Ahoj! Ako dodávateľ čerpadla s axiálnym prietokom sa často pýtam, ako vypočítať dopravnú výšku čerpadla s axiálnym prietokom. Je to rozhodujúci aspekt pri výbere správneho čerpadla pre vaše špecifické potreby. Poďme sa teda ponoriť do toho a rozoberme si proces krok za krokom.
Po prvé, čo presne je hlava čerpadla? Zjednodušene povedané, hlava predstavuje energiu, ktorú čerpadlo dodáva kvapaline. Zvyčajne sa meria v metroch (m) alebo stopách (ft) a označuje výšku, do ktorej môže čerpadlo zdvihnúť kvapalinu. Existujú rôzne typy hláv, vrátane statickej hlavy, rýchlostnej hlavy a trecej hlavy.
Statická hlava
Statická výška je rozdiel v nadmorskej výške medzi sacím a výtlačným bodom. Napríklad, ak čerpáte vodu zo studne do nádrže, ktorá je umiestnená o 10 metrov vyššie, statická výška je 10 metrov. Je to celkom jednoduché vypočítať. Stačí zmerať vertikálnu vzdialenosť medzi dvoma bodmi.
Povedzme, že máte aAxiálne prietokové čerpadlo pre hlboké studneinštalované v studni. Hladina vody v studni je 5 metrov pod povrchom zeme a vodu čerpáte do akumulačnej nádrže, ktorá je 8 metrov nad zemou. Statická výška by bola súčtom týchto dvoch vzdialeností, čo je 5 + 8 = 13 metrov.
Rýchlostná hlava
Rýchlostná výška súvisí s kinetickou energiou tekutiny pri jej pohybe cez čerpadlo a potrubný systém. Závisí to od rýchlosti a hustoty tekutiny. Vzorec na výpočet rýchlostnej hlavy je:
$h_v=\frac{v^2}{2g}$
kde $h_v$ je hlava rýchlosti, $v$ je rýchlosť tekutiny a $g$ je zrýchlenie spôsobené gravitáciou (približne 9,81 m/s²).
Ak chcete zistiť rýchlosť tekutiny, potrebujete poznať prietok a plochu prierezu potrubia. Prietok sa zvyčajne meria v kubických metroch za sekundu (m³/s) alebo galónoch za minútu (GPM). Vzorec pre rýchlosť je:
$v=\frac{Q}{A}$
kde $Q$ je prietok a $A$ je plocha prierezu potrubia.
Napríklad, ak máte prietok 0,1 m³/sa potrubie s priemerom 0,2 metra, plocha prierezu $A=\pi(\frac{d}{2})^2=\pi(\frac{0,2}{2})^2 = 0,0314 $ m². Potom rýchlosť $v=\frac{0,1}{0,0314}\cca 3,18$ m/s.
Hlava rýchlosti $h_v=\frac{(3.18)^2}{2\times9.81}\cca 0.51$ metrov.
Trecia hlava
Trecia hlava je strata energie v dôsledku trenia medzi kvapalinou a vnútorným povrchom rúrok, ventilov, armatúr atď. Závisí to od niekoľkých faktorov, ako je materiál potrubia, priemer potrubia, prietok a dĺžka potrubia.
Existujú rôzne metódy na výpočet trecej hlavy. Jedným z bežných spôsobov je použiť rovnicu Darcy - Weisbach:
$h_f = f\frac{L}{D}\frac{v^2}{2g}$
kde $h_f$ je trecia hlava, $f$ je koeficient trenia, $L$ je dĺžka potrubia, $D$ je priemer potrubia, $v$ je rýchlosť tekutiny a $g$ je zrýchlenie spôsobené gravitáciou.
Koeficient trenia $f$ možno určiť z Moodyho grafu, ktorý berie do úvahy Reynoldsovo číslo a relatívnu drsnosť potrubia.
Predpokladajme, že máte 50 metrov dlhé potrubie s priemerom 0,2 metra, rýchlosťou tekutiny 3,18 m/s a koeficientom trenia 0,02. Pomocou Darcyho - Weisbachovej rovnice trecia hlava $h_f=0,02\times\frac{50}{0,2}\times\frac{(3,18)^2}{2\times9,81}\cca 2,55$ metrov.
Celková hlava
Celková dopravná výška čerpadla s axiálnym prietokom je súčtom statickej výšky, rýchlostnej výšky a trecej hlavy.
$H = H_s+h_v + h_f$
kde $H$ je celková hlava, $H_s$ je statická hlava, $h_v$ je hlava rýchlosti a $h_f$ je trecia hlava.
Ak použijeme hodnoty z našich predchádzajúcich príkladov, ak statická hlava $H_s = 13$ metrov, rýchlostná hlava $h_v = 0,51$ metrov a trecia hlava $h_f = 2,55$ metrov, celková výška $H=13 + 0,51+2,55 = 16,06 $ metrov.
Prečo je teraz také dôležité presne vypočítať hlavu? No, výber správneho čerpadla s vhodnou hlavou je nevyhnutný pre efektívnu prevádzku. Ak je hlava čerpadla príliš nízko, nebude schopné zdvihnúť kvapalinu do požadovanej výšky alebo prekonať straty trením v systéme. Na druhej strane, ak je dopravná výška čerpadla príliš vysoká, spotrebuje viac energie, ako je potrebné, čo vedie k vyšším prevádzkovým nákladom.
Ponúkame široký sortiment axiálnych prietokových čerpadiel, vrHorizontálne axiálne prietokové čerpadloaPonorné zmiešané prietokové čerpadlo, ktoré sú navrhnuté tak, aby vyhovovali rôznym požiadavkám na výšku a prietok. Či už sa zaoberáte zavlažovaním, odvodňovaním alebo priemyselnými aplikáciami, môžeme vám pomôcť nájsť ideálne čerpadlo pre vaše potreby.
Ak hľadáte čerpadlo s axiálnym prietokom a potrebujete pomoc s výpočtom dopravnej výšky alebo výberom správneho modelu čerpadla, neváhajte nás osloviť. Náš tím odborníkov je vždy pripravený pomôcť vám urobiť informované rozhodnutie. Môžeme vám poskytnúť podrobné technické špecifikácie, krivky výkonu a nákladovo efektívne riešenia. Začnime teda konverzáciu a nájdime najlepšie čerpadlo pre váš projekt!
Referencie
- Crane Company. "Prietok tekutín cez ventily, armatúry a potrubia". Technický dokument č. 410.
- Streeter, VL a Wylie, EB "Mechanika tekutín". McGraw - Hill.