypadku mówi się o wysokości podnoszenia pompy Ho przy zerowym przepływie. Kiedy zawór zaczyna się powoli otwierać, pompowane medium zaczyna się poruszać. Z powodu tej części energia napędowa jest zamieniana na energię kinetyczną płyny. Utrzymanie początkowego ciśnienia staje się niemożliwe.
Charakterystyka pompy przyjmuje postać krzywej opadającej. Teoretycznie charakterystyka pompy przecina się z osią tłoczenia. Wtedy woda ma tylko energię kinetyczną, czyli ciśnienie nie jest już wytwarzane. Ponieważ jednak w instalacji rurowej zawsze występuje opór wewnętrzny, w rzeczywistości wydajność pomp zostaje przerwana przed osiągnięciem osi tłoczenia.

Moc i wydajność pompy zatapialnej

Znamionowa sprawność silnika pompy odśrodkowej do zaopatrzenia w wodę to stosunek mocy użytecznej do zużywanej. Oznaczenie - . Wzór na rozkład: η = (Р2/Р1) * 100. Sprawność silnika elektrycznego nigdy nie będzie wyższa niż jedność (100%) w żadnych okolicznościach, ponieważ nie ma „maszyny perpetuum mobile”, a wszelkie napędy mają straty.

Sprawność - tak nazywa się stosunek hydrauliki do mocy dostarczanej do wału urządzenia wiertniczego, a ich różnica informuje o stratach w jednostce. Wzór: η \u003d (P4 / P3) * 100.

Utratę mocy w odśrodkowym urządzeniu pompującym uzyskuje się również z szeregu elementów, a mianowicie:

• hydrauliczny;
• Mechaniczny;
• Utrata głośności Pvset.

Pompy zatapialne do domków letniskowych można kupić w każdym specjalistycznym sklepie

Sprawność całkowita to suma sprawności wszystkich strat. Wydajność urządzenia charakteryzuje stopień doskonałości konstrukcyjnej pod względem mechaniki i hydrauliki.

Czy instalacja może wpływać na ilość ciśnienia?

Biorąc pod uwagę prostotę, nawet prymitywną konstrukcję pomp, a także dostępność szczegółowej instrukcji montażu, wielu współczesnych mężczyzn podejmuje pracę na własną rękę, czyli bez pomocy profesjonalistów. Takie zachowanie najczęściej wiąże się z chęcią zaoszczędzenia pieniędzy: nie wszyscy są gotowi zapłacić nie tylko za pompę lub przepompownię, ale także za usługi mistrza. Biorąc pod uwagę, że ciśnienie pompy jest główną cechą jej działania, nikt nie jest gotowy do stracenia. Dlatego pojawia się samo pytanie: ile instalacji przeprowadzonej niezależnie może wpłynąć na wielkość ciśnienia.

Wydawałoby się, że podłączamy jedną rurę do rury ssącej, drugą do tego, co odpowiada za ciśnienie, zasilanie - i gotowe. W praktyce najmniejszy błąd może nie tylko niekorzystnie wpłynąć na ciśnienie wody, ale także znacznie skrócić czas pracy.

Rodzaje zasilania urządzenia do studni

Podczas produkcji urządzeń w fabryce stosowane są oznaczenia odmian mocy:

1. P1 (kW). Wejściowa moc elektryczna to ta, którą silnik elektryczny pobiera z sieci.
2. P2 (kW). Na wale silnika - ten, który daje na wał. Pobór mocy pompy P1 jest równy mocy P2 na wale silnika podzielonej przez sprawność silnika.
3. P3 (kW). Wartość wejściowa pompy hydraulicznej jest równa P2 gdy sprzęgło łączące wał urządzenia z wałem silnika nie pobiera energii elektrycznej.
4. P4 (kW). Moc użyteczna zatapialnych hydraulicznych urządzeń pompujących to ta, która ujawnia się podczas pracy w postaci przepływu i ciśnienia wody.

Bez odpowiedniego doświadczenia nie zaleca się samodzielnego montażu pompy

Możesz obliczyć wskaźnik online, jest specjalny kalkulator.

Równoważny otwór

Jeśli zrobione
przekrój otworu F_miprzez który takie
taka sama ilość powietrza,
jak również przez rurociąg jednocześnie
początkowa głowa h, to
taka dziura nazywana jest ekwiwalentną,
tych. przejście przez dany ekwiwalent
otwór zastępuje wszystkie opory
w przygotowaniu.

Znajdźmy wartość
otwory:

,
(4)

gdzie c jest prędkością
wypływ gazu.

Zużycie gazu:

(5)

Od (2)
(6)

W przybliżeniu, ponieważ
że nie bierzemy pod uwagę czynnika zawężającego
odrzutowce.

—
to opór warunkowy
wygodne wprowadzanie do obliczeń przy upraszczaniu
prawdziwe złożone systemy. Straty
określa się ciśnienie w rurociągach
jako suma strat w poszczególnych miejscach
rurociąg i są obliczane dla
na podstawie danych eksperymentalnych,
podane w podręcznikach.

Straty w rurociągu
występują na zakrętach, zakrętach,
rozszerzanie i kurczenie się rurociągów.
Straty w równym rurociągu również
obliczone według danych referencyjnych:

(7)

1. Ssanie
   gałąź rury
2. Obudowa wentylatora
3. Wypisać
   gałąź rury
4. równowartość
   otwór zastępujący prawdziwy
   rurociąg z jego odpornością.

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

—
prędkość w rurociągu ssącym;

—
prędkość spalin przez odpowiednik
otwór;

—
wielkość nacisku, pod jakim
ruch gazu w rurze ssącej;

statyczne i
ciśnienie dynamiczne w rurze wylotowej;

—
pełne ciśnienie w rurze tłocznej.

Poprzez odpowiednik
otwór
wycieki gazu pod ciśnieniem,
porozumiewawczy,
znajdować.

Przykład

Co robi
moc silnika do napędu
fan, jeśli znamy poprzednie
dane od 5.

Uwzględniając straty:

gdzie
—
monometryczny współczynnik użyteczności
działania.

gdzie
—
teoretyczna głowica wentylatora.

Wyprowadzenie równań
wentylator.

Dany:

Znajdować:

Właściwy dobór urządzenia zgodnie z parametrami

Dobór pompy do zadanych warunków jest ważnym etapem projektowania instalacji i stacji. Aby wybrać jednostkę do instalacji, musisz mieć początkowe wartości charakteryzujące systemy rurociągów oraz wymagania dotyczące projektu.

Takie dane, które są opracowywane w formie projektu, powinny obejmować:

1. Informacje o celu i charakterze działania urządzenia.
2. Charakterystyka hydrauliki układu rurociągów, w tym wydajność pobierana przez maksymalną i minimalną wysokość pobieraną przez stację Qmax i Qmin, co odpowiada maksymalnym i minimalnym natężeniom przepływu Hmax i Hmin.
3. Dane o źródłach zasilania lub zbiornikach.
4. Dane dotyczące lokalizacji i warunków lokalizacji pompy.
5. Dane o silnikach elektrycznych i źródłach energii.
6. Specjalne wymagania. Na podstawie tych informacji, korzystając z katalogów i podręczników dotyczących sprzętu pompującego, możesz wybrać urządzenie zgodnie z jego charakterystyką i współczynnikiem prędkości.

Przede wszystkim rodzaj i marka pompy dobierane są zgodnie z odpowiadającym mu zbiorczym harmonogramem obszarów roboczych urządzeń docelowych. Wybór jest dokonywany dla uśrednionych danych dotyczących przepływu i ciśnienia.Wybierając współrzędną z punktami Qcp i Hcp należy upewnić się, że przechodzi ona w środku pola roboczego wybranego urządzenia.

Aby pompa służyła przez długi czas, zużyte części należy wymieniać na czas

Po zastosowaniu katalogu należy znaleźć charakterystykę eksploatacyjną wybranego urządzenia i zbudować jego wspólną charakterystykę oraz rurociąg (studnia). Dzięki takiemu wyrównaniu uzyskuje się współrzędną roboczą, która odpowiada Qcp i Hav. Znając Qmax i Qmin, z krzywej znajdują się odpowiednie wartości sprawności. Jeżeli dane te są nie mniejsze niż minimalna wydajność, która jest akceptowana, wówczas takie urządzenie spełnia początkowe dane dotyczące wskaźników energetycznych. Do budowy charakterystyki stacji można również wykorzystać uniwersalne parametry urządzenia.

Zgodnie ze wzorem obliczana jest maksymalna elipsoidalna wysokość ssania odpowiadająca Qmax, a następnie porównywana z minimalną ustawioną wysokością ssania. Jeżeli geodezja ssąca według wzoru okaże się większa niż określona, ​​to wybrane urządzenie spełnia początkowe wartości pod względem kawitacji. Konieczne jest wypisanie danych geometrycznych, mechanicznych i hydraulicznych wybranego sprzętu z katalogu referencyjnego.

Wybór urządzenia według współczynnika prędkości:

1. Należy obliczyć średnie wartości przepływu i ciśnienia Qcp i Hcp biorąc liczbę obrotów według normy działającego koła i ze wzoru obliczyć właściwą częstotliwość obrotów ns.
2. W zależności od określonej prędkości oraz Qcp i Isp dobierany jest sprzęt pompujący. Ponieważ w tej sytuacji urządzenie jest wybierane przy użyciu prawa podobieństwa w celu uzyskania optymalnych danych wydajności, nie ma potrzeby ponownego sprawdzania charakterystyki.
3. Znając prędkość obrotową, zgodnie z Qcp, n i obliczoną ze wzoru na współczynnik kawitacji Ccr, należy wyznaczyć wartość wysokości ssania podciśnienia urządzenia pompującego Hv. Dalej, korzystając ze wzoru na Qmax, należy znaleźć maksymalną wartość elipsoidalnej wysokości ssania i porównać ją z ustaloną w celu obniżenia kosztów prac budowlanych. Jeżeli maksymalna wartość wysokości elipsoidalnej jest wyższa od podanej, wówczas sprzęt pompujący nadaje się również do kawitacji.

Wybór urządzenia pompującego według współczynnika prędkości jest wygodny do przeprowadzenia w sytuacji, gdy nie ma charakterystyk urządzeń, ale są tylko dane odpowiadające optymalnemu trybowi działania. Obowiązkowy jest również pomiar ciśnienia na stacji (przykład sprzętu wiertniczego).

Ważne jest, aby dobrać odpowiednią moc pomp i sam sprzęt, wtedy agregat lub stacja pomp będzie działała jak najefektywniej

Proces pracy pompy łopatkowej

Moment sił oporu względem
oś przeciwdziała rotacji pracownika
koła, dzięki czemu łopatki są wyprofilowane,
biorąc pod uwagę prędkość posuwu, częstotliwość
obrót, kierunek ruchu płynu.

Pokonując moment, wirnik
wykonuje pracę. Głównym elementem,
doprowadzona do koła energii jest przekazywana
płyn, a część energii jest tracona, gdy
pokonywanie oporu.

Jeśli stały układ współrzędnych
Połącz się z obudową pompy i ruchomym
układ współrzędnych z wirnikiem,
następnie trajektoria ruchu absolutnego
cząstki zsumują się z rotacji
(ruch przenośny) wirnik
i ruch względny w telefonie komórkowym
system ostrzy.

Prędkość bezwzględna jest równa wektorowi
suma prędkości przenoszenia Usą prędkości rotacji cząstki z pracownikiem
koło i prędkość względnaWruch wzdłuż łopatki względem
skojarzony ruchomy układ współrzędnych
z obracającym się kołem.

Na ryc. 15.2 linia kreska-kropka
pokazuje trajektorię cząstki od wejścia
a przed opuszczeniem pompy we względnej
ruch - AB, trajektoria przenośnego
ruchy pokrywają się z kręgami włączonymi
promienie kół, na przykład na promieniach
r₁i R₂.
Trajektorie cząstek w ruchu bezwzględnym
od wlotu pompy do wylotu - AC. Ruch
system mobilny - względny, in
mobilny - przenośny.

Równoległoboki prędkości do wejścia w
wirnik i wyjście z niego:

(15.5)

gdzie i= 1,2.

Względna suma prędkości Wi przenośnyUda absolutną prędkośćV
_.

Równolegle prędkości na ryc. 15,2
pokaż, że moment pędu cząstki
płyn na wylocie wirnika
więcej niż wejście

V₂Cosα₂r₂
> V₁Cosα₁r₁

Dlatego przechodząc przez
koło moment rozpęduwzrasta. Moment wzrostu
ilość ruchu spowodowanego momentem
siły, z którymi działa wirnik
do płynu w nim.

Dla stałego przepływu płynu
różnica pędu
płyn opuszczający kanał i wchodzący
do niego na jednostkę czasu jest równa chwili
siły zewnętrzne, z którymi wirnik
działa na ciecz.

Moment sił, z którymi wirnik
działa na płyn to:

m = Qρ(V₂Cosα₂r₂
— V₁Cosα₁r₁),

gdzie Q jest natężeniem przepływu
płyny przez wirnik.

Pomnóż obie strony tego równania przez
prędkość kątowa wirnika .

m = Qρ(V₂Cosα₂r₂Ω.
— V₁Cosα₁r₁),

Praca mΩ.nazywa
moc hydrauliczna lub praca
wyprodukowany przez wirnik w
jednostka czasu, działając na
płyn, który zawiera.

Z równania Bernoulliego wiemy, że
specyficzna energia, przekazywane
jednostka masy cieczy nazywana jest
ciśnienie. W równaniu Bernoulliego źródło
energia do poruszania płynem
różnica ciśnień.

Podczas korzystania z pompy energia lub
ciśnienie jest przenoszone na płyn przez pracowników
koło pompy.

Teoretyczna głowica wirnika
— h_T nazywa
specyficzna energia, przekazywane
masa jednostkowa wirnika do cieczy
pompa.

n=mΩ.= h_T*QPg

Jeśli się uwzględni ty₁=r₁Ω.
- prędkość przenośna (obwodowa)
wirnik na wlocie ity₂
= r₂
Ω. - prędkość pracy
koła na wyjściu i rzut wektorów
prędkości bezwzględne na kierunek
prędkość przenośna (prostopadła
na promienie R1 i R2)
równyV_ty2
=V₂Cosα₂
orazV_ty1
= V₁Cosα₁,
gdzieV_ty2orazV_ty1
, dostajemy głowę teoretyczną
jak

h_T*QPg
= Qρ(V₂Cosα₂r₂Ω.
— V₁Cosα₁r₁),gdzie

(15.6)

Rzeczywista głowica pompy
mniej
ciśnienie teoretyczne, ponieważ to
brane są rzeczywiste wartości prędkości i
ciśnienie.

Pompy łopatkowe są jednostopniowe
i wielostopniowy. W jednym etapie
pompuje płyn przechodzi przez pracującą
jedno koło (patrz rys. 15.1). ciśnienie
takie pompy z daną częstotliwością
rotacja jest ograniczona. Aby zwiększyć ciśnienie
używać pomp wielostopniowych
których jest kilka po kolei
połączone wirniki naprawione
na jednym wale. Głowica pompy podnosi się
proporcjonalna do liczby kół.

Pompa łopatkowa może współpracować z
różne tryby, tj. na różnych kanałach
i prędkości obrotowych.

Pokrycie zaworu zainstalowanego na
rura ciśnieniowa pompy, redukcja
karmić. Zmienia również ciśnienie
opracowany przez pompę. Do pracy
pompa musi wiedzieć, jak się zmienia
głowa, wydajność i pobór mocy
pompy, gdy zmienia się jej zasilanie, tj.
znać charakterystykę pompy, pod którą
odnosi się do zależności ciśnienia, mocy
i sprawność pompy z jej zasilania na stałym poziomie
prędkość obrotowa (rys. 15.3).

Tryb pracy pompy, w którym
Wydajność osiąga maksimum
nazywa się optymalnym.

Podstawowe błędy instalacji

Przyjrzyjmy się najczęstszym błędom popełnianym przez wielu z nas:

Średnica rury ssącej. Dość często średnica rurociągu w praktyce jest mniejsza niż średnica rury ssącej. Taka konstrukcja po podłączeniu zwiększa opór po stronie przewodu ssawnego, zmniejszając w ten sposób głębokość ssania.Mówiąc prościej: rurociąg o zmniejszonej średnicy po prostu nie jest w stanie przepuścić cieczy o wielkości, którą pompa z łatwością zasysa i pompuje.
Bezpośrednie podłączenie do zwykłego węża. Taki system nie jest szczególnie krytyczny, jeśli stosuje się pompę o małej wydajności. W przeciwnym razie pod wpływem wysokiego ciśnienia wytwarzanego przez pompę wąż się skurczy, jego przekrój znacznie się zmniejszy, a woda po prostu nie będzie przez niego przechodzić. W najlepszym razie doprowadzi to do zaprzestania dopływu wody, w najgorszym do awarii pompy bez możliwości jej późniejszej naprawy.
Duża liczba zagięć i zwojów w rurociągu. Ta opcja montażu nie zwiększa odpowiednio wartości oporu, zmniejsza wydajność i wysokość podnoszenia pompy

Dlatego tak ważne jest, aby zmniejszyć ilość zagięć i zakrętów do wartości minimalnej, jeśli chcemy wykorzystać zakupioną i zamontowaną pompę w 100%.
Opieczętowanie. Z powodu niewystarczającego uszczelnienia odcinka ssącego rurociągu mogą wystąpić znaczne straty wody.

Słabe uszczelnienie nie tylko zmniejsza ciśnienie wody, ale także towarzyszy pracy pompy przy nadmiernym hałasie.

Głowica pompy zatapialnej

Dlatego jedną z najbezpieczniejszych i najbardziej niezawodnych jest pompa głębinowa. Jego ciśnienie oblicza się według wzoru:

H = H wysokość + H strata + H wylewka gdzie:

Wysokość H - różnica wysokości między lokalizacją pompy a najwyższym punktem sieci wodociągowej;

Straty H - możliwe straty hydrauliczne, które występują podczas przepływu płynu przez rurę, są związane przede wszystkim z tarciem płynu o ścianki rury;

Wylewka H - nacisk na wylewkę, który umożliwia korzystanie ze wszystkich elementów hydraulicznych (zwykle w zakresie 15-20 metrów).

Ustaliliśmy już, że głowica pompy to ciśnienie wymagane do wypchnięcia cieczy na określoną wysokość. Pompy obiegowe znalazły się w systemach grzewczych, to z ich pomocą zapewniona jest nieprzerwana cyrkulacja źródła ciepła w systemie

Oczywiście do wyboru pompy cyrkulacyjnej należy podchodzić bardziej świadomie i wyzywająco, zdając sobie sprawę, że od tego w dużej mierze zależy sprawność i nieprzerwana jej eksploatacja, co jest tak ważne w przypadku apartamentowców. Takie pompy są niezawodne, wydajne i sprawdziły się nawet w budynkach mieszkalnych.

Oczywiście taką pompę należy również dobrać na podstawie ciśnienia. Ciśnienie pompy obiegowej nie ma połączenia, a zatem zależy od wysokości budynku. Najważniejszą rzeczą jest tutaj hydrauliczny opór toru. A tutaj do obliczeń wymagany jest następujący wzór:

H = (R * L + Z suma) / (p * g) gdzie:

R - straty;

L to długość rurociągu mierzona w metrach;

Suma Z - łączna liczba współczynników bezpieczeństwa dla elementów konstrukcyjnych rurociągu (dla kształtek i armatury wartość ta wynosi 1,3; dla zaworów termostatycznych - 1,7, a dla mieszaczy - 1,2);

p to gęstość wody, pamiętamy ze szkolnego kursu fizyki, że wynosi 1000 kg/m3;

g to przyspieszenie swobodnego spadania, którego wartość przyjmuje się jako wartość średnią - 9,8 m/s2.

Okazuje się, że znając wszystkie podstawowe parametry dość łatwo jest określić ciśnienie wody, które jest potrzebne w konkretnej sytuacji, do tego nie trzeba angażować specjalistów.

Dlaczego w metrach?

Pompa do wody pod ciśnieniem i do każdego innego płynu to bardzo popularne urządzenie, bez którego trudno wyobrazić sobie życie w prywatnym domu. Wielu konsumentów wciąż nie rozumie, dlaczego ciśnienie jest mierzone w metrach.

Jednak ciśnienie pompy odśrodkowej, jak każda inna, jest zwykle mierzone w metrach. Oczywiście taki system rodzi wiele pytań. Przede wszystkim stało się to historycznie, wszyscy od dawna są przyzwyczajeni do takiego oznaczenia i nie zamierzają niczego zmieniać.I oczywiście jest to wygodne, ponieważ nie trzeba uciekać się do innych jednostek miary, aby wykonywać skomplikowane obliczenia matematyczne. Wartość wysokości podnoszenia liczona w metrach daje nam informację, że pompa może podnieść ciecz na daną wysokość.

Wniosek

"Hydraulika" na
konkretny przykład metodologiczny obliczeń
wolumetryczny napęd hydrauliczny pokazano, że
aby wybrać żądane urządzenia (pompa,
silniki hydrauliczne, urządzenia hydrauliczne, filtr,
kondycjonery płynu roboczego, przewody hydrauliczne,
i ich elementy, silnik elektryczny) oraz
wydajna praca napędu hydraulicznego
trzeba obliczyć

Bardzo
ważne, aby nie popełniać błędów w obliczeniach
i jednostki miary, ponieważ w przypadku błędu
Możesz wybrać urządzenie, które
podczas pracy napędu hydraulicznego
nie spełni wymagań
stosowane do jednostki jako całości.
Wyniki wykonanej pracy pozwalają
wyciągnąć wniosek o wystarczającej dokładności
wykonywanie obliczeń i wybór
sprzęt hydrauliczny