Η απαραίτητη κεφαλή παροχής μιας αντλίας σε μη διακλαδισμένο αγωγό λαμβάνεται από την εξίσωση BERNOULLI για μονοδιάστατες, σταθερές ροές ασυμπίεστων μέσων:p σε , p έξω = πιέσεις κατά την αναρρόφηση ή την εκκένωση των επιπέδων υγρού
ρ = πυκνότητα υγρού
g = επιτάχυνση βαρύτητας (9,81 m / s²)
H geo = στατική διαφορά ύψους μεταξύ της στάθμης υγρού των δοχείων αναρρόφησης και πίεσης
H l, tot = συνολική απώλεια τριβής σωλήνα μεταξύ εισόδου και εξόδου
v σε , v έξω = μέσες ταχύτητες ροής στα δοχεία αναρρόφησης και πίεσηςΣύμφωνα με το νόμο της συνέχειας, οι μέσες ταχύτητες ροής στις δεξαμενές αναρρόφησης και πίεσης είναι ως επί το πλείστον ασήμαντες και μπορούν να παραβλεφθούν εάν οι επιφάνειες της δεξαμενής είναι σχετικά μεγάλες σε σύγκριση με αυτές των αγωγών. Στην περίπτωση αυτή, ο παραπάνω τύπος απλοποιείται ως εξής:Το στατικό τμήμα του χαρακτηριστικού του συστήματος, δηλαδή το τμήμα που δεν εξαρτάται από την ταχύτητα ροής και επομένως από τον ρυθμό ροής, είναι:Για κλειστά συστήματα, αυτή η τιμή είναι μηδέν.Το συνολικό ποσό απώλειας αποτελείται από τις απώλειες όλων των εξαρτημάτων των γραμμών αναρρόφησης και πίεσης. Με αρκετά μεγάλους αριθμούς REYNOLDS είναι ανάλογο με το τετράγωνο της ροής όγκου.g = επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,81 m / s²)
H l, tot = συνολική απώλεια τριβής μεταξύ εισόδου και εξόδου
v i = μέσες ταχύτητες ροής μέσω της περιοχής διατομής του σωλήνα i
A i = χαρακτηριστική περιοχή διατομής σωλήνα
ζ i = συντελεστής απώλειας τριβής για σωλήνες, εξαρτήματα κ.λπ.
Q = ρυθμός ροής
k = συντελεστής αναλογικότηταςΥπό τις συνθήκες που αναφέρθηκαν, η παραβολή του χαρακτηριστικού συστήματος μπορεί τώρα να καθοριστεί:Ο συντελεστής αναλογικότητας k προσδιορίζεται από το επιθυμητό σημείο λειτουργίας. Η τομή του χαρακτηριστικού συστήματος με την ειδική καμπύλη γκαζιού για την αντλία (χαρακτηριστικό αντλίας) αντιπροσωπεύει το πραγματικό σημείο λειτουργίας.
Το χαρακτηριστικό του συστήματος αποτελείται από ένα στατικό και ένα δυναμικό μέρος.H A = H A, 0 + H v (Q)Χαρακτηρίζεται κυρίως από τη στατική διαφορά ύψους H Geo μεταξύ των επιπέδων υγρού στις δεξαμενές αναρρόφησης και πίεσης καθώς και από τις απώλειες τριβής H v σε ολόκληρο το σύστημα ροής υγρού.Η στατική συνιστώσα H A, 0 είναι ανεξάρτητη από την ταχύτητα ροής (και επομένως από τον ρυθμό ροής). Περιέχει τη γεωδαιτική διαφορά ύψους καθώς και τη διαφορά πίεσης μεταξύ του δοχείου αναρρόφησης και πίεσης ή του σημείου εισόδου και εξόδου του υπό εξέταση συστήματος. Με κλειστά κυκλώματα (π.χ. κυκλοφορία θέρμανσης) το στατικό ύψος είναι πάντα μηδέν.Το δυναμικό μέρος του χαρακτηριστικού περιγράφει τις απώλειες του σωλήνα, οι οποίες εξαρτώνται από τον ρυθμό ροής. Στην περίπτωση τυρβώδους ροής ρευστών NEWTON με σταθερούς συντελεστές απώλειας των στοιχείων του συστήματος, η χαρακτηριστική καμπύλη καταλήγει σε τετραγωνική παραβολή. Εάν το στατικό ύψος και το σημείο λειτουργίας στόχου είναι γνωστά, τα χαρακτηριστικά του συστήματος μπορούν να εμφανιστούν με επαρκή ακρίβεια.
Αυτό σημαίνει ότι η τοπική πίεση αέρα p b είναι υψηλότερη από το γινόμενο του ύψους της πίεσης συγκράτησης HH και της τάσης ατμών και καθιστά περιττή μια πίεση εισόδου σε αυτές τις θερμοκρασίες. Η αιτία αυτής της σύνδεσης οφείλεται στη δραστική μείωση της πίεσης του ατμού όταν το νερό είναι κρύο. Στην πράξη αυτό σημαίνει:Αντλίες με αρνητικό ελάχιστο ύψος εισόδου H erf είναι σε θέση να λειτουργούν σε λειτουργία αναρρόφησης (όχι αυτόματης αναρρόφησης).Το μέγεθος της ταχύτητας άντλησης αντιστοιχεί περίπου στην τιμή του αρνητικού ελάχιστου ύψους εισόδου μείον 1 m περιοχή ασφαλείας.Δεδομένου ότι οι αντλίες που χρησιμοποιούνται συνήθως στην τεχνολογία κτιρίων συνήθως δεν ασταρώνονται μόνες τους, πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις για να διασφαλιστεί η λειτουργία αναρρόφησης:
Γέμισμα και εξαερισμός του αγωγού από την πλευρά της αναρρόφησης συμπεριλαμβανομένης της αντλίας πριν από τη θέση σε λειτουργία.
Αποτροπή αναρρόφησης αέρα κατά τη λειτουργία της αντλίας (σε περίπτωση εγκλεισμού αέρα, η λειτουργία αναρρόφησης καταρρέει).
Αποτροπή λειτουργίας του αγωγού αναρρόφησης άδειο όταν η αντλία είναι ακινητοποιημένη, χρησιμοποιώντας μια ποδοβαλβίδα (κίνδυνος διαρροής εάν είναι βρώμικο).
Οι βαλβίδες αντεπιστροφής στη γραμμή πίεσης δεν επαρκούν, καθώς ο αέρας μπορεί να αναρροφηθεί μέσω του στεγανοποιητικού άξονα (μηχανική στεγανοποίηση ή κουτί πλήρωσης) όταν η αντλία είναι ακινητοποιημένη.Γενικά, η ικανότητα αναρρόφησης των αντλιών με κανονική αναρρόφηση περιορίζεται σε μέγιστο εύρος 2 έως 4 m λόγω του σχεδιασμού τους. Ειδικές αντλίες πρέπει να χρησιμοποιούνται για μεγαλύτερα ύψη αναρρόφησης έως 8 έως 9 m και για αυτόματη αναρρόφηση.
Εάν το καθορισμένο σημείο λειτουργίας ενός συστήματος θέρμανσης βρίσκεται μεταξύ δύο χαρακτηριστικών της αντλίας, συνιστάται να επιλέξετε το μικρότερο. Η σχετική μείωση του ρυθμού ροής δεν έχει σημαντικές επιπτώσεις στην αποτελεσματική απόδοση θέρμανσης στο σύστημα θέρμανσης. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν πλεονεκτήματα όπως μειωμένη συμπεριφορά θορύβου, χαμηλότερο κόστος απόκτησης και βελτιωμένη οικονομική απόδοση. Στην τεχνολογία θέρμανσης, η υποδιαστασιολόγηση της υπολογιζόμενης παροχής όγκου έως και 10% είναι συνηθισμένη.Για να αποφευχθεί η σπηλαίωση (σχηματισμός ατμού στο εσωτερικό της αντλίας), πρέπει πάντα να υπάρχει επαρκής υπερπίεση (ύψος εισόδου) στο ακροφύσιο αναρρόφησης της αντλίας σε σύγκριση με την τάση ατμών του μέσου μεταφοράς. Για αντλίες υγρής λειτουργίας, η ελάχιστη κεφαλή αναρρόφησης καθορίζεται ως μέτρο της απαιτούμενης υπερπίεσης. Οι πληροφορίες NPSH χρησιμοποιούνται γενικά για κινητήρες ξηρής λειτουργίας.
NPSH διαθέσιμο = τιμή NPSH του συστήματος
p e = πίεση στη διατομή εισόδου του συστήματος
p b = πίεση αέρα
p D = τάση ατμών του αντλούμενου μέσου μπροστά από τη διατομή εισόδου της αντλίας
ρ = πυκνότητα του αντλούμενου μέσου μπροστά από τη διατομή εισόδου της αντλίας
g = τοπική επιτάχυνση λόγω βαρύτητας
z e = γεωδαιτική διαφορά ύψους μεταξύ της διατομής εισόδου του συστήματος και του επιπέδου αναφοράς. Το αρνητικό πρόσημο ισχύει εάν το επίπεδο αναφοράς είναι πάνω από το επίπεδο του υγρού
H v = ποσό απώλειας που προκύπτει από την απώλεια πίεσης στο σύστημα αναρρόφησηςΤο σημείο αναφοράς για την τιμή NPSH είναι το κέντρο της πτερωτής, δηλαδή το σημείο τομής του άξονα του άξονα της αντλίας με το επίπεδο που είναι κάθετο σε αυτόν μέσω των εξωτερικών σημείων της πρόσθιας ακμής του πτερυγίου.Το σημείο λειτουργίας μιας φυγοκεντρικής αντλίας μπορεί να είναι ένα σημείο συνεχούς λειτουργίας μόνο εάν ισχύουν τα ακόλουθα για αυτό το σημείο:NPSH εργοστάσιο & gt; NPSH αντλία + επιβάρυνση ασφαλείας
Η απαιτούμενη NPSH είναι η μικρότερη τιμή της NPSH στην οποία πληρούται ένα συγκεκριμένο κριτήριο σπηλαίωσης (π.χ. φθορά σπηλαίωσης, διάδοση φυσαλίδων ατμού, δόνηση, θόρυβος, πτώση του ύψους παροχής).Ανάλογα με τον όγκο ροής Q, το NPSH erf είναι χαρακτηριστικό της φυγόκεντρης αντλίας και καθορίζεται ως η χαρακτηριστική καμπύλη αντλίας NPSH (Q) για πολλούς τύπους. Με χαμηλή ροή όγκου, η τιμή NPSH είναι σχεδόν σταθερή, ενώ αυξάνεται απότομα με ροές μεγάλου όγκου.Η τιμή NPSH της αντλίας αλλάζει ανάλογα με την ταχύτητα και τη διάμετρο της πτερωτής.Για ορισμένους τύπους αντλιών, η τιμή NPSH μπορεί προαιρετικά να μειωθεί με μια πρόσθετη κατασκευή. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτού είναι ο επαγωγέας, στον οποίο μια αξονική πτερωτή με λίγα πτερύγια είναι τοποθετημένη ακριβώς μπροστά από την πραγματική πτερωτή της φυγοκεντρικής αντλίας.
Υπολογίζεται από το απόλυτο επίπεδο ενέργειας μείον το επίπεδο πίεσης εξάτμισης. Το επίπεδο πίεσης εξάτμισης πρέπει να υπολογίζεται με την πίεση εξάτμισης που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία που επικρατεί στη διατομή εισόδου της αντλίας.Η υπάρχουσα τιμή NPSH εννοείται ότι είναι η NPSH που δίνεται από το σύστημα για μια δεδομένη ταχύτητα ροής και το αντίστοιχο υγρό που πρόκειται να μεταφερθεί. (Τιμή NPSH του συστήματος)Η απαιτούμενη NPSH είναι η μικρότερη τιμή της NPSH στην οποία πληρούται ένα συγκεκριμένο κριτήριο σπηλαίωσης (π.χ. φθορά σπηλαίωσης, διάδοση φυσαλίδων ατμού, δόνηση, θόρυβος, πτώση της κεφαλής παροχής).
Τα τέσσερα πιο σημαντικά κριτήρια είναι:
ΤΙ είδους μέσο; – & gt; Αντλούμενο μέσο
ΠΟΣΟ ποσό; – & gt; Ποσοστό παράδοσης
ΠΟΥ, πόσο μακριά, πόσο ψηλά; – & gt; Μεταφορική γραμμή
Με ΤΙ πρέπει να αντλείται; – & gt; Μεταφορική μονάδαΕάν ο ρυθμός παροχής και η απόσταση παράδοσης είναι γνωστοί, η κεφαλή παροχής μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον υπολογισμό της απώλειας πίεσης. Ο ρυθμός παροχής και η κεφαλή παροχής μαζί αποτελούν το στόχο λειτουργίας του σχεδιασμού της αντλίας.
Υποδεικνύει τις τιμές του ρυθμού ροής και της κεφαλής παροχής που έχουν ρυθμιστεί σε ακίνητη λειτουργία με την ταχύτητα n να ανήκει στο χαρακτηριστικό της κεφαλής παροχής της αντλίας.”Το επιθυμητό σημείο λειτουργίας θα πρέπει να γίνει κατανοητό ως το σημείο στη χαρακτηριστική καμπύλη του συστήματος για το οποίο αναζητείται αντλία σύμφωνα με τους υπολογισμούς του αγωγού. Στόχος της επιλογής είναι (επιπλέον άλλων κριτηρίων όπως η μέγιστη απόδοση) να ελαχιστοποιηθεί η απόκλιση μεταξύ του επιθυμητού σημείου λειτουργίας και του (πραγματικού) σημείου λειτουργίας.Το σημείο λειτουργίας του συστήματος βρίσκεται πάντα στο σημείο τομής μεταξύ της αντλίας και του τρέχοντος χαρακτηριστικού συστήματος. Με σταθερή ταχύτητα, μετακινείται στην καμπύλη του γκαζιού με αυξανόμενη αντίσταση σωλήνα σε μικρότερο όγκο ροής. Το σημείο λειτουργίας πρέπει να είναι κοντά στη βέλτιστη απόδοση.
Καθορίζεται από τον ρυθμό ροής και την κεφαλή παροχής στην αντίστοιχη ταχύτητα λειτουργίας. Κατά την άντληση υψηλού ιξώδους μέσων, τα χαρακτηριστικά της αντλίας και επομένως και το σημείο σχεδιασμού μετατοπίζονται σε σύγκριση με τη χαρακτηριστική καμπύλη που καταγράφεται με το νερό.
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 σε , p έξω = πιέσεις κατά την αναρρόφηση ή την εκκένωση των επιπέδων υγρού
ρ = πυκνότητα υγρού
g = επιτάχυνση βαρύτητας (9,81 m / s²)
H geo = στατική διαφορά ύψους μεταξύ της στάθμης υγρού των δοχείων αναρρόφησης και πίεσης
H l, tot = συνολική απώλεια τριβής σωλήνα μεταξύ εισόδου και εξόδου
v σε , v έξω = μέσες ταχύτητες ροής στα δοχεία αναρρόφησης και πίεσηςΣύμφωνα με το νόμο της συνέχειας, οι μέσες ταχύτητες ροής στις δεξαμενές αναρρόφησης και πίεσης είναι ως επί το πλείστον ασήμαντες και μπορούν να παραβλεφθούν εάν οι επιφάνειες της δεξαμενής είναι σχετικά μεγάλες σε σύγκριση με αυτές των αγωγών. Στην περίπτωση αυτή, ο παραπάνω τύπος απλοποιείται ως εξής:
Το στατικό τμήμα του χαρακτηριστικού του συστήματος, δηλαδή το τμήμα που δεν εξαρτάται από την ταχύτητα ροής και επομένως από τον ρυθμό ροής, είναι:
Για κλειστά συστήματα, αυτή η τιμή είναι μηδέν.Το συνολικό ποσό απώλειας αποτελείται από τις απώλειες όλων των εξαρτημάτων των γραμμών αναρρόφησης και πίεσης. Με αρκετά μεγάλους αριθμούς REYNOLDS είναι ανάλογο με το τετράγωνο της ροής όγκου.
g = επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (9,81 m / s²)
H l, tot = συνολική απώλεια τριβής μεταξύ εισόδου και εξόδου
v i = μέσες ταχύτητες ροής μέσω της περιοχής διατομής του σωλήνα i
A i = χαρακτηριστική περιοχή διατομής σωλήνα
ζ i = συντελεστής απώλειας τριβής για σωλήνες, εξαρτήματα κ.λπ.
Q = ρυθμός ροής
k = συντελεστής αναλογικότηταςΥπό τις συνθήκες που αναφέρθηκαν, η παραβολή του χαρακτηριστικού συστήματος μπορεί τώρα να καθοριστεί:
Ο συντελεστής αναλογικότητας k προσδιορίζεται από το επιθυμητό σημείο λειτουργίας. Η τομή του χαρακτηριστικού συστήματος με την ειδική καμπύλη γκαζιού για την αντλία (χαρακτηριστικό αντλίας) αντιπροσωπεύει το πραγματικό σημείο λειτουργίας.
