Determinação da pressão na bomba. Informação geral. Fazendo o cálculo. Unidades

Definição do conceito de pressão

As características da bomba se formam.
Diferentes inclinações com carcaça e impulsor da bomba idênticos (por exemplo, dependendo da velocidade do motor)

Várias mudanças de fluxo e pressão

Cabeça da bomba (H)
- trabalho mecânico específico transmitido pela bomba do líquido bombeado.

H=E/G

E
= energia mecânica
G
= peso do líquido bombeado

A pressão criada pela bomba e a vazão do líquido bombeado (fornecimento) dependem uma da outra. Essa relação é exibida graficamente como uma curva de bomba. O eixo vertical (eixo y) reflete a cabeça da bomba (H) expressa em metros. Outras escalas de pressão também são possíveis. Neste caso, as seguintes relações são válidas:
10 m w.st. = 1 bar = 100.000 Pa = 100 kPa
O eixo horizontal (abscissa) mostra a escala de vazão da bomba (Q), expressa em metros cúbicos por hora [m3/h]. Outras escalas de entrega também são possíveis, por exemplo, [l/s].

A forma característica mostra os seguintes tipos de dependência: a energia do acionamento elétrico (levando em consideração a eficiência geral) é convertida na bomba em formas de energia hidráulica como pressão e velocidade. Se a bomba estiver funcionando com a válvula fechada, ela gera pressão máxima. Neste caso, fala-se da cabeça da bomba Ho com vazão zero. Quando a válvula começa a abrir lentamente, o meio bombeado começa a se mover. Devido a esta parte energia motriz é convertida em energia cinética líquidos. Manter a pressão inicial torna-se impossível.
A característica da bomba assume a forma de uma curva descendente. Teoricamente, a característica da bomba cruza com o eixo de entrega. Então a água tem apenas energia cinética, ou seja, a pressão não é mais criada. No entanto, como há sempre resistência interna no sistema de tubulação, na realidade o desempenho das bombas é interrompido antes que o eixo de entrega seja alcançado.

Potência e eficiência da bomba submersível

A eficiência nominal de um motor de bomba centrífuga para abastecimento de água é a relação entre a potência útil e aquela que é consumida. Designação - η. Fórmula de distribuição: η = (Р2/Р1) * 100. A eficiência de um motor elétrico nunca será superior à unidade (100%) em nenhuma circunstância, pois não há “máquina de movimento perpétuo” e quaisquer acionamentos têm perdas.

Eficiência - este é o nome da relação da hidráulica com a potência fornecida ao eixo do dispositivo de fundo de poço, e sua diferença relata perdas na unidade. Fórmula: η \u003d (P4 / P3) * 100.

A perda de potência em um dispositivo de bombeamento centrífugo também é obtida a partir de vários componentes, a saber:

• hidráulico;
• Mecânico;
• Perda de volume Pvset.

Bombas submersíveis para casas de verão podem ser compradas em qualquer loja especializada

A eficiência total é a soma da eficiência de todas as perdas. A eficiência do dispositivo caracteriza o grau de perfeição do projeto em termos de mecânica e hidráulica.

A instalação pode afetar a quantidade de pressão

Dada a simplicidade, mesmo o design primitivo das bombas, bem como a disponibilidade de instruções detalhadas de instalação, muitos homens modernos assumem o trabalho por conta própria, ou seja, sem a ajuda de profissionais. Esse comportamento é mais frequentemente associado ao desejo de economizar dinheiro: nem todos estão dispostos a pagar não apenas por uma bomba ou estação de bombeamento, mas também pelos serviços de um mestre. Considerando que a pressão da bomba é a principal característica de sua atividade, ninguém está pronto para perder. É por isso que a questão surge por si só: quanta instalação realizada de forma independente pode afetar a magnitude da pressão.

Parece que conectamos um tubo ao tubo de sucção, o outro ao que é responsável pela pressão, fornecimento de energia - e pronto. Na prática, o menor erro pode não apenas afetar negativamente a pressão da água, mas também reduzir significativamente a duração do trabalho.

Tipos de energia do dispositivo para um poço

Durante a produção de dispositivos na fábrica, as designações das variedades de energia são usadas:

1. P1 (kW). A energia elétrica de entrada é aquela que o motor elétrico retira da rede.
2. P2 (kW). No eixo do motor - o que dá ao eixo. A entrada de potência da bomba P1 é igual à potência do eixo do motor P2 dividida pela eficiência do motor.
3. P3 (kW). O valor de entrada da bomba hidráulica é igual a P2 quando o acoplamento que conecta o eixo do dispositivo e o eixo do motor não consome energia elétrica.
4. P4 (kW). A potência útil dos equipamentos de bombeamento hidráulico submersível é aquela que sai durante a operação na forma de vazão e pressão de água.

Sem experiência relevante, não é recomendável instalar a bomba de forma independente

Você pode calcular o indicador online, existe uma calculadora especial.

Furo equivalente

Se feito
seção de furo F_eatravés do qual tal
a mesma quantidade de ar,
bem como através do gasoduto ao mesmo
cabeça inicial h, então
tal buraco é chamado equivalente,
Essa. passagem por um dado equivalente
furo substitui todas as resistências
na tubulação.

Vamos encontrar o valor
buracos:

,
(4)

onde c é a velocidade
saída de gás.

Consumo de gás:

(5)

De (2)
(6)

Aproximadamente porque
que não levamos em conta o fator de estreitamento
jatos.

—
é a resistência condicional
conveniente para entrar em cálculos ao simplificar
sistemas complexos reais. Perdas
pressão nas tubulações são determinadas
como a soma das perdas em lugares separados
gasoduto e são calculados para
com base em dados experimentais,
dado nos manuais.

Perdas no pipeline
ocorrem em curvas, curvas,
expansão e contração de dutos.
Perdas em igual pipeline também
calculado de acordo com os dados de referência:

(7)

1. Sucção
   ramo de cano
2. Carcaça do ventilador
3. Descarga
   ramo de cano
4. equivalente
   buraco substituindo o real
   tubulação com sua resistência.

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

—
velocidade na tubulação de sucção;

—
velocidade de exaustão através do equivalente
buraco;

—
a quantidade de pressão sob a qual
movimento do gás na tubulação de sucção;

estático e
pressão dinâmica no tubo de saída;

—
pressão total no tubo de descarga.

Através do equivalente
buraco
vazamento de gás sob pressão,
sabendo,
achar.

Exemplo

O que
potência do motor para conduzir
fã, se soubermos o anterior
dados de 5.

Levando em conta as perdas:

Onde
—
coeficiente monométrico de útil
ações.

Onde
—
cabeça de fã teórica.

Derivação de Equações
ventilador.

Dado:

Achar:

Seleção competente da unidade de acordo com os parâmetros

A seleção de uma bomba para as condições dadas é uma etapa importante no projeto da instalação e da estação. Para selecionar uma unidade para instalação, você precisa ter os valores iniciais que caracterizam os sistemas de tubulação e os requisitos aplicáveis ​​ao projeto.

Esses dados, que são compilados na forma de um projeto, devem incluir:

1. Informações sobre a finalidade e a natureza da operação do dispositivo.
2. Características da hidráulica do sistema de tubulações, incluindo a capacidade consumida pela estação máxima e mínima Qmax e Qmin, que corresponde às vazões máxima e mínima Hmax e Hmin.
3. Dados sobre fontes de energia ou reservatórios.
4. Dados sobre a localização e as condições da localização da bomba.
5. Dados sobre motores elétricos e fontes de energia.
6. Requisitos especiais. Com base nessas informações, usando catálogos e livros de referência sobre equipamentos de bombeamento, você pode selecionar um dispositivo de acordo com suas características e coeficiente de velocidade.

Primeiramente, o tipo e a marca da bomba são selecionados de acordo com o cronograma resumido das áreas de trabalho do equipamento de destino que lhe corresponde. A escolha é feita para fluxo médio e dados de carga.Ao selecionar uma coordenada com os pontos Qcp e Hcp, é necessário garantir que ela passe no meio do campo de trabalho do dispositivo selecionado.

Para que a bomba funcione por um longo tempo, as peças desgastadas devem ser trocadas a tempo

Tendo aplicado o catálogo, é necessário encontrar a característica operacional do dispositivo selecionado e construir uma característica conjunta dele e da tubulação (poço). Por tal alinhamento, obtém-se a coordenada de trabalho, que corresponde a Qcp e Hav. Conhecendo Qmax e Qmin, os valores de eficiência correspondentes são encontrados na curva. Se esses dados não forem inferiores à eficiência mínima, que é aceita, esse dispositivo atende aos dados iniciais dos indicadores de energia. Para construir as características da estação, você também pode usar os parâmetros universais do dispositivo.

De acordo com a fórmula, calcula-se o máximo da altura de sucção elipsoidal, que corresponde a Qmax, e depois compara-se com a altura de sucção mínima que está definida. Se a geodésia de sucção de acordo com a fórmula for maior que a especificada, o dispositivo selecionado satisfaz os valores iniciais em termos de cavitação. É necessário escrever os dados de geometria, mecânica e hidráulica do equipamento selecionado do catálogo de referência.

Seleção do dispositivo por fator de velocidade:

1. É necessário calcular os valores médios de vazão e pressão Qcp e Hcp, tomando o número de rotações de acordo com o padrão de uma roda em funcionamento, e calcular a frequência de rotação específica ns usando a fórmula.
2. De acordo com a velocidade específica e Qcp e Isp, o equipamento de bombeamento é selecionado. Como nesta situação o dispositivo é selecionado usando a lei da similaridade para dados de eficiência ótima, não há necessidade de outra verificação da característica.
3. Conhecendo a velocidade de rotação, segundo Qcp, ne calculada pela fórmula do coeficiente de cavitação Ccr, é necessário encontrar o valor da altura de sucção de vácuo do dispositivo de bombeamento Hv. Além disso, usando a fórmula para Qmax, você precisa encontrar o valor máximo da altura de sucção elipsoidal e compará-lo com o definido para reduzir o custo das obras. Se o valor máximo da altura elipsoidal for superior ao especificado, o equipamento de bombeamento também é adequado para cavitação.

A escolha de um dispositivo de bombeamento de acordo com o coeficiente de velocidade é conveniente para realizar em uma situação em que não há características dos dispositivos, mas existem apenas dados que correspondem ao modo ideal de operação. Também é obrigatório medir a pressão na estação (exemplo de equipamento de fundo de poço).

É importante escolher a potência da bomba certa e o próprio equipamento, para que a unidade ou estação de bombeamento funcione da maneira mais eficiente possível

Processo de trabalho da bomba de palhetas

O momento das forças de resistência em relação a
eixo neutraliza a rotação do trabalhador
rodas, para que as lâminas sejam perfiladas,
levando em conta a taxa de alimentação, frequência
rotação, a direção do movimento do fluido.

Superando o momento, o impulsor
faz o trabalho. Parte principal,
trazido para a roda de energia é transmitido
líquido, e parte da energia é perdida quando
superando a resistência.

Se o sistema de coordenadas fixo
conectar com a carcaça da bomba e o móvel
sistema de coordenadas com impulsor,
então a trajetória do movimento absoluto
partículas se somarão a partir da rotação
(movimento portátil) impulsor
e movimento relativo em um móvel
sistema de lâminas.

A velocidade absoluta é igual ao vetor
a soma da velocidade de transporte vocêsão as velocidades de rotação da partícula com o trabalhador
roda e velocidade relativaCmovimento ao longo da escápula em relação
sistema de coordenadas em movimento associado
com roda de fiar.

Na fig. 15,2 linha traço-ponto
mostra a trajetória da partícula desde a entrada
e antes de sair da bomba em relação
movimento - AB, trajetória do portátil
movimentos coincidem com círculos
raios da roda, por exemplo, em raios
R₁e R₂.
Trajetórias de partículas em movimento absoluto
da entrada à saída da bomba - AC. Movimento
sistema móvel - relativo, em
móvel - portátil.

Paralelogramas de velocidades para entrada em
impulsor e sair dele:

(15.5)

onde i= 1,2.

Soma de velocidade relativa Ce portátilvocêvai dar velocidade absolutaV
_.

Paralelogramas de velocidade na fig. 15.2
Mostre que o momento angular da partícula
fluido na saída do impulsor
mais do que entrada

V₂Cosα₂R₂
> V₁Cosα₁R₁

Portanto, ao passar por
roda momento de impulsoaumenta. Momento de subida
a quantidade de movimento causada pelo momento
forças com as quais o impulsor atua
para o líquido nele.

Para um fluxo constante de fluido
diferença de impulso
fluido saindo do canal e entrando
nele por unidade de tempo é igual ao momento
forças externas com as quais o impulsor
atua sobre o líquido.

Momento de forças com que o impulsor
atua no líquido é:

M = Qρ(V₂Cosα₂R₂
— V₁Cosα₁R₁),

onde Q é a vazão
líquidos através do impulsor.

Multiplique ambos os lados desta equação por
velocidade angular do impulsor ω.

M ω= Qρ(V₂Cosα₂R₂ω
— V₁Cosα₁R₁ω),

Trabalhos Mωchamado
energia hidráulica, ou trabalho
produzido pelo impulsor em
unidade de tempo, atuando
o líquido que contém.

Pela equação de Bernoulli, sabemos que
energia especifica, transmitido
unidade de peso de um líquido é chamada
pressão. Na equação de Bernoulli, a fonte
energia para mover o fluido
diferença de pressão.

Ao usar a bomba, a energia ou
a pressão é transferida para o fluido pelos trabalhadores
roda da bomba.

Cabeça de impulsor teórica
— H_T chamado
energia especifica, transmitido
peso unitário do impulsor líquido
bombear.

N=Mω= H_T*Qpg

Dado que você₁=R₁ω
- velocidade portátil (circunferencial)
o impulsor na entrada evocê₂
= R₂
ω - velocidade de trabalho
rodas na saída e que a projeção dos vetores
velocidades absolutas por direção
velocidade portátil (perpendicular
para os raios R1 e R2)
igualV_você2
=V₂Cosα₂
eV_você1
= V₁Cosα₁,
OndeV_você2eV_você1
, obtemos a cabeça teórica
Como

H_T*Qpg
= Qρ(V₂Cosα₂R₂ω
— V₁Cosα₁R₁ω),Onde

(15.6)

Cabeça da bomba real
menos
pressão teórica porque
valores reais de velocidades são tomados e
pressão.

As bombas de palhetas são de estágio único
e multiestágio. Em estágio único
bombeia fluido passa através do trabalho
roda uma vez (ver Fig. 15.1). pressão
tais bombas em uma determinada frequência
rotação é limitada. Para aumentar a pressão
usar bombas multiestágio
que há vários em sucessão
impulsores conectados fixos
em um eixo. A cabeça da bomba sobe
proporcional ao número de rodas.

A bomba de palhetas pode trabalhar com
modos diferentes, ou seja, em feeds diferentes
e velocidades de rotação.

Cobrindo a válvula instalada na
tubo de pressão da bomba, reduza
alimentar. Também altera a pressão
desenvolvido pela bomba. Para operação
bomba precisa saber como ela muda
cabeça, eficiência e potência consumida
bomba, quando sua alimentação muda, ou seja,
conhecer as características da bomba, sob as quais
refere-se à dependência de pressão, potência
e eficiência da bomba a partir de sua alimentação a uma constante
velocidade de rotação (Fig. 15.3).

O modo de operação da bomba, no qual ela
A eficiência é máxima
é chamado de ótimo.

Erros básicos de instalação

Vamos dar uma olhada nos erros mais comuns que muitos de nós cometemos:

Diâmetro do tubo de sucção. Muitas vezes, o diâmetro da tubulação na prática é menor que o diâmetro do tubo de sucção. Este design, quando conectado, aumenta a resistência na lateral da linha de sucção, reduzindo assim a profundidade de sucção.Em termos simples: uma tubulação de diâmetro reduzido simplesmente não é capaz de passar o tamanho do líquido que a bomba suga e bombeia facilmente.
Conexão direta a uma mangueira comum. Tal sistema não é particularmente crítico se for usada uma bomba de pequena capacidade. Caso contrário, sob a influência da alta pressão criada pela bomba, a mangueira encolherá, sua seção transversal será significativamente reduzida e a água simplesmente não poderá passar por ela. Na melhor das hipóteses, isso levará à interrupção do fornecimento de água, na pior das hipóteses, à avaria da bomba sem a possibilidade de seu reparo posterior.
Um grande número de curvas e voltas na tubulação. Esta opção de instalação não aumenta o valor da resistência, respectivamente, reduz o desempenho e a cabeça da bomba

É por isso que é tão importante reduzir o número de curvas e voltas para um valor mínimo se você quiser usar a bomba comprada e instalada em 100%.
Vedação. É devido à vedação insuficiente na seção de sucção da tubulação que podem ocorrer perdas significativas de água.

A má vedação não só reduz a pressão da água, mas também acompanha o funcionamento da bomba com ruído excessivo.

Cabeça de bomba submersível

É por isso que uma das mais seguras e confiáveis ​​é a bomba submersível. Sua pressão é calculada pela fórmula:

H = H altura + H perda + H bico onde:

Altura H - diferença de altura entre a localização da bomba e o ponto mais alto do sistema de abastecimento de água;

Perdas de H - possíveis perdas hidráulicas que ocorrem quando o fluido se move pela tubulação, estão principalmente associadas ao atrito do fluido contra as paredes da tubulação;

Bico H - a pressão no bico que permite usar todos os acessórios de encanamento (geralmente na faixa de 15 a 20 metros).

Já estabelecemos que a altura manométrica de uma bomba é a pressão necessária para empurrar um líquido até uma determinada altura. As bombas de circulação encontram-se em sistemas de aquecimento, é com a sua ajuda que é assegurada a circulação ininterrupta da fonte de calor no sistema

Claro que a escolha de uma bomba de circulação deve ser abordada de forma mais consciente e exigente, tendo em conta que a eficiência e o funcionamento ininterrupto da sua utilização dependem em grande parte disso, tão importante para os edifícios de apartamentos. Essas bombas são confiáveis, eficientes e comprovadas mesmo em prédios de apartamentos.

Obviamente, essa bomba também deve ser selecionada com base na pressão. A pressão da bomba de circulação não tem conexão e, portanto, depende da altura do edifício. O principal aqui é a resistência hidráulica da pista. E aqui a seguinte fórmula é necessária para o cálculo:

H = (R * L + Z soma) / (p * g) onde:

R - perdas;

L é o comprimento da tubulação, medido em metros;

Soma Z - o número total de fatores de segurança para os elementos estruturais da tubulação (para conexões e conexões, esse valor é 1,3; para válvulas termostáticas - 1,7; e para misturadores - 1,2);

p é a densidade da água, lembramos do curso de física da escola que é 1000 kg/m3;

g é a aceleração de queda livre, cujo valor é tomado como valor médio - 9,8 m/s2.

Acontece que, conhecendo todos os parâmetros básicos, é bastante simples determinar a pressão da água necessária em uma situação específica, para isso você não precisa envolver especialistas.

Por que em metros

Uma bomba para a pressão da água e de qualquer outro líquido é um dispositivo muito popular, sem o qual é difícil imaginar a vida em uma casa particular. Muitos consumidores ainda não entendem porque a pressão é medida em metros.

A pressão de uma bomba centrífuga, no entanto, como qualquer outra, geralmente é medida em metros. É claro que esse sistema levanta muitas questões. Em primeiro lugar, aconteceu historicamente, todos estão acostumados a essa designação e não pretendem mudar nada.E, claro, é conveniente, porque você não precisa recorrer ao uso de outras unidades de medida para realizar cálculos matemáticos complexos. O valor da altura manométrica, calculado em metros, nos dá a informação de que a bomba pode elevar o líquido até uma determinada altura.

Conclusão

"Hidráulica" em
um exemplo metodológico específico de cálculo
acionamento hidráulico volumétrico é mostrado que
para selecionar os dispositivos necessários (bomba,
motores hidráulicos, dispositivos hidráulicos, filtro,
condicionadores de fluido de trabalho, linhas hidráulicas
e seus elementos, motor elétrico) e
operação eficiente do acionamento hidráulico
preciso calcular

Muito
é importante não cometer erros nos cálculos
e unidades de medida, porque em erro
Você pode selecionar um dispositivo que
durante a operação do acionamento hidráulico
não atenderá aos requisitos
aplicada à unidade como um todo.
Os resultados do trabalho realizado permitem
tirar uma conclusão sobre precisão suficiente
fazendo cálculos e escolhendo
equipamento hidráulico