Jak odczytywać krzywe pompy perystaltycznej – przewodnik
Masterflex dokłada wszelkich starań, aby publikować reprezentatywne krzywe przepływu w stosunku do ciśnienia wstecznego. W wielu przypadkach udostępniamy także krzywe wydajności, które określają takie parametry jak NPSHreq
NPSHreq: nadwyżka netto wysokości ssania (Net Positive Suction Head), która jest niezbędna, aby uniknąć kawitacji. Wartość NPSHreq jest zwykle wyrażana w stopach (ft) wysokości ssania lub jednostkach ciśnienia.
Czym jest wysokość podnoszenia?
Wysokość podnoszenia, zwana również wysokością tłoczenia lub ciśnieniem tłocznym, oznacza całkowitą siłę nacisku na wylot pompy.
Wielkość tę można zwykle obliczyć, mierząc statyczną wysokość słupa cieczy oraz straty na skutek tarcia w przewodach rurowych. Jeśli w linii występują inne ograniczenia, takie jak zagięcie albo zwężenie powodujące ograniczenie przepływu, powoduje to wzrost tej wartości.
Ssanie i ciśnienie
Ssanie lub wysokość ssania oznacza siłę na wlocie, którą pompa musi pokonać. Jeżeli wysokość otwartego zbiornika cieczy znajduje się poniżej wlotu pompy, jest to zazwyczaj podciśnienie (lub próżnia). Jeśli zbiornik znajduje się powyżej wlotu pompy, jest to tak zwane ssanie zalane, czyli wartość ciśnienia dodatniego, które umożliwia przetłoczenie cieczy przez pompę.
Wzór na PSI
Nie ma wzoru na PSI: ciśnienie to wielkość skalarna, czyli mierzona siła, a PSI to jednostka ciśnienia wyrażona w funtach siły na cal kwadratowy powierzchni.
14,7 PSI = 1 bar = 100 kilopaskali. Ciśnienie jest zwykle wyrażane jako ciśnienie manometryczne, czyli różnica ciśnienia względem aktualnego ciśnienia otoczenia. W porównaniu z idealną próżnią ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza wynosi zazwyczaj 14,7 PSI lub 1 bar.
Czym jest łączna wysokość podnoszenia pompy?
Łączna wysokość podnoszenia oznacza ciśnienie całego układu, uwzględniające zarówno ciśnienie na tłoczeniu, jak i ciśnienie na ssaniu, aby określić całkowitą pracę, jaką musi wykonać pompa.
Czym jest punkt najlepszej wydajności?
Punkt najlepszej wydajności oznacza punkt, w którym efekty wysokości ssania (ciśnienia) i przepływu zbiegają się, generując największą moc wyjściową przy najmniejszym zużyciu energii.
- NPSHavail = ha - hvpa - hst -hfs gdy ssanie unosi płyn
- NPSHavail = ha - hvpa hst - hfs w ssaniu zalanym
- ha = ciśnienie bezwzględne (w stopach pompowanej cieczy) na powierzchni poziomu dostarczania cieczy (jest to ciśnienie barometryczne, jeśli zasysanie odbywa się z otwartego zbiornika lub studzienki; lub ciśnienie bezwzględne w zbiorniku zamkniętym, np. w zbiorniku kondensatu w skraplaczu lub w odpowietrzaczu).
- hvpa = wysokość podnoszenia w stopach odpowiadająca prężności pary cieczy w temperaturze przepompowywania.
- hst =wysokość statyczna w stopach, na której poziom cieczy znajduje się powyżej lub poniżej linii środkowej pompy lub oka wirnika.
- hfs = całość strat w linii ssącej (w stopach), w tym straty wejściowe i straty na skutek tarcia podczas przepływu przez rury, zawory i złącza.
Obliczanie strat na skutek tarcia
Straty na skutek tarcia w rurach są zwykle obliczane z równania Darcy’ego-Weisbacha, w którym:
hf = f x
L
x
V
2
D 2g
- hf = strata na skutek tarcia w ft
- f =friksjonsfaktor - et dimensjonsløst tall som er bestemt eksperimentelt og for turbulent strømning avhenger av ruheten til rørets indre overflate og Reynolds-tallet.
- L =rørets lengde i fot
- D = gjennomsnittlig innvendig diameter for røret i fot
- V = gjennomsnittlig rørhastighet i fot/sek
- g =stała grawitacyjna (32,174 ft/s2)
Liczba Reynoldsa
Liczbę Reynoldsa można wyznaczyć z równania, w którym:
R =
VD
n
- D = średnica wewnętrzna rury w ft
- V =średnia prędkość przepływu w ft/s
- n = lepkość kinematyczna w ft2/s
Współczynnik tarcia
W przypadku przepływu lepkiego (laminarnego), w którym liczba Reynoldsa jest mniejsza niż 2000, współczynnik tarcia określa się z równania, w którym:
f =
64
R
- W przypadku przepływu turbulentnego, w którym liczba Reynoldsa jest większa niż 4000, współczynnik tarcia można wyznaczyć z równania zaproponowanego przez C. F. Colebrooka:
ρ = [-2 log10 ( Ε 2.51 )] -z
3.7D R√f - ρ = gęstość w temperaturze i ciśnieniu, przy którym przepływa ciecz, w lb/ft2
- Ε = chropowatość bezwzględna (zob. tabela z wartościami chropowatości bezwzględnej rur)
- D = średnica wewnętrzna rury w ft
- R = liczba Reynoldsa
- f =współczynnik tarcia
- z = lepkość bezwzględna lub dynamiczna w punktach środkowych
Chropowatość bezwzględna rur
- Zob. oryginalny artykuł, aby uzyskać poprawną strukturę formuły [LS1]
| Rodzaj rury | Bezwzględna chropowatość (Ε) w ft |
| Rury ciągnione (szkło, mosiądz, plastik) | 0,000005 |
| Stal użytkowa lub kute żelazo | 0,00015 |
| Żeliwo (asfaltowane) | 0,0004 |
| Żelazo galwanizowane | 0,0005 |
| Żeliwo (niepowlekane) | 0,00085 |
| Klepka drewniana | od 0,0006 do 0,0003 |
| Beton | od 0,001 do 0,01 |
| Stal nitowana | od 0,003 do 0,03 |
Dlaczego tak ważne jest prawidłowe odczytywanie krzywej pompy
Umiejętność prawidłowego odczytywania krzywej wydajności pompy jest kluczowa dla każdego pracownika laboratorium. Dzięki tym informacjom można określić, jaki sprzęt będzie odpowiedni do konkretnych potrzeb. Skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji na temat naszych produktów lub interpretacji krzywej pompy. Wspieramy Cię dziś, aby jutro pracowało się łatwiej.