Vysvětlení hlavy čerpadla: Výpočet, vzorec, výkonnostní křivky.
Při výběru čerpadla se dozvíme o jeho výtlačné dráze. Možná z toho máte ponětí, ale nebojte se, tento článek vám podrobně vysvětlí, co je výtlačná výška čerpadla, jak ji vypočítat, jaké faktory ji ovlivňují a jak ji vybrat, abyste si o ní udělali jasnou představu.
Co je to hlava čerpadla?
Jednoduše řečeno, dopravní výška čerpadla je výška kapaliny, kterou čerpadlo odebere z bazénu, natlakuje ji a poté ji zvedne do určité polohy.
Jednotkou měření dopravního tlaku čerpadla jsou metry nebo stopy a je to důležitý parametr pro měření výkonu čerpadla. V kombinaci s křivkou čerpadla může určit průtok, který čerpadlo dokáže čerpat, když je dopravní tlak čerpadla v určité výšce.
Chcete-li jasně porozumět hlavě čerpadla, musíte nejprve pochopit její součásti. Hlava čerpadla se skládá ze sací hlavy, výtlačné hlavy a společné hlavy.
Sací hlava
Sací výška je určena svislou vzdáleností mezi hladinou kapaliny v nádrži a sacím otvorem čerpadla.
Při výpočtu je třeba vzít v úvahu, že sací výška musí zohledňovat i kavitaci a tření v potrubí.
Výtlačná hlava
Výtlačná výška je určena svislou vzdáleností od výstupu čerpadla k maximální výšce, do které může čerpadlo zvednout kapalinu.
Stejně jako u sací hlavy se to nevztahuje na jednoduchou svislou výšku. V praktických aplikacích musíme také zohlednit horizontální vzdálenost potrubí a ztráty třením v potrubí.
Společná hlava
Celková dopravní výška se vztahuje k součtu sací a výtlačné výšky. To však neznamená, že se jedná o celkovou dopravní výšku. Existuje ještě jeden důležitý parametr, a to ztráta v potrubí, která bude podrobněji vysvětlena v následujícím obsahu.
Pro lepší pochopení výpočtů celkového spádu si prosím přečtěte následující informace.
Jak vypočítat tlak čerpadla?
Vzorec pro celkovou výtlačnou hlavu čerpadla
(Vzorec pro výpočet celkového objemu je použitelný pouze v jednoduchých případech.)
Pokud je hladina kapaliny vyšší než vstup čerpadla, čerpadlo je v sacím stavu s kladným tlakem, takže sací výška je kladná. Naopak, čerpadlo je v sacím stavu s negativním tlakem a sací výška je záporná. (Viz obrázek níže)
Poznámky k výpočtu výšky hlavy čerpadla: Statický tlak
Při výpočtu celkového dopravního tlaku čerpadla je třeba zvážit vertikální vzdálenost mezi hladinou kapaliny a vstupem čerpadla.
Když je hladina kapaliny nad vstupem čerpadla, kapalina vytváří v čerpadle statický tlak. Z toho vyplývá, že čím větší je svislá vzdálenost hladiny kapaliny nad vstupem čerpadla, tím větší statický tlak vytváří a tím výše může čerpadlo kapalinu zvednout (poznámka: vezměte v úvahu také ztráty v potrubí).
Faktory ovlivňující hlavu čerpadla
1. Ztráty v potrubí: Když tekutina prochází potrubím nebo kolenem, dochází ke ztrátám, jako je tření, náraz a víry.
2. Hustota a viskozita kapaliny: Pokud kapalina, kterou přepravujeme, není jen čistá voda, například při použití kalové pumpy k přepravě kalu, bahna atd., potřebuje čerpadlo vyšší dopravní výtlačnou sílu, aby tyto obtíže překonalo.
3. Průtok: Obecně platí, že průtok čerpadla je nepřímo úměrný tlaku, to znamená, že když se průtok zvyšuje, tlak čerpadla klesá a naopak, když se průtok snižuje, tlak se zvyšuje.
Samozřejmě, někdy tento vztah není nepřímo úměrný. Přečtěte si následující obsah a dozvíte se více o výkonnostní křivce čerpadla.
Jak číst a používat výkonnostní křivky čerpadla pro správný výběr?
Jak číst křivku čerpadla?
Před čtením výkonové křivky čerpadla je nutné nejprve porozumět definicím hodnot na křivce.
Například na obrázku je znázorněna výkonová křivka čerpadla M150KSh.
Скорость потока: Osa X je průtok čerpadla v m3/h, který ukazuje, jaký průtok je čerpadlo schopno poskytnout.
Vedoucí: Osa Y je dopravní výška čerpadla, měřená v metrech, která ukazuje, jak vysoko může čerpadlo zvednout kapalinu.
Účinnost: Účinnost se vyjadřuje v %. Čím vyšší je hodnota, tím vyšší je účinnost čerpadla a tím lepší je jeho výkon.
Jak vybrat čerpadlo Curve?
Udělejte základní rozhodnutí ve 3 krocích!
1. Určete si požadavky pro vaši práci
Například potřebujete dopravní výtlačnou sílu čerpadla 50 m a průtok 600 m3/hodinu.
2. Najděte správný provozní bod čerpadla
Průsečík: Najděte na grafu průsečík osy X (600 m3/h) a osy Y (50 m) a zjistěte, na které křivce se nachází.
Rychlost otáčení: Například pokud se bod A nachází poblíž křivky 1140 ot/min, znamená to, že lze tento model zvolit.
3. Zkontrolujte účinnost a NPSH
Účinnost: Bod A se nachází poblíž křivky účinnosti 52 %, což znamená, že účinnost čerpadla je 52 %.
Plast: NPSHr (požadovaná čistá pozitivní sací výška) je v bodě A přibližně 8 m, takže NPSHa (dostupná čistá pozitivní sací výška) čerpadla musí být větší než 8 m, aby byl zajištěn minimální tlak na vstupu do čerpadla, jinak může dojít ke kavitaci.
Poznámka: Tento krok představuje jednoduchý výběr. V reálné aplikaci je nutné zohlednit také hustotu, viskozitu a provozní podmínky kapaliny na místě. V případě potřeby se obraťte na výrobce čerpadla.
Nebo nás kontaktujte přes WhatsApp: +86 186 3393 5649
Hlava a tlak
Tlak a výška jsou dva zcela odlišné pojmy, ale spolu úzce souvisí.
Dopravní výška čerpadla udává, jak vysoko je čerpadlo schopno zvednout kapalinu, což nemá nic společného s hustotou kapaliny. Tlak je tlak, kterému je kapalina vystavena v čerpadle a potrubí, což souvisí s hustotou kapaliny.
Například existuje čerpadlo s výtlačnou výškou 50 m. Pokud toto čerpadlo použijeme k přepravě čisté vody a kalu, tlak kapaliny bude vyšší, protože hustota kalu je vyšší, ale výtlačná výška obou kapalin se nezmění a bude rovna 50 m.
Často kladené dotazy
Jmenovitý a maximální dopravní tlak
Jmenovitý dopravní tlak je dopravní tlak čerpadla, při kterém je v bodě optimální účinnosti. V tomto bodě má čerpadlo nejlepší účinnost, nejstabilnější provoz a nejdelší životnost.
Maximální dopravní výška je dopravní výška při nulovém průtoku, známá také jako mezní výška. Je to pouze mezní hodnota dopravní výšky. V reálném provozu by dopravní výška čerpadla neměla překročit 110 % – 120 % jmenovité výšky, jinak bude čerpadlo pracovat nestabilně a jeho životnost se zkrátí.
Jaký je tlakový rozsah vodního čerpadla?
Rozsah dopravní výšky je rozsah mezi minimální a maximální dopravní výškou, kterou je čerpadlo schopno během provozu dosáhnout.
Jednoduše řečeno, jedná se o vertikální rozdíl mezi minimální a maximální výškou, do které může čerpadlo zvednout vodu. Lze to také chápat jako rozsah energie, kterou čerpadlo dokáže poskytnout po překonání tření a gravitace vody.
Rozsah dopravní výšky se obvykle vyjadřuje v m. Například rozsah dopravní výšky je 5–35 m. Rozsah dopravní výšky vám může pomoci s výběrem vhodného modelu při výběru čerpadla a je důležitým parametrem pro jeho výběr.
Které čerpadlo je vhodné pro nízký průtok a vysoký tlak?
1. Pístové čerpadlo/plunžrové čerpadlo: Pístové čerpadlo je objemové čerpadlo. Využívá pohyb pístu v čerpadle ke stlačování vody a jejímu uvolňování. Tlak je velmi vysoký a uvolňování je velmi malé. Je vhodné pro přesné pracovní podmínky s vysokým tlakem.
2. Vícestupňové odstředivé čerpadlo: Vícestupňové odstředivé čerpadlo má několik oběžných kol, z nichž každé může poskytovat část tlaku. Tlak je velmi vysoký, vhodný pro střední, nízký a vysoký tlak.
3. Membránové čerpadlo: Membránové čerpadlo je také objemové čerpadlo. Využívá vratný pohyb membrány v čerpadle k pohybu vody. Má vyšší tlak a je vhodné pro střední a nízký průtok.
Co je statická výška čerpadla?
Statická výška je definována jako rozdíl ve svislé výšce od sacího otvoru zdroje vody k výstupnímu otvoru vodního čerpadla, s vyloučením faktorů, jako je tření v potrubí.
Statická výška se obvykle používá k určení výšky tlaku potřebné pro čerpadlo.
Co je to uzavírací hlava čerpadla?
Jak název napovídá, uzavírací tlak je tlak čerpadla, když je výstup čerpadla uzavřen. V tomto okamžiku je průtok čerpadla 0 a tlak čerpadla je maximální. Lze jej také chápat jako maximální tlak nebo mrtvou výšku čerpadla. Uzavírací tlak je však pouze teoretický údaj používaný k určení maximálního tlaku, který čerpadlo snese.
Výkon čerpadla vs. tlak
Výkon čerpadla a dopravní výška čerpadla jsou na křivce čerpadla nepřímo úměrné. Čím je výkon čerpadla (průtok) větší, tím je dopravní výška menší. Naopak, když je výkon čerpadla (průtok) menší, tím je dopravní výška větší.
Jednotka měření výkonu čerpadla se obvykle vyjadřuje v m³/h a dopravní výška v m.