Potřebná dopravní výška čerpadla v nerozvětveném potrubí se získá z BERNOULLIHO rovnice pro jednorozměrné, stacionární proudění nestlačitelného média:p in , p out = tlaky při nasávání nebo vypouštění hladin kapaliny
ρ = hustota kapaliny
g = tíhové zrychlení (9,81 m/s²)
H geo = statický výškový rozdíl mezi hladinou kapaliny v nádobách na sací a výtlačné straně
H l, tot = celková ztráta potrubí třením mezi vstupem a výstupem
v in , v out = střední průtokové rychlosti v sacích a výtlačných nádobáchPodle zákona kontinuity jsou střední rychlosti proudění v sacích a výtlačných nádržích většinou nevýznamně malé a lze je zanedbat, pokud jsou povrchy nádrží relativně velké ve srovnání s povrchy potrubí. V tomto případě je výše uvedený vzorec zjednodušený na:Statická část charakteristiky systému, tedy ta část, která nezávisí na rychlosti proudění a tedy na průtoku, je:U uzavřených systémů je tato hodnota nulová.Celková ztrátová částka je tvořena ztrátami všech součástí sacího a tlakového potrubí. S dostatečně velkými REYNOLDSOVÝMI čísly je úměrná druhé mocnině objemového průtoku.g = tíhové zrychlení (9,81 m/s²)
H l, tot = celková ztráta třením mezi vstupem a výstupem
v i = střední rychlosti proudění přes plochu průřezu potrubí i
A i = charakteristická plocha průřezu potrubí
ζ i = koeficient ztráty třením pro trubky, tvarovky atd.
Q = průtok
k = faktor proporcionalityZa uvedených podmínek lze nyní specifikovat parabolu charakteristiky systému:Faktor úměrnosti k se určí z požadovaného pracovního bodu. Průsečík charakteristiky systému s křivkou škrticí klapky specifickou pro čerpadlo (charakteristika čerpadla) představuje skutečný provozní bod.
Charakteristika systému se skládá ze statické a dynamické části.H A = H A, 0 + H v (Q)Vyznačuje se především statickým výškovým rozdílem H Geo mezi hladinami kapalin v sacích a tlakových nádržích a ztrátami třením H v v celém systému proudění kapaliny.Statická složka H A, 0 je nezávislá na průtoku (a tedy na průtoku). Obsahuje geodetický výškový rozdíl i rozdíl tlaků mezi sací a tlakovou nádobou nebo vstupním a výstupním bodem uvažovaného systému. U uzavřených okruhů (např. cirkulace topení) je statická výška vždy nulová.Dynamická část charakteristiky popisuje ztráty potrubí, které závisí na průtoku. V případě turbulentního proudění kapalin NEWTON s konstantními ztrátovými součiniteli komponent systému je výsledkem charakteristická křivka kvadratická parabola. Pokud je známa statická výška a cílový pracovní bod, lze charakteristiky systému zobrazit s dostatečnou přesností.
To znamená, že místní tlak vzduchu pb je vyšší než součin výšky udržovacího tlaku HH a tlaku páry a činí vstupní tlak při těchto teplotách nadbytečným. Příčinou tohoto spojení je drastický pokles tlaku páry, když je voda studená. V praxi to znamená:Čerpadla se zápornou minimální vstupní výškou H erf jsou schopna pracovat v sacím režimu (nikoli samonasávací).Velikost čerpací rychlosti odpovídá zhruba hodnotě záporné minimální vstupní výšky mínus 1 m bezpečnostní plochy.Vzhledem k tomu, že čerpadla obvykle používaná v technologii budov se běžně sama nenasávají, musí být pro zajištění sacího provozu splněny následující podmínky:
Naplnění a odvzdušnění potrubí na sací straně včetně čerpadla před uvedením do provozu.
Zamezení nasávání vzduchu během provozu čerpadla (v případě vniknutí vzduchu dojde ke kolapsu sací funkce).
Zabránění chodu sacího potrubí naprázdno, když je čerpadlo v klidu, pomocí nožního ventilu (riziko úniku v případě znečištění).
Zpětné ventily v tlakovém potrubí nestačí, protože vzduch může být nasáván přes hřídelovou ucpávku (mechanická ucpávka nebo ucpávka), když je čerpadlo v klidu.Obecně platí, že sací výkon čerpadel s běžným sáním je z důvodu konstrukce omezen na maximální dosah 2 až 4 m. Pro vyšší sací výšky max. 8 až 9 ma pro samonasávání se používají speciální čerpadla.
Leží-li stanovený pracovní bod topného systému mezi dvěma charakteristikami čerpadla, doporučuje se zvolit tu menší. S tím související snížení průtoku nemá významný vliv na efektivní topný výkon v otopné soustavě. Na druhou stranu existují výhody, jako je snížení hlučnosti, nižší pořizovací náklady a zlepšená ekonomická efektivita. V topné technice je běžné poddimenzování výpočtového objemového průtoku do cca 10 %.Aby nedocházelo ke kavitaci (tvorbě páry uvnitř čerpadla), musí být v sacím hrdle čerpadla vždy dostatečný přetlak (výška na vstupu) v porovnání s tlakem páry dopravního média. U mokroběžných čerpadel je jako míra požadovaného přetlaku uvedena minimální sací výška. Informace NPSH se obecně používají pro motory běžící nasucho.
NPSH dostupné = hodnota NPSH systému
p e = tlak ve vstupním průřezu systému
p b = tlak vzduchu
p D = tlak par čerpaného média před vstupním průřezem čerpadla
ρ = hustota čerpaného média před vstupním průřezem čerpadla
g = místní gravitační zrychlení
z e = geodetický výškový rozdíl mezi vtokovým průřezem systému a referenční úrovní; záporné znaménko platí, pokud je referenční hladina nad hladinou kapaliny
H v = velikost ztráty vyplývající z tlakové ztráty v systému na straně sáníReferenčním bodem pro hodnotu NPSH je střed oběžného kola, tj. průsečík osy hřídele čerpadla s rovinou k ní kolmou přes vnější body náběžné hrany lopatky.Pracovním bodem odstředivého čerpadla může být pouze nepřetržitý pracovní bod, pokud pro tento bod platí následující:NPSH rostlina & gt; NPSH čerpadlo + bezpečnostní příplatek
Požadovaná NPSH je nejmenší hodnota NPSH, při které je splněno určité kavitační kritérium (např. kavitační opotřebení, šíření bublin páry, vibrace, hluk, pokles dopravní výšky).V závislosti na objemovém průtoku Q je NPSH erf charakteristikou odstředivého čerpadla a je specifikována jako charakteristika čerpadla NPSH (Q) pro mnoho typů. Při nízkém objemovém průtoku je hodnota NPSH téměř konstantní, zatímco s vysokými objemovými průtoky strmě roste.Hodnota NPSH čerpadla se mění s otáčkami a průměrem oběžného kola.U některých typů čerpadel lze hodnotu NPSH volitelně snížit dodatečnou konstrukcí. Typickým příkladem toho je induktor, u kterého je přímo před vlastním oběžným kolem odstředivého čerpadla uspořádáno axiální oběžné kolo s několika lopatkami.
Vypočítává se z absolutní hladiny energie mínus hladina vypařovacího tlaku. Úroveň vypařovacího tlaku se počítá s vypařovacím tlakem, který odpovídá teplotě převládající ve vstupním průřezu čerpadla.Stávající hodnotou NPSH se rozumí NPSH daná systémem pro daný průtok a příslušnou dopravovanou kapalinu. (hodnota NPSH systému)Požadovaná NPSH je nejmenší hodnota NPSH, při které je splněno určité kavitační kritérium (např. kavitační opotřebení, šíření bublin páry, vibrace, hluk, pokles dopravní výšky).
Čtyři nejdůležitější kritéria jsou:
JAKÉ médium? – & gt; Čerpané médium
JAKÉ množství? – & gt; Rychlost dodání
KDE, jak daleko, jak vysoko? – & gt; Dopravníková linka
ČÍM by se mělo pumpovat? – & gt; Dopravní jednotkaPokud jsou známy dopravní výkon a dopravní vzdálenost, lze dopravní výšku vypočítat pomocí výpočtu tlakové ztráty. Dopravní množství a dopravní výška společně tvoří cílový pracovní bod pro konstrukci čerpadla.
Udává hodnoty průtoku a dopravní výšky, které jsou nastaveny ve stacionárním provozu s otáčkami n příslušejícími charakteristice dopravní výšky čerpadla.Požadovaný provozní bod je třeba chápat jako bod na charakteristické křivce systému, pro který se podle výpočtů potrubí hledá čerpadlo. Cílem výběru je (kromě dalších kritérií, jako je maximální účinnost) minimalizace odchylky mezi požadovaným pracovním bodem a (skutečným) pracovním bodem.Pracovní bod systému je vždy v průsečíku mezi čerpadlem a aktuální charakteristikou systému. Při konstantní rychlosti migruje na křivce škrticí klapky se zvyšujícím se odporem potrubí k menšímu objemovému průtoku. Pracovní bod by měl být blízko optimální účinnosti.
Je určeno průtokem a dopravní výškou při odpovídající provozní rychlosti. Při čerpání vysoce viskózních médií se charakteristika čerpadla a tím i návrhový bod posune oproti charakteristické křivce zaznamenané s vodou.
We use cookies to ensure that we give you the best experience on our website. If you continue to use this site we will assume that you are happy with it.ACCEPTDENYPrivacy policy
p in , p out = tlaky při nasávání nebo vypouštění hladin kapaliny
ρ = hustota kapaliny
g = tíhové zrychlení (9,81 m/s²)
H geo = statický výškový rozdíl mezi hladinou kapaliny v nádobách na sací a výtlačné straně
H l, tot = celková ztráta potrubí třením mezi vstupem a výstupem
v in , v out = střední průtokové rychlosti v sacích a výtlačných nádobáchPodle zákona kontinuity jsou střední rychlosti proudění v sacích a výtlačných nádržích většinou nevýznamně malé a lze je zanedbat, pokud jsou povrchy nádrží relativně velké ve srovnání s povrchy potrubí. V tomto případě je výše uvedený vzorec zjednodušený na:
Statická část charakteristiky systému, tedy ta část, která nezávisí na rychlosti proudění a tedy na průtoku, je:
U uzavřených systémů je tato hodnota nulová.Celková ztrátová částka je tvořena ztrátami všech součástí sacího a tlakového potrubí. S dostatečně velkými REYNOLDSOVÝMI čísly je úměrná druhé mocnině objemového průtoku.
g = tíhové zrychlení (9,81 m/s²)
H l, tot = celková ztráta třením mezi vstupem a výstupem
v i = střední rychlosti proudění přes plochu průřezu potrubí i
A i = charakteristická plocha průřezu potrubí
ζ i = koeficient ztráty třením pro trubky, tvarovky atd.
Q = průtok
k = faktor proporcionalityZa uvedených podmínek lze nyní specifikovat parabolu charakteristiky systému:
Faktor úměrnosti k se určí z požadovaného pracovního bodu. Průsečík charakteristiky systému s křivkou škrticí klapky specifickou pro čerpadlo (charakteristika čerpadla) představuje skutečný provozní bod.
