Čtení křivky odstředivého čerpadla
Výběr správného odstředivého čerpadla pro vaši aplikaci je rozhodující pro maximalizaci dlouhodobého výkonu. Nesprávné čerpadlo bude nejen fungovat neefektivně, ale může předčasně selhat, protože není ideálně vhodné pro danou aplikaci's podmínkami.
Určení nejlepšího čerpadla pro vaši aplikaci začíná prozkoumáním křivky čerpadla, která ukazuje, jak bude čerpadlo fungovat při konkrétních rychlostech tlakové výšky a průtoku. Správná interpretace těchto údajů je jediný způsob, jak učinit informovaná rozhodnutí o volbě čerpadla, velikosti motoru, strategiích spotřeby energie a dalších faktorech. Před čtením křivky čerpadla je třeba pro daný systém získat následující informace:
· požadovaná rychlost průtoku v galonech za minutu (gpm)
· vhodné velikosti potrubí a součásti systému
· systémová hlava v nohách
Po provedení těchto výpočtů je čas najít čerpadlo, které bude efektivně pracovat v rámci parametrů systému.
Základní pojmy: Křivka čerpadla, BEP a Systémové křivky
A křivka čerpadla označuje průtok na ose x (horizontální) a tlak hlavy na ose y (vertikální). Křivka začíná v bodě nulového průtoku nebo uzavírací výšky a postupně klesá, dokud nedosáhne bodu doběhu čerpadla nebo maximálního průtoku.
Pumpa's v provozu"sladká tečka,"nebo bod nejlepší účinnosti (BEP), je obecně umístěn blízko středu křivky. Čerpadla jsou nejúčinnější a mají nejvyšší očekávanou životnost, když mohou běžet blízko jejich BEP, jak stanoví výrobce. Typicky je oblast na křivce mezi 70 a 120 procenty BEP známá jako preferovaná provozní oblast (POR) pro čerpadlo.
Druhá křivka, nazývaná systémová křivka, se používá ve spojení s křivkou čerpadla a lze ji překrýt na stejném grafu. Systémová křivka představuje výšku systému ve vaší konkrétní aplikaci při různých průtokech a je vypočítána určením systému's statická hlava a ztráta třením.
Na systémové křivce, jak se zvyšuje průtok, dochází k odpovídajícímu nárůstu výšky systému nebo tlaku potřebného k pohybu kapaliny. Energie použitá k překonání odporu proudění se označuje jako ztráta hlavy (nebo tlaku) v důsledku tření.
Překrytí systémové křivky na křivce čerpadla ukazuje, jak bude čerpadlo fungovat při určitém průtoku a tlakové výšce v závislosti na poloze řídicího ventilu čerpadla a průměru oběžného kola. Bod, ve kterém se křivka čerpadla a křivka systému protínají na grafu, označuje čerpadlo'skutečný provozní bod v tomto konkrétním systému.
Obrázek 1. Jednorychlostní křivka (Obrázky s laskavým svolením Grundfos)
Pro ilustraci zvažte následující příklad a podívejte se na křivku jedné rychlosti zobrazenou na obrázku 1:
· průtok 9 000 gpm
· hlavu 180 stop
Najděte 9 000 gpm na ose x a sledujte je, dokud se neprotne s 180 stopami hlavy na ose y. Průsečík by spadal do středu křivky a pravděpodobně by se nacházel v POR, takže čerpadlo je pro tento příklad aplikace dobrou volbou.
Bylo by důležité ověřit u výrobce, že skutečně spadá do POR's pokyny.
Stejný graf může znázornit, jak čerpadlo'Výkon se změní, pokud se průměr oběžného kola zmenší nebo zvětší. Průměr je vyjádřen v palcích vedle příslušné křivky. Změna průměru oběžného kola neovlivňuje křivku systému, která se posouvá pouze v případě změny hlavy systému, jako je zavřený ventil. Průsečíky jsou místa, kde bude čerpadlo fungovat při každém průměru.
Pamatujte, že je přípustné změnit průměr oběžného kola i podmínky systému, pokud výkon čerpadla stále spadá do POR. Existuje širší rozsah křivky čerpadla označený jako povolená provozní oblast (AOR), ve které může být povoleno a výhodné provozovat čerpadlo. Normálně spadá mezi čáru minimálního kontinuálního stabilního průtoku (MCSF) a čáru házení. Pokud výkon čerpadla klesne mimo tuto zónu, vyhledejte jiné čerpadlo.
Další prvky křivky čerpadla
Kromě vynesení křivek čerpadla a systému poskytuje graf křivky čerpadla další prvky důležité pro výběr správného produktu pro vaši aplikaci.
Křivka účinnosti: Křivka účinnosti čerpadla představuje čerpadlo's účinností v celém provozním rozsahu. Účinnost je vyjádřena v procentech napravo od křivkového grafu. BEP je reprezentován křivkou účinnosti's vrcholem, s účinností klesající, jak se křivka obloukem vzdaluje, buď doprava nebo doleva, od BEP. Znalost procenta účinnosti také pomůže vypočítat výkon potřebný pro aplikaci.
Čáry účinnosti ISO: Čáry Mezinárodní organizace pro standardizaci (ISO) jsou soustředně eliptické křivky ukazující stejnou účinnost na grafu křivky čerpadla. Používají se jako další prostředek k vyjádření toho, jak se úrovně účinnosti mění podél křivky čerpadla, když se čerpadlo vzdaluje od BEP nebo pokud se zmenšuje průměr oběžného kola.
Výkonová křivka: Výkonová křivka představuje zatížení, kterým čerpadlo působí na řidiče v daném bodě křivky čerpadla, a pomáhá se správným dimenzováním motoru. Je znázorněna jako samostatný graf křivky a postupně stoupá směrem ke svému špičkovému zatížení, které je u většiny typů rotodynamických čerpadel obvykle blízké BEP. Poté klesá, když se blíží k bodu vyběhnutí.
Čistá pozitivní křivka sací výšky: Požadovaná čistá pozitivní sací výška (NPSHr) udává, jak velká síla je potřeba k vytlačení kapaliny do oka oběžného kola čerpadla. Zobrazuje se ve stopách pod grafem hlavní křivky čerpadla. Znalost správného množství NPSHr zabrání kavitaci, vibracím a předčasnému selhání čerpadla.
Čerpadla s proměnnými otáčkami
Dosud byla uvažována pouze pevná, jednorychlostní čerpadla. Nyní se stručně podíváme na křivku proměnné rychlosti zobrazenou na obrázku 2.
Obrázek 2. Křivka proměnné rychlosti
V grafu jsou různé rychlosti znázorněny v ot/min samostatnými křivkami. Když se rychlost sníží, křivky čerpadla s proměnnou rychlostí pomáhají předvídat, jaké bude odpovídající snížení hladiny průtoku a dopravní výšky na základě jejich průsečíků se systémovou křivkou. Podél oblouku systémové křivky snižování pokračuje, dokud průtok a dopravní výška nakonec nedosáhnou nuly a otáčky čerpadla se nezastaví. Lze také přidat další systémové křivky pro ilustraci například vlivu otevírání a zavírání různých zónových ventilů jako v systému vytápění, ventilace a klimatizace (HVAC). Všimněte si, že v závislosti na typu použité regulace otáček může čerpadlo pracovat na regulační křivce, která se liší od systémové křivky.
Výše uvedené termíny a úvahy nemohou pokrýt všechny scénáře, se kterými se může specifikátor setkat. Jejich pochopení však pomůže poskytnout pevný základ pro interpretaci křivky čerpadla.
To zase podpoří správná rozhodnutí při výběru a specifikaci čerpadel.
https://www.pumpsandsystems.com/pumps