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 sání
Referenčním 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 jednotka
Pokud 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.
Bod se skládá z objemového průtoku Q a dodávaného množství H.
Pro výpočet návrhového bodu se nejprve určí požadovaný objemový průtok (dopravní množství čerpadla). To může záviset na různých parametrech v závislosti na aplikaci (např. potřeba tepla pro topné systémy, množství odpadní vody atd.). Pomocí vypočteného objemového průtoku se určují třecí ztráty potrubí, které spolu se statickou dopravní výškou vedou k celkové dopravní výšce čerpadla.
Pokud je pro aplikaci stanoven minimální průtok a toho není dosaženo pro vypočtený průtok, je jmenovitý průtok upraven tak, aby bylo dosaženo minimálního průtoku. Čerpadlo pak běží ve vypnutém režimu (nepřetržitě).
Konstrukčním bodem systému je požadovaný provozní bod (cílový provozní bod) pro výběr čerpadla. U standardních čerpadel je obvykle odchylka mezi požadovaným a skutečným provozním bodem. Přípustná odchylka závisí na oblasti použití a je částečně upravena platnými normami.
U čerpadel s regulací otáček jsou otáčky čerpadla upraveny tak, aby se přesně přiblížilo cílovému pracovnímu bodu. To umožňuje efektivní provoz, zejména u systémů, které jsou provozovány v různých stavech zatížení (např. topné systémy).
V závislosti na konstrukci čerpadla jsou k dispozici další možnosti přizpůsobení křivky čerpadla cílovému provoznímu bodu. Kromě změny rychlosti se široce používají následující metody:
Dva nejběžnější systémy jsou:
Ucpávka – jako tradiční hřídelová ucpávka – se zřídka vyskytuje kvůli údržbě požadované v technických zařízeních budov a je ve skutečnosti běžná pouze u čerpadel se základovou deskou. Lze jej nalézt ve speciálních provedeních u inline čerpadel.
V závislosti na provozních podmínkách jsou vyžadována různá těsnění a nastavení ucpávky. Obecně lze vzhledem k průměrným provozním tlakům/teplotám a normální kvalitě vody předpokládat, že průměrné množství kapající vody 10 kapek za minutu vytváří dostatečné mazání pro ucpávku. V jednotlivých případech je třeba dodržovat speciální informace výrobce. Životnost těsnění ucpávky by se měla pohybovat mezi 1 a 2 roky. V případě ucpávkových ucpávek s obzvláště nízkým zatížením nejsou neobvyklé doby prostoje několika let. Na druhou stranu extrémní vodní podmínky (znečištění, příměsi, přehřívání atd.) mohou životnost zásadně snížit. Aby se zabránilo poškození hřídele agresivními médii nebo nesprávnou manipulací s ucpávkou, měla by být upřednostněna provedení s ochrannými manžetami hřídele.
Bezúdržbová mechanická ucpávka se etablovala ve stavební technice a mnoha dalších aplikacích jako standard pro čerpadla s hřídelovými ucpávkami.
Během provozu nedochází ke ztrátám vody a po dobu životnosti mechanické ucpávky nejsou potřeba žádné údržbové práce. Životnost za průměrných provozních a vodních podmínek je 1 až 2 roky, max. 3 roky. Extrémní vodní podmínky (znečištění, příměsi, přehřívání atd.) mohou výrazně snížit životnost. V takových aplikacích musí být vhodnost nebo speciální konstrukce pro provozní podmínky dohodnuty s výrobcem. V technologii budov návrh, který:
funguje nezávisle na směru otáčení
pružně sedí na hřídeli pomocí vlnovce (v případě mechanického opotřebení ucpávky automatické seřízení pomocí vestavěné pružiny)
nabízí optimální mazací vlastnosti díky spojení materiálů tvrdý / měkký (keramika nebo tvrdý kov na uhlík)
je namontován na ochranném pouzdru hřídele vyrobeném z bronzu nebo nerezové oceli.
Upozornění:
Těsnění ucpávky a mechanické ucpávky jsou díly podléhající opotřebení. Chod nasucho není povolen a u obou verzí vede ke zničení těsnění.
