Ταχύτητα – Νόμοι συγγένειας

Ισχύουν τα εξής: 1. Πρότυπο δίκαιο 2. Πρότυπο δίκαιο 3. Πρότυπο δίκαιο Q – ρυθμός ροής H – κεφαλή παράδοσης P – κατανάλωση ενέργειας n – ταχύτητα Οι δείκτες σχετίζονται με την αντίστοιχη ταχύτητα. Οι νόμοι της συγγένειας ισχύουν ακριβώς για ροές χωρίς τριβές, ασυμπίεστες. Για τεχνικές εφαρμογές, πρέπει να θεωρηθούν ως κατά προσέγγιση λύση. Γενικά, αυτοί οι νόμοι συγγένειας είναι ανεξάρτητοι από τον τρόπο με τον οποίο εφαρμόζεται τεχνικά η αλλαγή ταχύτητας. Παραδοσιακά, μια αλλαγή ταχύτητας βήμα προς βήμα εφαρμόστηκε για αντλίες μικρού και μεσαίου μεγέθους με αλλαγή των περιελίξεων. Στο μεταξύ, αυτοί έχουν αντικατασταθεί σε μεγάλο βαθμό από μετατροπείς συχνότητας. Οι ηλεκτρικοί κινητήρες αργής λειτουργίας είναι πολύ ακριβοί για μεγαλύτερες φυγοκεντρικές αντλίες, επομένως χρησιμοποιούνται μειωτήρες για αυτές τις περιπτώσεις. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης χρησιμοποιούνται επίσης για φορητές συσκευές. Αυτά έχουν επίσης μεταβλητή ταχύτητα εντός ενός καθορισμένου εύρους.

Καμπύλη αντλίας

Η καμπύλη της καμπύλης της αντλίας είναι καμπύλη και πέφτει από αριστερά προς τα δεξιά στο διάγραμμα καθώς αυξάνεται ο ρυθμός ροής. Η κλίση της χαρακτηριστικής καμπύλης καθορίζεται από τη σχεδίαση της αντλίας και, ειδικότερα, από τη σχεδίαση της πτερωτής. Το χαρακτηριστικό της καμπύλης της αντλίας είναι η αμοιβαία εξάρτηση του ρυθμού ροής και της κεφαλής παροχής. Κάθε αλλαγή στην κεφαλή παροχής οδηγεί πάντα σε αλλαγή στον ρυθμό ροής. Μεγάλος ρυθμός ροής – & gt; χαμηλό κεφάλι Μικρός ρυθμός ροής – & gt; μεγάλο κεφάλι Αν και μόνο το εγκατεστημένο σύστημα σωληνώσεων, λόγω της εγγενούς αντίστασης, υπαγορεύει ποιος ρυθμός ροής μεταφέρεται σε μια δεδομένη έξοδο αντλίας, η εν λόγω αντλία μπορεί να λάβει μόνο ένα σημείο λειτουργίας στη χαρακτηριστική της καμπύλη. Αυτό το σημείο λειτουργίας είναι η τομή της καμπύλης της αντλίας με την αντίστοιχη καμπύλη δικτύου σωληνώσεων. Εκτός από τη χαρακτηριστική καμπύλη Q-H, οι ακόλουθες χαρακτηριστικές καμπύλες μπορούν συχνά να βρεθούν σε φυγοκεντρικές αντλίες:
  • απόδοση
    • Ισχύς άξονα P 2 (Q)
    • Κατανάλωση ενέργειας P 1 (Q) (συχνά με υποβρύχιες αντλίες κινητήρα και αντλίες υγρής λειτουργίας)
  • αποτελεσματικότητα
    • Υδραυλική απόδοση η hydr (Q)
    • Συνολική απόδοση η tot (Q) (συχνά με υποβρύχιες αντλίες κινητήρα και αντλίες υγρού ρότορα)
  • Απαιτείται NPSH NPSH req (Q)
  • Ταχύτητα n (Q)
& nbsp;

Χάρτης αντλίας

Τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά της αντλίας διαφέρουν σε μία ακριβώς παράμετρο, όπως π.χ
  • Διάμετρος πτερωτής
  • Ταχύτητα
  • Γωνία έλικας
  • Αριθμός βημάτων
& nbsp;

Χαρακτηριστικό συστήματος

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.

Σημείο σχεδιασμού της αντλίας

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.

Κεφαλή παράδοσης

Η ονομαστική κεφαλή παροχής για το σχεδιασμό της αντλίας αποτελείται από:
  • το στατικό ύψος (στατικό = ανεξάρτητο από τον ρυθμό ροής)
    • Διαφορά ύψους μεταξύ της στάθμης υγρού από την πλευρά της αναρρόφησης και την πλευρά της πίεσης (γεωδαιτικό ύψος)
    • Διαφορά πίεσης μεταξύ δοχείων πίεσης και αναρρόφησης (με κλειστά δοχεία)
    • πιθανώς απαιτούμενη πίεση εξόδου
  • το ποσό της απώλειας από τις απώλειες πίεσης στο σύστημα σωληνώσεων ανάλογα με τον ρυθμό ροής
Το χρησιμοποιήσιμο μηχανικό έργο που μεταφέρεται από την αντλία στο προς άντληση υγρό, με βάση τη δύναμη βάρους, ονομάζεται κεφαλή παροχής H της αντλίας. Σε σταθερή ταχύτητα n και σταθερή ταχύτητα ροής Q, είναι ανεξάρτητη από την πυκνότητα του αντλούμενου υγρού, αλλά εξαρτάται από το ιξώδες του. Μπορεί να υπολογιστεί διαιρώντας τη διαφορά πίεσης με την πυκνότητα του αντλούμενου μέσου και την τοπική σταθερά βαρύτητας. Στην περίπτωση των Νευτώνειων υγρών, η κεφαλή παροχής μπορεί να ληφθεί υπόψη για κινηματικά ιξώδη κάτω από 20 mm² / s ανεξάρτητα από το αντλούμενο μέσο. Για το λόγο αυτό, είναι ιδιαίτερα κατάλληλη η εμφάνιση της χαρακτηριστικής καμπύλης των φυγοκεντρικών αντλιών. Κατά την άντληση νερού, η τιμή της κεφαλής παροχής είναι ίση με την πίεση σε μέτρα στήλης νερού.

θερμοκρασία λειτουργίας

Για το σχεδιασμό της αντλίας, η μέγιστη και η ελάχιστη θερμοκρασία του αντλούμενου μέσου είναι ιδιαίτερα σημαντικές. Λαμβάνονται υπόψη στην επιλογή των υλικών και των σφραγίδων και, εάν είναι απαραίτητο, σε μια δοκιμή αντίστασης μέσου-υλικού. Οι φυσικές ιδιότητες του αντλούμενου μέσου (πυκνότητα, ιξώδες) αλλάζουν με τη θερμοκρασία. Η απαίτηση ισχύος της αντλίας είναι ευθέως ανάλογη με την πυκνότητα. Επομένως, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η θερμοκρασία από το εύρος λειτουργίας με τη μέγιστη πυκνότητα. Επιπλέον, για ιξώδη μέσα (ν & gt; 10 mm² / s), η πορεία των χαρακτηριστικών της αντλίας πρέπει να μετατραπεί.

Καλύτερος ρυθμός ροής

Αυτό το σημείο ονομάζεται επίσης σημείο σχεδιασμού (BEP = σημείο βέλτιστης απόδοσης) της αντλίας. Η θέση του σημείου αλλάζει εάν αλλάξουν οι υδραυλικές παράμετροι της αντλίας, όπως η διάμετρος της πτερωτής ή η ταχύτητα ή το ιξώδες του αντλούμενου μέσου. Ο στόχος μιας βέλτιστης επιλογής αντλίας είναι η αντλία να λειτουργεί στο σημείο σχεδιασμού έτσι ώστε να επιτυγχάνει τη μέγιστη απόδοσή της.