Značilnosti črpalk - pretok, tlak in delovna točka. Kakšen je tlak obtočne črpalke: kako izbrati pravo opremo za ogrevanje.

Kompetenten pristop k namestitvi avtonomnega sistema oskrbe z vodo v zasebni hiši ni le udoben tuš in zalivanje nasadov na vrtu, ampak tudi protipožarna zaščita zgradbe, njeno ogrevanje in še marsikaj. Najpogosteje avtonomna oskrba z vodo zagotavlja vodnjak in potopna črpalka zadostne zmogljivosti ali črpališče. Pri njihovi izbiri je pomembno cela linija merila. Eden od njih je pritisk. črpalke za vrtine, ki jih lahko ustvarijo v sistemu.

Višina črpalke je parameter, ki brez napake izračunana in upoštevana pri nakupu naprave. Razumemo jo kot energijo, ki se prenaša na tekočino iz gibljivega elementa črpalke (tekač, vijak) in ji pomaga premagovati upor cevi, plezati po njih.

Opomba! Vrednost meritve tlaka je v metrih vodnega stolpca.

Potreben tlak naprave je vsota višin in razdalj, ki jih mora premagati tekočina v sistemu, da je njen iztok na maksimalni točki analize zadosten. Hkrati je na vsak meter vodoravno položenih cevi 10 m tlaka.

Tlak tekočine v vodovodnem sistemu je sila, s katero ta med premikanjem pritiska na stene cevi. Merjeno v palicah. Včasih se uporabljajo tudi atmosfere, vendar je tu majhna napaka - 1 bar \u003d 1,0197 atmosfere. Naprava, ki dvigne vodo do višine 10 m, ustvari na izhodu tlak 1 bar. To je tako imenovani izpustni tlak črpalke.

Torej, če je v vaši hiši potrebno dvigniti vodo na višino 30 m, mora črpalka ustvariti tlak najmanj 3 bare. Če črpalna oprema ni pravilno izbrana, obstajajo težave v sistemu, potem indikator lahko odstopa od običajnega. Kaj potem narediti?

Sistem oskrbe z vodo doma iz vodnjaka

Sprememba tlaka v avtonomnem sistemu oskrbe z vodo

Pred odkrivanjem odstopanj tlaka v cevovodu se je treba poučiti o optimalne vrednosti.

Indikatorji za udobno porabo vode

Menijo, da je 2,5-4 bara dovolj za udobno porabo vode v zasebni hiši. Dovoljen je dvig tlaka do 6 barov. V značilnostih za vsak vodovodni izdelek navedite najmanjšo in največjo dovoljeno vrednost tega indikatorja. Previsok tlak lahko privede do hitre obrabe in okvare posebno občutljivih vodovodnih napeljav.

Če črpalka na izhodu ustvari tlak 2 bara, je to povsem dovolj za običajne postopke: tuširanje, pranje, pomivanje posode, pranje itd. Toda za jacuzzi ali zalivanje velikih površin potrebujete 4 bare.

Vodne točke v vodovodnem sistemu doma

Upoštevajte tudi trenutek, da lahko gospodinjstva in gostje uporabljajo več vodnih točk hkrati. Zaradi tega je priporočljivo vzdrževati vrednost 1,5 bara v vsakem od njih.

Nizek tlak v sistemu oskrbe z vodo

Tlak lahko pade iz več razlogov. Nekateri od njih:

• Aktivna poraba vode v vroči sezoni.
• Majhen pretok vodnjaka. V tem primeru v njem ni pravočasnega obnavljanja zalog vode.
• Uporaba premočne črpalke.

Težave lahko rešimo na več načinov. To je lahko zamenjava obstoječe črpalke (popravek njene moči), vgradnja tlačne črpalke, vgradnja črpalne postaje s hidravličnim akumulatorjem. Prvi dve metodi ne bosta rešili problema, če gre za majhen pretok vodnjaka. V tem primeru je priporočljivo uporabiti ekspanzijsko membransko posodo.

Membranski rezervoar za vzdrževanje tlaka v sistemu

Membranski rezervoar (hidravlični akumulator) je zasnovan za vzdrževanje optimalnega tlaka v tlačni sistem oskrba z vodo Podeželska hiša. Dodajte mu tlačno stikalo - to je črpalna postaja za vas. Upoštevajte, da akumulator ne ustvarja, temveč vzdržuje tlak, ki ga ustvari črpalka.

Kaj je membranski rezervoar? To je zmogljivost notranji prostor ki je z membrano razdeljen na dva dela. En del je napolnjen z zrakom, drugi pa z vodo.

Polnjenje rezervoarja z vodo

Ko voda napolni zanjo namenjeno polovico, se v drugi komori stisne zrak. To se nadaljuje, dokler se tlačno stikalo ne sproži pri določeni vrednosti in izklopi črpalko. Stanje sistema lahko nadzorujete z manometrom.

Ko odprete pipo na mestu črpanja, začne zrak pritiskati na membrano rezervoarja in iz nje izriva razpoložljivo vodo.

Upoštevajte, da črpalka trenutno ne deluje! Samodejno se zažene v trenutku, ko pride do pritiska ekspanzijski rezervoar pade na nastavljeno vrednost.

Uporaba hidravličnega akumulatorja vam omogoča kopičenje zaloge vode, dokler se njena raven v vodnjaku ne povrne na delovno raven, ko jo lahko črpalka neovirano črpa. V zvezi s tem ima membranski rezervoar različne prostornine. Pri izbiri izdelka bodite pozorni na vaše potrebe po vodi, energiji nameščena črpalka in podatki v potnem listu vodnjaka.

Razširitev membranski rezervoarji drugačna glasnost

Kako znižati tlak v vodovodnem sistemu

Včasih je lahko pritisk v sistemu premočan. Ta situacija nastane, ko močna črpalka poraba vode je majhna, mest njenega vnosa je malo. Težavo bodo pomagali rešiti redukcijski ventili ali, kot jih imenujejo navadni ljudje, menjalniki. Z znižanjem tlaka v cevovodu preprečijo nastanek vodnega udara in znatno podaljšajo življenjsko dobo vgrajene napeljave.

Reduktorji se zaletavajo v sistem glede na smer gibanja vode. Imajo dve cevi - dovod in odvod. Voda vstopi v prvo pod visokim pritiskom, iz druge pa se iztisne z manjšo silo. Ta učinek je dosežen z izenačitvijo napora vzmeti nadgradnje in membrane, nameščene znotraj menjalnika.

Torej nakup črpalke ali montaža v celoti črpališče je treba natančno izračunati. Upoštevajte količino porabe vode, število vodnih točk, globino vodnjaka, njegovo oddaljenost od doma itd. Nepravilni ali nepravočasni izračuni vas bodo pripeljali do nenačrtovanih in v večini primerov nerazumnih izdatkov.

Ne zmorete sami? Povabite strokovnjake. Izvedli bodo ne le vse izračune, temveč vam tudi pomagali izbrati hidravlično opremo in jo pravilno namestiti.

Video: izbira in namestitev črpalke

Inings- Q [m³ / h] - prostornina vode, ki jo dovaja črpalka na časovno enoto. Pretok črpalke je določen z delovno točko na njeni karakteristiki in poleg tega oblikovne značilnosti odvisno od hitrosti rotorja in hidravličnih značilnosti omrežja.

Optimalni pretok črpalke je dosežen pri največji vrednosti koeficienta koristno dejanje. Dejanski pretok črpalke je mogoče določiti s karakteristiko tlak-pretok ob poznavanju ustvarjenega tlaka.

pritisk- H [m.vod.st] - razlika tlaka med vstopom in izhodom črpalke. Napor črpalke je vsota višin, ki jih mora tekočina premagati.

H \u003d Hz + (Pv - Pn) / (ρg) + dh + (C²v - C²n) / (2g)

• Hz - geometrijska višina vzpona, m, enaka razliki v nivojih površine tekočine v sprejemnih (zgornjih) in dovodnih (spodnjih) rezervoarjih.
• (Pв - Рн)/(ρg) - višina, m, ki ustreza razliki tlaka, Pa, v zgornjem in spodnjem rezervoarju;
• dh je vsota hidravličnih izgub (zaradi trenja in lokalnih uporov) v sesalnih in tlačnih cevovodih, m;
• (С²в - С²н) / (2g) - višina, m, ki ustreza razliki kinetična energija tekočine s hitrostjo gibanja Sv m/s na izstopu iz tlačnega cevovoda v zgornji rezervoar in s hitrostjo Cn, m/s, na vstopu v sesalni cevovod iz spodnjega rezervoarja;
• ρ je gostota tekočine
• g - pospešek prostega pada, ki je enak 9,8 m/s²

Če je tlak na površini tekočine v obeh rezervoarjih enak, na primer pri odprtih rezervoarjih in tekočina v obeh rezervoarjih miruje, potem lahko izraz za višino črpalke poenostavimo:

Iz zgornjih izrazov je razvidno, da je tlak dvižne vode črpalke določen z višino dviga in izgubo tlaka v cevovodih. V zaprtem obtočnem obroču (na primer ogrevalni sistemi) je višina črpalke določena z vsoto izgub glave na vseh elementih obroča in ni odvisna od višine sistema in lokacije črpalke v njem. .

Karakteristika tlak-pretok- grafični prikaz odvisnosti višine črpalke od njene dobave v koordinatah Q [m³ / h] / H [m.vodnega stolpca]. Karakteristika tlak-pretok je glavna karakteristika, ki se uporablja za izbiro črpalk in je podana v katalogih proizvajalcev v obliki grafov.

Delovna točka črpalke- točka na presečišču karakteristike tlak-pretok z vodoravna črta, narisano iz točke na osi y, ki ustreza razvitemu tlaku. Za določitev dejanskega pretoka črpalke iz delovne točke se spusti navpičnica na os pretoka (abscisa).

Tako pretok črpalke določa tlak, ki ga razvije, kar v črpalke za dvig tlaka je določena z višino dviga in izgubami v cevovodih, v obtočnih črpalkah pa s hidravlično karakteristiko obtočnega obroča. Ker je v obtočnem obroču sprememba izgube tlaka sorazmerna s kvadratom spremembe pretoka, ki teče skozenj, je hidravlična karakteristika omrežja v koordinatah Q [m³/h] / H [m.w.o.st], ima obliko parabole.

višina sesanja— Hvs [m] — pod pogojem, da se voda črpa iz spodnjega rezervoarja, v katerem na vodno površino deluje atmosferski tlak, sesalna višina črpalke ustreza razliki v metrih med osjo rotorja in nivojem tekočine v spodnjem rezervoarju, minus izgube tlaka v cevovodu, ki povezuje spodnji rezervoar in črpalko.

Dvig vode iz spodnjega rezervoarja nastane zaradi tlačne razlike, medtem ko se v rotorju črpalke ustvari podtlak, na vodo pa deluje atmosferski tlak. Ker zračni tlak ustreza vodnemu stolpcu z višino 10,3 metra, črpalka pa ne more ustvarjati v rotorju absolutni vakuum– sesalna višina črpalke ne sme presegati 8 metrov.

Kavitacijska rezerva- NPSH [m.w.o.st] - minimalni tlak v sesalni cevi črpalke, ki zagotavlja nekavitacijsko delovanje. Vrednost kavitacijske rezerve empirično določijo proizvajalci črpalk in je podana v obliki grafa v odvisnosti od pretoka črpalke.

Neto moč črpalke- Nu [W] - ustreza energiji prenesene tekočine na časovno enoto.

Nu = ρ g Q H

Moč gredi črpalke— Nw [W] — mehanska moč, ki se prenaša na gred črpalke. Mehanska moč je večja od uporabne, za količino hidravličnih izgub in izgub zaradi trenja v rotorju.

učinkovitost črpalke- η [%] - učinkovitost, ki označuje stopnjo popolnosti centrifugalna črpalka in je definiran kot razmerje uporabna moč na moč gredi.

Nazivni premer- DN - številčna oznaka notranjega premera priključnih cevi črpalke, skupna za vse elemente cevovoda. Nazivni premer črpalke nima dimenzij, vendar je njegova vrednost približno enaka notranjemu premeru cevovoda, ki ga je treba priključiti.

Število pogojnih prehodov DN (DN) elementov cevovoda ureja GOST 28338-89 "Pogojni prehodi (nominalne velikosti)". Alternativna oznaka za nazivni premer DN, ki je pogosta v postsovjetskih državah, je bil nazivni premer.

Nazivni tlak- PN [bar] - najvišji nadtlak vode s temperaturo 20 ° C, pri katerem je dovoljeno dolgo deločrpalka.

Alternativna oznaka za nominalni tlak, ki je pogosta v državah postsovjetskega prostora, je bil pogojni tlak. Število nazivnih tlakov PN (Ru) elementov cevovoda ureja GOST 26349-84 "Nazivni (pogojni) tlaki".

Pogosto se pojavi problem napačnega razumevanja izraza "glava črpalke".
Bom poskušal razložiti kaj in kako.
Višina črpalke se meri v metrih (m). To pogosto povzroči zmedo. Čeprav se meri v metrih, glava ni geometrijska količina. Napor je skupna specifična energija, ki jo ustvari črpalka. Specifičen, ker gre za energijo na enoto teže. Če pripišemo vrednost energije enoti teže, potem dobimo dimenzijo metrov. Ne bomo se spuščali v podrobnosti, a tako je. Zato je nemogoče razumeti, da je tlak višina, do katere lahko črpalka dvigne tekočino. Hidravlična energija, ki jo ustvari (ali bolje rečeno, pridobi s pretvorbo mehanske energije) črpalka, je potrebna za zagotavljanje naslednjih procesov:

1) Sprememba pretoka.
Poraba je
V (hitrost) / S (prečni prerez)
Če je torej cev na vstopu v črpalko večja od cevi na izstopu iz črpalke, se sprememba pretoka spremeni obratno. Dovod se ustrezno ne spremeni, večji kot je premer, večja je površina preseka, manjši je pretok in obratno. Če se pretok poveča, potem to povečanje zahteva porabo energije.
Ta situacija se pojavlja precej pogosto. Iz teorije je znano, da z naraščajočo hitrostjo tlak pade, zato sesalna cev črpalke (in s tem cevovod) naredi več izpusta. Če tlak v črpalki pade pod tlak nasičenih hlapov, potem bo prišlo do kavitacije, kar je nesprejemljivo. Zato se tlak na vstopu na vse načine trudi, da bi bil čim višji.

2) Ustvarjanje diferenčnega tlaka
Tekočina v cevovodu, ki miruje, se lahko premakne le, če jo spravimo iz ravnovesja. To je mogoče storiti s spreminjanjem vrednosti tlaka na vstopu in izstopu iz cevovoda. Nato se bo tekočina premaknila iz več pritiska do manjšega. Poleg tega je včasih potreben visok tlak na izhodu (na primer pri črpanju vode v rezervoar z visok pritisk zrak). Sprememba tlačnega polja zahteva tudi energijo.

3) Spreminjanje nivoja tekočine
Če morate črpati vodo iz zgornjega rezervoarja v spodnjega, potem črpalka ni potrebna. Pod vplivom gravitacije bo voda sama stekla navzdol.
Če pa je treba črpati vodo iz spodnjega rezervoarja v zgornjega, je potrebna energija.

4) Premagovanje izgub
Mnogi pozabijo na to točko, mnogi sploh niso slišali zanjo.
Poznamo dve vrsti izgub: izgube po dolžini (imenujemo jih tudi izgube zaradi hidravličnega trenja) in izgube zaradi lokalnega upora. Vse izgube so odvisne od pretoka (od pretoka).
Dolžinske izgube se pojavljajo po celotni dolžini cevovoda in so odvisne od njegove dolžine, premera in koeficienta hidravličnega trenja materiala.
Lokalne izgube upora se pojavijo povsod, kjer pride do spremembe režima toka, in sicer:
- pri spreminjanju smeri toka (koleno, zasuk cevi)
- pri spreminjanju dimenzij cevovoda (nenadno ali postopno širjenje ali krčenje cevovoda)
- na zapornih in regulacijskih ventilih (zasuni, pipe, ventili)
Lokalne izgube upora imajo koeficient upora glede na vrsto upora.

Tako poznavanje višine, do katere je treba dvigniti tekočino, ne zadostuje za izbiro črpalke glede na višino.
Poleg tega tlak, ki ga mora ustvariti črpalka za ta sistem, odvisno od krme. Algoritem izbire črpalke bo podrobneje obravnavan na prihodnjih konferencah.

Delovanje črpalke v sistemu povzroči povečanje specifične energije tekočine, to je energije na 1 kg mase tekočine. Skupna specifična energija črpane tekočine na vstopu v črpalko (odsek l - l na sliki 2.8)

kjer je z1 oddaljenost težišča odseka 1-1 od primerjalne ravnine, m; p1 in v1 sta tlak, Pa, in hitrost tekočine, m/s, na vstopu v črpalko.

Shema delovanja centrifugalne črpalke sl. 2.8

Skupna specifična energija na izhodu iz črpalke (glejte razdelek 2-2 na sliki 2.8)

kjer je Z 2 razdalja težišča odseka 2-2 od primerjalne ravnine, m; P 2 in v 2 - oziroma tlak, Pa. in hitrost tekočine, m/s, na izhodu črpalke.
Povečanje specifične energije ali koristnega specifičnega dela bo

od koder tlak, ki ga razvije črpalka,
Za hidravlični izračuni uporabiti koncept pritiska, ki je specifično energijo tekočina, ki se nanaša na enoto njene teže in je izražena v metrih stolpca te tekočine H=p/pq.
Iz razmerja (2.19) sledi, da je višina, ki jo razvije črpalka, enaka

Manometrična višina je vsota prvih dveh členov razmerja (2.20)

tiste. Višina črpalke je enaka manometrični višini plus razlika v tlaku hitrosti v sesalni in izpustni šobi črpalke. V delujočih črpalnih enotah je manometrični tlak

kjer sta Km in Kv pretvorbena faktorja; Vya in Vv so odčitki manometra oziroma vakuumskega merilnika; Dg je razdalja med nastavki manometra in manometra, m.

Če imata merilnik tlaka in vakuumski merilnik lestvico, graduirano v kgf / cm2, potem Km \u003d Kv \u003d 10; če je merilnik graduiran v mm Hg. Art., nato Kv \u003d 0,0136; če je merilnik tlaka graduiran v MPa in merilnik vakuuma v kPa, potem je Km \u003d 98,1 (približno 100), Kv \u003d 0,0981 (približno 0,1).
Če je črpalka nameščena pod nivojem tekočine v sprejemnem rezervoarju, se višina tlaka določi z razmerjem

kjer sta Vm1 in Vm2 odčitka manometra na tlačni in sesalni cevi črpalke.
Pri oblikovanju črpalne enote tlak, ki ga mora razviti črpalka, je določen s formulo

kjer Ng.v in Ng.n - geometrijska višina sesanja in izpusta; hn.B in hp.n - izguba tlaka v sesalnih in izpustnih (izpustnih) cevovodih.
Posledično je tlak, ki ga razvije črpalka, enak vsoti geometrijskih višin sesanja in izpusta plus vsota izgub tlaka, ko se tekočina premika iz sprejemne posode (komore) do izstopa iz tlačnega cevovoda.