Jaké jsou hlavní parametry, které charakterizují provoz čerpadla?

Hlavní parametry charakterizující provoz jakéhokoli čerpadla jsou:

1. směny – množství média přemístěného čerpadlem za jednotku času. K dispozici jsou objemové přívody (G_v, m 3 /s) a hromadný přísun

2. Tlak (N, m) – charakterizuje měrnou energii dodávanou čerpadlem na jednotku hmotnosti čerpaného média. Pomocí Bernoulliho rovnice lze tlak znázornit jako výšku, do které může být zvýšena jednotková hmotnost čerpané kapaliny v důsledku energie dodávané čerpadlem.

Celkový tlak čerpadla (obr. 6.2) je tedy určen rovnicí:

kde P a R₂, – tlak v sací a výtlačné části;

Н_г – geometrická výška stoupání kapaliny;

h_n – tlak vynaložený na vytvoření rychlosti a překonání hydraulického odporu v sacím a výtlačném potrubí.

Rýže. 6.2. Diagram pro stanovení celkového tlaku čerpadla

Tlak vyvinutý čerpadlem se vynakládá na překonání tlakového rozdílu (P₂ – R), aby se kapalina zvedla do geometrické výšky H_г a vytvořit rychlost a překonat hydraulický odpor (h_n).

Pro provozované čerpací zařízení se tlak vypočítává z údajů na vakuometru (P_в) a tlakoměrem (P_м):

kde h je vertikální vzdálenost mezi úrovněmi instalace tlakoměru a vakuometru. Čím výše je manometr instalován, tím nižší jsou jeho hodnoty (na výšku sloupce kapaliny h). Sloupec kapaliny s výškou h _, umístěný pod instalací tlakoměru, neovlivňuje citlivý mechanismus (snímač) tlakoměru.

3. Síla (N, kW), spotřebované motorem čerpadla, rovnající se součinu hmotnostního průtoku tekutiny (G_v ρ g) pro celkový tlak (N) vyvinutý čerpadlem a související s účinností instalace se vypočítá podle vzorce:

kde η = η_Н_·η_nη_Д – celková účinnost čerpací jednotky, která je součinem účinnosti čerpadla, převodovky a motoru.

4. Sací zdvih čerpadla H_вс. Při provozu čerpadla se v sací dutině vytváří podtlak (vakuum). Vzniká hnací síla – tlakový rozdíl mezi sacím potrubím a vstupem do čerpadla, který zajišťuje pohyb kapaliny sacím potrubím.

Sací výška závisí na atmosférickém tlaku, pokud je kapalina odebírána ze zásobníků nebo otevřených nádrží. Teoretická sací výška je ~ 10 m w.c. Umění. (atmosférický tlak může zvednout vodu do takové výšky) za předpokladu, že v sací dutině čerpadla vznikne hluboké vakuum P_вс≈ 0, což je prakticky nedosažitelné. V praxi je sací výška 5. 7 m a závisí na druhu čerpané kapaliny, její hustotě a teplotě a velikosti hydraulického odporu v sacím potrubí. Proto se pro snížení velikosti hydraulického odporu v sacím potrubí používají sací hadice velkého průměru, které jsou vyztuženy pro eliminaci zauzlování a filtry jsou vyráběny s nízkým hydraulickým odporem.

Bod varu kapaliny závisí na tlaku, když tlak klesá, bod varu klesá. Proto při zvýšení teploty nasávaných kapalin nebo při čerpání nízkovroucích kapalin do sací dutiny pod určitým tlakem může dojít k varu kapaliny. To způsobí, že čerpadlo zastaví sání a průtok. Například při teplotě sací vody 60 o C čerpadlo přestane dodávat.

Přečtěte si více

Kdy začnou maliny plodit?

Pro zajištění stabilního přísunu kapaliny se v těchto případech někdy chladí, nebo je sací nádoba umístěna nad čerpadlem, nebo u uzavřených sacích nádob v nich může být vytvořen přetlak pomocí inertního plynu nad hladinou kapaliny.

V některých případech se používají ponorná čerpadla.

Při použití materiálu je vyžadován odkaz na web Abstrakt! (0.048 s)

Hlava čerpadla N_н, m, je přírůstek celkové měrné mechanické energie tekutiny v čerpadle, tzn. kdybych já_out je měrná energie kapaliny v průtokové části na výstupu z čerpadla a #_in je měrná energie kapaliny v průtokové sekci na vstupu čerpadla, pak

kde index 1 charakterizuje parametr průtoku v průřezu na vstupu čerpadla (v sací oblasti) a index 2 charakterizuje parametr průtoku v průřezu na výstupu čerpadla (symboly viz: Sheypak L.L. Hydraulika a hydraulický pneumatický pohon. Základy mechaniky tekutin a plynů: učebnice. — 6. vyd. – M.: INFRA-M, 2017. – 272 s.).

U většiny stávajících konstrukcí moderních čerpadel je výškový rozdíl (z₂ – Z) umístění těžišť vstupních a výstupních průtokových úseků je zanedbatelné a ve výpočtech je zanedbáváno.

Rozdíl v rychlostních tlacích (třetí člen ve vzorci (3.1)) může být významný pouze u nízkotlakých čerpadel za předpokladu, že se svým provedením liší vstupní a výstupní průtokové sekce v ploše.

U naprosté většiny čerpadel je tedy hlavní veličinou určující hodnotu tlaku rozdíl piezometrických výšek (druhý člen ve vzorci (3.1)). Velmi často se tento tlakový rozdíl na výstupu a vstupu čerpadla nazývá tlak vytvářený čerpadlem, nebo jednoduše tlak čerpadla р_н, MPa, jehož hodnotu lze s přihlédnutím k výše uvedenému považovat za rovnou

Vezměte prosím na vědomí, že datové listy čerpadla uvádějí buď tlak čerpadla #_нnebo tlak vytvářený čerpadlem р_н. V případě potřeby získejte další parametr, použijte vzorec (3.2).

Průtok čerpadla Q_H, m 3 /s je objem kapaliny dodané z čerpadla do tlakového potrubí za jednotku času.

Rychlost otáčení hřídele čerpadla str 1 ot/s] nebo, což je stejné, [s» 1 ] – pas čerpadla zpravidla uvádí jmenovité i_nom (doporučeno), maximálně „_P1ah (maximálně přípustné na základě provozuschopnosti těsnicích jednotek a ložisek čerpadla) a minimální „_min (nejčastěji určeno přípustnou nerovnoměrností průtoku čerpadla) hodnota tohoto parametru.

Úhlová rychlost otáčení hřídele čerpadla с, rad/s, – v některých pasportech čerpadel je místo frekvence otáčení uvedena úhlová rychlost otáčení hřídele с п jeho hřídel. Je známo, že tyto dva parametry spolu souvisí

Spotřeba energie čerpadla U u_konzumovat, kW, je výkon spotřebovaný čerpadlem z pohonu. Ve známých okamžicích М_н, N • m, na hřídeli čerpadla a úhlové rychlosti otáčení z tohoto hřídele se výkon spotřebovaný čerpadlem rovná

Čistý výkon čerpadla N_ne, kW je výkon dodávaný čerpadlem do průtoku kapaliny. Užitečný výkon čerpadla je určen vzorcem

Účinnost čerpadla Г|_и je poměr užitečného výkonu vyvinutého čerpadlem ke spotřebovanému výkonu, tzn.

Přečtěte si více

Jaké jsou přirozené barvy orchidejí?

Faktor účinnosti (COP) čerpadla nám umožňuje odhadnout, jak velká část spotřeby energie se ztratí během přeměny energie (tj. účinnost čerpadla).

U čerpadel, stejně jako u všech hydraulických strojů, existují tři hlavní typy ztrát mechanické energie:

1) hydraulické ztráty – Jedná se o ztrátu tlaku v důsledku pohybu kapaliny v kanálech uvnitř hydraulického stroje.

Tyto ztráty se odhadují hydraulická účinnostg_Г Ve vztahu k čerpadlu je hydraulická účinnost rovna

kde Н_н – skutečný tlak přenášený čerpadlem kapaliny; #_т – teoretický tlak čerpadla – tlak, který by čerpadlo mohlo přenést na kapalinu, pokud by v ní nebyly ztráty; a/g – celková tlaková ztráta v důsledku pohybu tekutiny uvnitř čerpadla;

2) objemové ztráty – jedná se o ztráty v důsledku úniku a cirkulace kapaliny mezerami uvnitř hydraulického stroje z oblasti vysokého tlaku do oblasti nízkého.

Tyto ztráty se odhadují objemová účinnostg.

U čerpadla je objemová účinnost rovna

kde Q_H – skutečný průtok přicházející z čerpadla do hydraulického systému; Q_T – teoretický (geometrický) průtok čerpadlem – průtok, který by čerpadlo mohlo dodávat do hydraulického systému, pokud by nedocházelo k objemovým ztrátám; q_yr – celkový průtok kapaliny prosakující mezerami uvnitř čerpadla z oblasti výtlaku do oblasti sání a odvodnění (externí úniky kapaliny u normálně pracujícího čerpadla jsou vyloučeny);

3) mechanické ztráty — jedná se o ztráty k překonání sil mechanického tření v ložiskách a těsněních hydraulického stroje.

Tyto ztráty se odhadují mechanická účinnostg_м.

Ve vztahu k čerpadlu je mechanická účinnost určena vzorcem

kdeN_M – výkon vynaložený na překonání třecích sil vznikajících v ložiskách a těsněních čerpadla; N_T – hydraulický výkon čerpadla – výkon, který by čerpadlo mohlo přenést na kapalinu, pokud by v ní nebyly objemové a hydraulické ztráty, tzn.

Zapišme si výraz pro celkovou účinnost čerpadla Г|_н (3.5) ve formuláři