Krzywa pompy

Krzywa krzywej pompy jest zakrzywiona i opada na wykresie od lewej do prawej wraz ze wzrostem natężenia przepływu. Nachylenie krzywej charakterystycznej zależy od konstrukcji pompy, aw szczególności od konstrukcji wirnika.Cechą charakterystyczną krzywej pompy jest wzajemna zależność natężenia przepływu i wysokości podnoszenia.Każda zmiana głowicy podającej zawsze powoduje zmianę natężenia przepływu.Duże natężenie przepływu – & gt; niska głowa Małe natężenie przepływu – & gt; duża głowaChociaż tylko zainstalowany system rurociągów, ze względu na opór własny, dyktuje, jaki przepływ jest przenoszony przy danej wydajności pompy, dana pompa może zawsze przyjąć tylko jeden punkt pracy na swojej charakterystyce. Ten punkt pracy stanowi punkt przecięcia krzywej pompy z odpowiednią krzywą sieci rurociągów.Oprócz charakterystyki Q-H, w pompach odśrodkowych często można znaleźć następujące krzywe charakterystyczne:
  • wydajność
    • Moc na wale P 2 (Q)
    • Pobór mocy P 1 (Q) (często z zatapialnymi pompami silnikowymi i pompami mokrymi)
  • wydajność
    • Sprawność hydrauliczna η hydr (Q)
    • Sprawność ogólna η tot (Q) (często z zatapialnymi pompami silnikowymi i pompami z mokrym wirnikiem)
  • NPSH wymagane NPSH wymagane (Q)
  • Prędkość n (Q)
& nbsp;

Obliczanie charakterystyki systemu

Niezbędną wysokość tłoczenia pompy w nierozgałęzionym rurociągu otrzymuje się z równania BERNOULLI dla jednowymiarowych, stacjonarnych przepływów mediów nieściśliwych:p in , p out = ciśnienia podczas zasysania lub odprowadzania poziomów cieczy ρ = gęstość cieczy g = przyspieszenie ziemskie (9,81 m / s²) H geo = statyczna różnica wysokości między poziomem cieczy w zbiorniku po stronie ssawnej i tłocznej H l, tot = całkowita strata tarcia w rurze między wlotem a wylotem v in , v out = średnie prędkości przepływu w zbiornikach po stronie ssącej i tłocznejZgodnie z prawem ciągłości, średnie prędkości przepływu w zbiornikach po stronie ssącej i ciśnieniowej są przeważnie nieznacznie małe i mogą być pominięte, jeśli powierzchnie zbiorników są stosunkowo duże w porównaniu z powierzchniami rurociągów. W tym przypadku powyższy wzór jest uproszczony do:Część statyczna charakterystyki systemu, czyli część niezależna od prędkości przepływu, a tym samym od natężenia przepływu, to:W przypadku systemów zamkniętych ta wartość wynosi zero.Całkowita wielkość strat składa się ze strat ze wszystkich elementów linii ssącej i ciśnieniowej. Przy wystarczająco dużych liczbach REYNOLDS jest proporcjonalna do kwadratu strumienia objętości.g = przyspieszenie ziemskie (9,81 m / s²) H l, tot = całkowita utrata tarcia między wejściem a wyjściem v i = średnie prędkości przepływu przez pole przekroju rury i A i = charakterystyczna powierzchnia przekroju rury ζ i = współczynnik strat tarcia dla rur, kształtek itp. Q = natężenie przepływu k = współczynnik proporcjonalnościW podanych warunkach można teraz określić parabolę charakterystyki systemu:Współczynnik proporcjonalności k jest określany na podstawie pożądanego punktu pracy. Przecięcie charakterystyki systemu z krzywą dławienia specyficzną dla pompy (charakterystyka pompy) przedstawia rzeczywisty punkt pracy.

Charakterystyka systemu

Charakterystyka systemu składa się z części statycznej i dynamicznej.H A = H A, 0 + H v (Q)Charakteryzuje się głównie statyczną różnicą wysokości H Geo między poziomami cieczy w zbiorniku ssawnym i ciśnieniowym oraz stratami tarcia H v w całym układzie przepływu cieczy.Składowa statyczna H A, 0 jest niezależna od natężenia przepływu (a tym samym od natężenia przepływu). Zawiera geodezyjną różnicę wysokości oraz różnicę ciśnień między zbiornikiem ssawnym i ciśnieniowym lub punktem wejścia i wyjścia rozpatrywanego systemu. Przy obiegach zamkniętych (np. obieg grzewczy) wysokość statyczna wynosi zawsze zero.Część dynamiczna charakterystyki opisuje straty w rurach, które zależą od natężenia przepływu. W przypadku turbulentnego przepływu płynów NEWTON przy stałych współczynnikach strat elementów układu, krzywa charakterystyczna daje parabolę kwadratową. Jeśli znana jest wysokość statyczna i docelowy punkt pracy, charakterystyka systemu może być wyświetlana z wystarczającą dokładnością.

Kryteria wymiarowania

Cztery najważniejsze kryteria to: JAKI rodzaj medium? – & gt; Pompowane medium ILE KWOTY? – & gt; Ocena dostawy GDZIE, jak daleko, jak wysoko? – & gt; Linia przenośnika CZYM należy pompować? – & gt; Jednostka przenośnikaJeśli znana jest wydajność i odległość podawania, wysokość podnoszenia można obliczyć na podstawie obliczeń strat ciśnienia. Szybkość podawania i wysokość podnoszenia razem tworzą docelowy punkt pracy dla projektu pompy.

Punkt pracy pompy odśrodkowej

Wskazuje wartości natężenia przepływu i wysokości podnoszenia, które są ustawione w pracy stacjonarnej z prędkością n należącą do charakterystyki wysokości podnoszenia pompy.”Pożądany punkt pracy należy rozumieć jako punkt na krzywej charakterystycznej instalacji, dla którego poszukiwana jest pompa zgodnie z obliczeniami rurociągu. Celem doboru jest (oprócz innych kryteriów, takich jak maksymalna wydajność) zminimalizowanie odchylenia między pożądanym punktem pracy a (rzeczywistym) punktem pracy.Punkt pracy systemu znajduje się zawsze w punkcie przecięcia pompy z aktualną charakterystyką systemu. Przy stałej prędkości porusza się po krzywej dławienia ze wzrostem oporu rury do mniejszego przepływu objętościowego. Punkt pracy powinien być bliski optymalnej wydajności.

Punkt projektowy pompy

Jest on określany przez natężenie przepływu i wysokość podnoszenia przy odpowiedniej prędkości roboczej. Podczas pompowania mediów o dużej lepkości, charakterystyka pompy, a tym samym również punkt projektowy, przesuwa się w porównaniu z krzywą charakterystyki zarejestrowaną dla wody.

Dodatnia wysokość ssania netto (NPSHr)

Powszechnie dostrzegalna jest silna zależność od prędkości pompy. Jeśli projekt pozostaje niezmieniony, odpowiada to:Wysoka prędkość -> Wysokie ciśnienie trzymania Niska prędkość -> Niskie ciśnienie trzymaniaW celu uwzględnienia ewentualnych niejasności w projektowaniu punktu pracy wartości te należy przy doborze pompy zwiększyć o margines bezpieczeństwa 0,5 m.W przypadku wysokości ciśnienia trzymania HH z definicji metrologicznie określa się, że minimalna kawitacja jest dopuszczalna na wysokości ciśnienia trzymania HH, która:
  • Wysokość podnoszenia pompy w punkcie nominalnym zmniejszona o 3%
  • Nie dopuszcza do żadnych zniszczeń materialnych, które mogłyby pogorszyć funkcjonalność i żywotność.
Ze względu na dopuszczalną kawitację mogą nadal występować odgłosy kawitacyjne, z których niektóre są odbierane jako irytujące.Aby wyeliminować kawitację resztkową, konieczne jest dodanie naddatku około + 1 do + 5 m do obliczonej minimalnej wysokości wlotu. Dodatek ten zależy od prędkości i punktu pracy pompy.

Punkt pracy pompy odśrodkowej

Określa on wartości wydatku Q i wysokości podnoszenia H, które są ustawione w pracy stacjonarnej z prędkością n należącą do charakterystyki wysokości podnoszenia pompy.Pożądany punkt pracy należy rozumieć jako punkt na krzywej charakterystycznej systemu, dla którego poszukiwana jest pompa zgodnie z obliczeniami rurociągu. Celem doboru jest (oprócz innych kryteriów, takich jak maksymalna wydajność) zminimalizowanie odchylenia między pożądanym punktem pracy a (rzeczywistym) punktem pracy.Punkt pracy systemu znajduje się zawsze w punkcie przecięcia pompy i aktualnej charakterystyki systemu. Przy stałej prędkości migruje po krzywej dławienia ze wzrostem oporu rury do mniejszego przepływu objętościowego. Punkt pracy powinien być bliski optymalnej wydajności.