Tlak čerpadla: ako určiť výkon?

Obsah:

Tlak čerpadla: ako určiť výkon?
Tlak čerpadla: ako určiť výkon?

Video: Tlak čerpadla: ako určiť výkon?

Video: Tlak čerpadla: ako určiť výkon?
Video: Výpočet dopravní výšky čerpadla 2024, Smieť
Anonim

Výber čerpadla na akýkoľvek účel si vyžaduje výpočet jeho výkonu. Je vhodné, keď je tlak vody v kohútiku regulovaný tak, aby pri jeho najvyššej hodnote nestriekali do strán a zároveň nemuseli dlho čakať na naplnenie veľkej nádoby. O tom, ako určiť výkon čerpadla, si povieme neskôr v článku.

Parametre výberu čerpadla

Existujú dva spôsoby, ako získať optimálnu hlavu čerpadla: umelé škrtenie alebo presný výber parametrov zariadenia. Ak si to vyberiete podľa zásady „ten, ktorý má sused, je lepší“, existuje vysoká pravdepodobnosť slabého tlaku prúdu so súčasným zahrnutím niekoľkých bodov prietoku. Alebo budete musieť obmedziť prietok vody čiastočným uzavretím kohútika, čo znižuje účinnosť zariadenia, a preto zvyšuje náklady na finančné prostriedky počas jeho prevádzky.

Profesionálny prístup k problematike zásobovania vodou si vyžaduje zváženie mnohých bodov:

  • výkon čerpadla;
  • hrúbka prívodného potrubia;
  • dĺžka kufra;
  • čísla a tvary tvaroviek;
  • počet klepnutí.

Prirodzene, je veľmi ťažké predvídať všetko, preto so zložitým systémominštalatérske komunikácie pre väčšiu efektivitu sa používa niekoľko čerpadiel. Každá plní svoju vlastnú funkciu: jedna plní nádrž na vodu zo studne, druhá dodáva vodu do domu, tretia zalieva záhradu.

hlava čerpadla
hlava čerpadla

Charakteristika čerpadla, tlak

Pumpy majú mnoho funkcií. Aby sa spotrebiteľ mohol rozhodnúť, aký typ zariadenia potrebuje, existuje niekoľko základných ukazovateľov:

  1. Objem dodanej kvapaliny alebo výkon čerpadla. Ukazuje, koľko vody môže jednotka prečerpať za určitý čas. To znamená, že kvapalina prúdi priamo na výstupe zo zariadenia. Ak chcete určiť objem na konci potrubia, musíte odpočítať stratu tlaku v druhom potrubí.
  2. Množstvo tlaku alebo tlaku. Ukazuje, ako vysoko je čerpadlo schopné načerpať vodu. Toto nezohľadňuje výšku od zariadenia po úroveň vodnej hladiny.
  3. Výška prívodu vody alebo vzdutia. Vzdialenosť od hladiny vody k výstupu sacieho potrubia je prísne definovaná - prebytok vedie k vzniku kavitácie v pracovnom priestore jednotky. To môže zmeniť dôležité charakteristiky čerpadla alebo mu jednoducho zabrániť v čerpaní vody. Spätnú vodu je možné zvýšiť inštaláciou pomocného čerpadla pred hlavné čerpadlo, priamo v mieste nasávania. Presne rovnaký efekt sa dosiahne pri vytváraní umelého tlaku vzduchu vo vnútri nádrže s kvapalinou.
  4. Sila spotrebovanej energie.
tlak vody v čerpadle
tlak vody v čerpadle

Prehľad čerpadla

Čerpadlá možno klasifikovať podľa princípu činnosti, konštrukčných prvkov a účelu. Existujú aj ponorné a povrchové jednotky. Všetky sú určené na čerpanie kvapaliny, no väčšina zabezpečuje nielen to, ale aj zdvíhanie vody z rôznych hĺbok:

  • Čerpadlá do studní. V podstate ide o ponorné modely. Vyznačujú sa tým, že dokážu zdvihnúť vodu z veľkých hĺbok (nemajú žiadne obmedzenia), v závislosti od výkonu pohonnej jednotky. Vytvorte silný tlak v potrubí.
  • Odkvapkávače. Majú vyšší výkon, ale nie sú určené na vytváranie vysokého tlaku, nedávajú vysoký tlak. Pohodlné v tom, že môžu čerpať špinavú vodu s malými fyzickými časticami.
  • Odstredivé. Univerzálne čerpadlá. Môžu byť použité ako v studniach, tak aj na čerpanie tekutín z nádrží. Neklesajú do vody a majú obmedzenie vzdialenosti od povrchu vodnej hladiny po vstup do sacieho potrubia. Tlak čerpadla závisí od počtu obežných kolies a výkonu motora, no napriek tomu nedokážu zdvihnúť vodný stĺpec vyššie ako 120 metrov.
  • Vortex. Vyzerajú ako odstredivé, ale obežné koleso je tu usporiadané inak. S menším výkonom motora poskytujú vysoký tlak a výkon. Zdvíhajú stĺpec vody nad 160 m. Nevýhodou je náročnosť na jej čistotu.
  • V obehu. Nedvíhajú vodu z hlbín, ale vytvárajú aj určitý tlak a pracujú pri zvýšených teplotách.
výkon hlavy čerpadla
výkon hlavy čerpadla

Čerpadlá: zásobovanie,tlak

Možno nie každý vie, ale čerpadlá pracujú v tandeme s atmosférickým tlakom. Jednoducho vytvárajú oblasť vypúšťania a vstrekovania. Preto, bez ohľadu na to, aké úsilie vynaložíme zhora, pomocou najsilnejších jednotiek nebude fungovať zdvihnutie vody z veľkej hĺbky. Akonáhle sa sila tlaku vzduchu vyrovná gravitačnou silou, voda v potrubí sa zastaví. Na zdvihnutie z hlbín sa používajú výkonné ponorné zariadenia, ktoré vytvárajú tlak.

Hlavnými charakteristikami opísaných jednotiek sú tlak čerpadla, výkon. Majú medzi sebou určitý vzťah. Pod tlakom sa teda rozumie schopnosť dodávať vodu do určitej výšky alebo ju posúvať v horizontálnom smere na danú dĺžku. Je jasné, že to isté čerpadlo bude produkovať rôzne tlaky vo výške 20 a 120 m.

Pri výbere typu pumpy musí byť známa hlava. Každý model môže vytvárať silný alebo slabý tlak, čo je spôsobené konštrukciou pracovného mechanizmu. Keď sa kvapalina dostane do kontaktu s lopatkou kolesa, membránou alebo piestom, dostane určitý náboj kinetickej energie, ktorý ju zdvihne.

Najúčinnejšie odstredivé systémy sú tie s viacerými obežnými kolesami v sérii. Sú to čerpadlá na zvýšenie tlaku a majú veľmi vysokú účinnosť.

výtlačná hlava čerpadiel
výtlačná hlava čerpadiel

Ako nastaviť tlak

V akomkoľvek zložitom vodovodnom systéme musí byť tlak vytvorený čerpadlom kontrolovaný. Sú štyri spôsoby, ako ovplyvniť tlak:

  1. Škrtenie. Podstatou metódy jeskutočnosť, že na výstupe zo zariadenia alebo na sacom potrubí je inštalovaná špeciálna škrtiaca klapka. Jeho úlohou môže byť obyčajný žeriav. Na mieste inštalácie v závislosti od priemeru otvoru časť tlaku zhasne. S umiestnením obmedzovača prietoku vody na výstupe čerpadla sa účinnosť zariadenia znižuje, pretože pri poklese tlaku v elektrickom systéme čerpadlo spotrebuje rovnaké množstvo.
  2. Elektrická regulácia otáčok obežného kolesa. Toto je najefektívnejšia metóda bez straty účinnosti čerpadla. Zásoba vody sa zníži s proporcionálnym znížením spotreby energie.
  3. Mechanické zníženie rýchlosti. V tomto prípade sa používa redukčný prevod. Metóda je ekonomicky nerentabilná - koniec koncov, motor spotrebuje rovnaký výkon a je potrebný ďalší mechanizmus - prevodovka.
  4. Obchádzanie. Medzi výstupom a sacím potrubím čerpadla je umiestnená prepojka. Ukazuje sa, že časť kvapaliny jednoducho cirkuluje v kruhu bez toho, aby vykonala užitočnú prácu. Výsledkom je, že tlak v potrubí klesá a účinnosť sa znižuje.
posilňovacie čerpadlá
posilňovacie čerpadlá

Aký bude tlak čerpadla čerpajúceho vodu zhora

Keď je nádrž na nasávanie vody umiestnená nad miestom inštalácie čerpacieho systému, nespotrebuje sa na sanie prakticky žiadna energia. Potom na výpočet dopravnej výšky čerpadla použite nasledujúci vzorec:

Htr=Ngeo + Nloss + Hsvob – výška nádrže.

Htr tu je požadovaná hodnota tlaku vzhľadom na náklady spotrebiteľa.

Ngeo – rozdiel v úrovniach medzi platformou inštalácie čerpadla a najvyššoumiesto spotreby vody.

Straty - strata pri prekonávaní trecej sily v prívodnom potrubí, s výnimkou úseku zvislého potrubia od prívodnej nádrže k čerpadlu.

Нsvob - tlak z odberných miest, keď sú úplne otvorené.

Výška nádrže – hodnota výšky medzi nádržou a čerpadlom.

charakteristika čerpadla hlava
charakteristika čerpadla hlava

Vstrekovanie vody z hĺbky

Ako určiť tlak čerpadla pri čerpaní vody zo studne, zásobníka vody alebo studne? Výpočtový vzorec sa zmení na:

Ntr=Ngeo + Nloss + Nfree + úroveň zdroja.

V ňom sú všetky pojmy rovnaké, okrem posledného - Hladina zdroja, - čo je rozdiel medzi bodom nasávania kvapaliny a čerpacieho zariadenia.

ako určiť tlak čerpadla
ako určiť tlak čerpadla

Čo je to čerpacia stanica

Čerpacia stanica je systém čerpadla a hydraulickej nádrže pracujúcich v pároch. Navyše sa dodávajú so špeciálnym relé na reguláciu tlaku. Hydraulický akumulátor tu slúži ako prvok vyhladzujúci tlak čerpadla, zabraňujúci častému spínaniu elektromotora a vyrovnávajúci prípadné vodné rázy vo vodovodných komunikáciách.

Stanice môžu byť založené na akomkoľvek type pumpy s ľubovoľnou kapacitou batérie. Čím väčšia je hydraulická nádrž, tým silnejší je dodatočný zdvih, ktorý vytvára.

Záver

Keď je tlak vody v čerpadle nedostatočný, môžete sa zo situácie dostať inštaláciou dvoch alebo viacerých jednotiek v sérii. Táto schéma sa často používa pre hlboké studne, kde na dnenainštalujte ponornú jednotku, ktorá dodáva vodu do sacieho potrubia odstredivky.

Odporúča: