r 5/2 pětiminutový déšť, který je statisticky nutno očekávat jednou za 2 roky r 5/100 Pětiminutový déšť, který je statisticky nutno očekávat jednou za 100 let
Hodnoty pro řadu německých měst jsou uvedeny jako příklady v DIN 1986-100. Hodnoty se liší od r 5/2 = 200 až 250 l / (s ha) nebo r 5/100 = 800 l / (s ha) [1 ha = 10,000 m].Informace o událostech deště lze získat od místních úřadů nebo alternativně od německé meteorologické služby. Referenční hodnoty jsou uvedeny v příloze A DIN EN 1986-100.Pokud nejsou k dispozici žádné hodnoty, mělo by se předpokládat r T (n) = 200 l / (s ha). Systémy vedení a související komponenty dešťového odvodňovacího systému je třeba z ekonomických důvodů a pro zajištění samočisticí schopnosti dimenzovat na středně silný déšť.Vypočítaný déšť je v rámci DIN 1986-100 idealizovaný déšť (blokový déšť) s konstantní intenzitou deště po dobu 5 minut. Roční počet (T n ), který se má v každém případě použít pro návrhový případ, je určen zadáním. Déšť nad vypočítaným deštěm (r 5/2 ) je třeba očekávat podle plánu.Štítek: Operační bod
Křivka čerpadla
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 hlavaAčkoli 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)
Výpočet charakteristiky systému
Potřebná dopravní výška čerpadla v nerozvětveném potrubí se získá z BERNOULLIHO rovnice pro jednorozměrné, stacionární proudění nestlačitelného média:p in , p out = tlaky při nasávání nebo vypouštění hladin kapaliny
ρ = hustota kapaliny
g = tíhové zrychlení (9,81 m/s²)
H geo = statický výškový rozdíl mezi hladinou kapaliny v nádobách na sací a výtlačné straně
H l, tot = celková ztráta potrubí třením mezi vstupem a výstupem
v in , v out = střední průtokové rychlosti v sacích a výtlačných nádobáchPodle zákona kontinuity jsou střední rychlosti proudění v sacích a výtlačných nádržích většinou nevýznamně malé a lze je zanedbat, pokud jsou povrchy nádrží relativně velké ve srovnání s povrchy potrubí. V tomto případě je výše uvedený vzorec zjednodušený na:Statická část charakteristiky systému, tedy ta část, která nezávisí na rychlosti proudění a tedy na průtoku, je:U uzavřených systémů je tato hodnota nulová.Celková ztrátová částka je tvořena ztrátami všech součástí sacího a tlakového potrubí. S dostatečně velkými REYNOLDSOVÝMI čísly je úměrná druhé mocnině objemového průtoku.g = tíhové zrychlení (9,81 m/s²)
H l, tot = celková ztráta třením mezi vstupem a výstupem
v i = střední rychlosti proudění přes plochu průřezu potrubí i
A i = charakteristická plocha průřezu potrubí
ζ i = koeficient ztráty třením pro trubky, tvarovky atd.
Q = průtok
k = faktor proporcionalityZa uvedených podmínek lze nyní specifikovat parabolu charakteristiky systému:Faktor úměrnosti k se určí z požadovaného pracovního bodu. Průsečík charakteristiky systému s křivkou škrticí klapky specifickou pro čerpadlo (charakteristika čerpadla) představuje skutečný provozní bod.
Charakteristika systému
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.
Výběr 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.
Konstrukční bod čerpadla
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.
Návrhový bod systému (cílový provozní bod)
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:
- Vypněte oběžné kolo
- Nastavení úhlu lopatek pro axiální čerpadla
- Omezování
- Obejít
Celková hlava
Dopravní výška je definována jako efektivní mechanická síla vyvíjená čerpadlem na čerpané médium a vyjádřená jako jednotka hmotnosti s lokální gravitační konstantou.Při konstantní rychlosti a konstantním průtoku je nezávislý na hustotě kapaliny, ale závislý na její viskozitě.
Příkon čerpadla
Potřeba energie nebo spotřeba energie čerpadla je proto také zobrazena v diagramu jako hydraulické množství čerpadla.
- Je zobrazena závislost výkonu pohonu čerpadla na průtoku.
- U mnoha typů čerpadel je maximální požadovaný výkon čerpadla dosažen také při maximálním průtoku.
Haltedruckhöhe
Silná závislost na otáčkách čerpadla je obecně rozpoznatelná. Pokud design zůstane nezměněn, odpovídá to:Vysoká rychlost – & gt; Vysoký přídržný tlak
Nízká rychlost – & gt; Nízký přídržný tlakAby byly zohledněny případné nejistoty v návrhu pracovního bodu, je nutné tyto hodnoty při výběru čerpadla zvýšit o bezpečnostní rezervu 0,5 m.Pro výšku přídržného tlaku HH je měřením stanoveno, že při výšce přídržného tlaku HH je přípustná minimální kavitace, která:
- Dopravní výška čerpadla ve jmenovitém bodě snížena o 3 %
- Neumožňuje žádné zničení materiálu, které by narušilo funkci a životnost.