Platí následující:
1. Modelové právo
2. Modelové právo
3. Modelové právo
Q – průtok
H – dodací hlava
P – spotřeba energie
n – rychlost
Indexy se vztahují k příslušné rychlosti.
Zákony afinity platí přesně pro toky bez tření, nestlačitelné. Pro technické aplikace je třeba je považovat za přibližné řešení.
Obecně platí, že tyto zákony afinity jsou nezávislé na tom, jak je změna rychlosti technicky implementována. Tradičně se u malých a středních čerpadel zaváděla kroková změna otáček výměnou vinutí. Ty byly mezitím z velké části nahrazeny frekvenčními měniči.
Pomaloběžné elektropohony jsou u větších odstředivých čerpadel velmi drahé, proto se pro tyto případy používají redukční převody.
Spalovací motory se používají i pro mobilní použití. Ty mají také proměnnou rychlost ve stanoveném rozsahu.
Charakteristická křivka čerpadla je zakřivená a klesá v diagramu zleva doprava s rostoucím průtokem. Sklon charakteristické křivky je určen konstrukcí čerpadla a zejména tvarem oběžného kola.
Charakteristikou křivky čerpadla je vzájemná závislost průtoku a dopravní výšky.
Každá změna dopravní výšky má vždy za následek změnu průtoku.
Velký průtok – & gt; nízká hlava
Malý průtok – & gt; velká hlava
Ačkoli pouze instalovaný potrubní systém v důsledku vlastního odporu určuje, jaký průtok je při daném výkonu čerpadla dopravován, může dané čerpadlo na své charakteristické křivce vždy zaujmout pouze jeden provozní bod. Tento pracovní bod je průsečíkem křivky čerpadla s příslušnou křivkou potrubní sítě.
Kromě charakteristiky Q-H lze u odstředivých čerpadel často nalézt následující charakteristiky:
- výkon
- Výkon hřídele P 2 (Q)
- Spotřeba energie P 1 (Q) (často u čerpadel s ponorným motorem a mokroběžných čerpadel)
- účinnost
- Hydraulická účinnost η hydr (Q)
- Celková účinnost η tot (Q) (často u čerpadel s ponorným motorem a čerpadel s mokrým rotorem)
- NPSH požadováno NPSH req (Q)
- Rychlost n (Q)
& nbsp;
Jednotlivé charakteristiky čerpadla se liší právě v jednom parametru, jako je kupř
- Průměr oběžného kola
- Rychlost
- Úhel vrtule
- Počet kroků
& nbsp;
Charakteristika systému se skládá ze statické a dynamické části.
H A = H A, 0 + H v (Q)
Vyznačuje se především statickým výškovým rozdílem H Geo mezi hladinami kapalin v sacích a tlakových nádržích a ztrátami třením H v v celém systému proudění kapaliny.
Statická složka H A, 0 je nezávislá na průtoku (a tedy na průtoku). Obsahuje geodetický výškový rozdíl i rozdíl tlaků mezi sací a tlakovou nádobou nebo vstupním a výstupním bodem uvažovaného systému. U uzavřených okruhů (např. cirkulace topení) je statická výška vždy nulová.
Dynamická část charakteristiky popisuje ztráty potrubí, které závisí na průtoku. V případě turbulentního proudění kapalin NEWTON s konstantními ztrátovými součiniteli komponent systému je výsledkem charakteristická křivka kvadratická parabola. Pokud je známa statická výška a cílový pracovní bod, lze charakteristiky systému zobrazit s dostatečnou přesností.
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.
Cílová dopravní výška pro konstrukci čerpadla se skládá z:
- statická výška (statická = nezávislá na průtoku)
- Výškový rozdíl mezi hladinou kapaliny na sací a výtlačné straně (geodetická výška)
- Rozdíl tlaku mezi tlakovými nádobami a nádobami na sací straně (s uzavřenými nádobami)
- možná požadovaný výstupní tlak
- velikost ztráty z tlakových ztrát v potrubním systému v závislosti na průtoku
Použitá mechanická práce přenášená z čerpadla na čerpanou kapalinu na základě tíhové síly se nazývá dopravní výška H čerpadla. Při konstantní rychlosti n a konstantním průtoku Q je nezávislá na hustotě čerpané kapaliny, ale závislá na její viskozitě.
Lze ji vypočítat vydělením tlakového rozdílu hustotou čerpaného média a lokální gravitační konstantou.
V případě newtonských kapalin lze dopravní výšku uvažovat pro kinematické viskozity pod 20 mm²/s bez ohledu na čerpané médium. Z tohoto důvodu je zvláště vhodné zobrazovat charakteristiku odstředivých čerpadel.
Při čerpání vody je hodnota dopravní výšky rovna tlaku v metrech vodního sloupce.
Pro konstrukci čerpadla je důležitá zejména maximální a minimální teplota čerpaného média. Jsou zohledněny při výběru materiálů a těsnění a v případě potřeby při zkoušce odolnosti materiálu vůči médiu.
Fyzikální vlastnosti média (hustota, viskozita) se mění s teplotou. Potřeba výkonu čerpadla je přímo úměrná hustotě. Proto je třeba vzít v úvahu teplotu z provozního rozsahu s maximální hustotou. U viskózních médií (ν & gt; 10 mm²/s) je navíc nutné přepočítat průběh charakteristiky čerpadla.
Tento bod se také nazývá návrhový bod (BEP = bod nejlepší účinnosti) čerpadla. Poloha bodu se mění, pokud se mění hydraulické parametry čerpadla, jako je průměr oběžného kola nebo otáčky či viskozita čerpaného média.
Cílem optimálního výběru čerpadla je, aby čerpadlo pracovalo v konstrukčním bodě tak, aby dosáhlo své maximální účinnosti.
