Si applica quanto segue:
1. Legge modello
2. Legge modello
3. Legge modello
Q – portata
H – prevalenza
P – consumo energetico
n – velocità
Gli indici si riferiscono alla rispettiva velocità.
Le leggi di affinità si applicano esattamente ai flussi senza attrito e incomprimibili. Per applicazioni tecniche sono da considerarsi come una soluzione approssimativa.
In generale, queste leggi di affinità sono indipendenti da come viene tecnicamente implementato il cambio di velocità. Tradizionalmente, per le pompe di piccole e medie dimensioni veniva implementato un cambio di velocità graduale cambiando gli avvolgimenti. Nel frattempo, questi sono stati in gran parte sostituiti da convertitori di frequenza.
Gli azionamenti elettrici a bassa velocità sono molto costosi per le pompe centrifughe più grandi, quindi in questi casi vengono utilizzati riduttori.
I motori a combustione sono utilizzati anche per l’uso mobile. Questi sono anche variabili in velocità all’interno di un intervallo specificato.
La curva caratteristica della pompa è curva e decresce da sinistra a destra nel diagramma all’aumentare della portata. La pendenza della curva caratteristica è determinata dal progetto della pompa e, in particolare, dal progetto della girante.
La caratteristica della curva della pompa è la dipendenza reciproca della portata e della prevalenza.
Ogni variazione della prevalenza determina sempre una variazione della portata.
Grande portata – & gt; testa bassa
Piccola portata – & gt; testa grande
Sebbene solo il sistema di tubazioni installato, a causa delle resistenze intrinseche, determini quale portata viene convogliata ad una data potenza della pompa, la pompa in questione può assumere sempre un solo punto di lavoro sulla sua curva caratteristica. Questo punto di lavoro è l’intersezione della curva della pompa con la rispettiva curva della rete di tubazioni.
Oltre alla curva caratteristica Q-H, nelle pompe centrifughe si trovano spesso le seguenti curve caratteristiche:
- performance
- Potenza albero P 2 (Q)
- Potenza assorbita P 1 (Q) (spesso con motopompe sommergibili e pompe a umido)
- efficienza
- Rendimento idraulico η hydr (Q)
- Rendimento complessivo η tot (Q) (spesso con motopompe sommergibili e pompe a rotore bagnato)
- NPSH richiesto NPSH req (Q)
- Velocità n (Q)
& nbsp;
Le caratteristiche delle singole pompe differiscono esattamente in un parametro, ad esempio
- Diametro girante
- Velocità
- Angolo dell’elica
- Numero di passaggi
& nbsp;
La caratteristica del sistema è costituita da una parte statica e da una dinamica.
H A = H A, 0 + H v (Q)
È caratterizzato principalmente dalla differenza di altezza statica H Geo tra i livelli del liquido nei serbatoi di aspirazione e in pressione, nonché dalle perdite per attrito H v attraverso l’intero sistema di flusso del liquido.
La componente statica H A, 0 è indipendente dalla velocità del flusso (e quindi dalla portata). Contiene la differenza di altezza geodetica e la differenza di pressione tra l’aspirazione e il recipiente a pressione o il punto di ingresso e di uscita del sistema in esame. Con circuiti chiusi (es. ricircolo riscaldamento) l’altezza statica è sempre zero.
La parte dinamica della caratteristica descrive le perdite del tubo, che dipendono dalla portata. Nel caso di un flusso turbolento di fluidi NEWTON con coefficienti di perdita costanti dei componenti del sistema, la curva caratteristica risulta in una parabola quadratica. Se l’altezza statica e il punto di lavoro target sono noti, le caratteristiche del sistema possono essere visualizzate con sufficiente precisione.
È determinato dalla portata e dalla prevalenza alla corrispondente velocità di lavoro. Quando si pompano fluidi altamente viscosi, le caratteristiche della pompa e quindi anche il punto di progettazione si spostano rispetto alla curva caratteristica registrata con l’acqua.
La prevalenza nominale per la progettazione della pompa è composta da:
- l’altezza statica (statico = indipendente dalla portata)
- Differenza di altezza tra il livello del liquido in aspirazione e in pressione (altezza geodetica)
- Differenza di pressione tra contenitori lato pressione e lato aspirazione (con contenitori chiusi)
- forse pressione di uscita richiesta
- la quantità di perdita dalle perdite di pressione nel sistema di tubazioni a seconda della portata
Il lavoro meccanico utilizzabile trasferito dalla pompa al liquido da pompare, in base alla forza peso, è chiamato testata della pompa H. A velocità n costante e portata Q costante, è indipendente dalla densità del liquido pompato, ma dipende dalla sua viscosità.
Può essere calcolato dividendo la differenza di pressione per la densità del mezzo pompato e la costante gravitazionale locale.
Nel caso di liquidi Newtoniani, la prevalenza può essere considerata per viscosità cinematiche inferiori a 20 mm²/s indipendentemente dal mezzo pompato. Per questo motivo è particolarmente indicato per visualizzare la curva caratteristica delle pompe centrifughe.
Quando si pompa acqua, il valore della prevalenza è pari alla pressione in metri di colonna d’acqua.
Per la progettazione della pompa sono particolarmente importanti la temperatura massima e minima del mezzo pompato. Vengono presi in considerazione nella scelta dei materiali e delle guarnizioni e, se necessario, in un test di resistenza del materiale.
Le proprietà fisiche del mezzo (densità, viscosità) cambiano con la temperatura. Il fabbisogno di potenza della pompa è direttamente proporzionale alla densità. Pertanto, è necessario prendere in considerazione la temperatura dell’intervallo operativo con la densità massima. Inoltre, con fluidi viscosi (ν & gt; 10 mm²/s) è necessario convertire l’andamento delle caratteristiche della pompa.
Questo punto è anche chiamato punto di progetto (BEP = punto di migliore efficienza) della pompa. La posizione del punto cambia se cambiano i parametri idraulici della pompa, come il diametro della girante o la velocità o la viscosità del mezzo pompato.
L’obiettivo di una selezione ottimale della pompa è che la pompa lavori nel punto di progettazione in modo che raggiunga la sua massima efficienza.
