Pracovní bod čerpadla nebo pracovní bod je průsečík charakteristiky čerpadla a charakteristiky systému.
Čerpadlo pracuje v režimu, který je určen průsečíkem charakteristik čerpadla a systému.
Toto je bod rovnováhy mezi požadavky na systém a charakteristikami čerpadla.
Pokud byl pracovní bod určen na křivce QH, pak lze určit další charakteristiky čerpadla – Výkon na hřídeli čerpadla, účinnost čerpadla podle charakteristiky čerpadla, kavitační rezerva.
Jak se pracovní bod pohybuje podél charakteristické křivky čerpadla, když se mění křivka systému?
V závislosti na stupni uzavření ventilu na výtlačném potrubí se mění charakteristika systému a pracovní bod se pohybuje podél charakteristiky čerpadla.
Přípustný provozní rozsah čerpadla je rozsah na křivce QH, ve kterém musí ležet provozní bod, aby byl zajištěn účinný a spolehlivý provoz čerpadla.
Přípustný provozní rozsah čerpadla je stanoven výrobcem čerpadla pro každý model čerpadla. Obvykle je však přípustný provozní rozsah pro odstředivá čerpadla definován jako 0,7 – 1,1 x Qbep.
Provozní rozsah čerpadla je znázorněn na charakteristice QH čarami Qmin a Qmax.
Pouze pokud je pracovní bod čerpadla v provozním rozsahu, může výrobce čerpadla zaručit efektivní a bezporuchový provoz čerpadla.
Přetížení čerpadla znamená, že čerpadlo pracuje v provozním bodě, který leží za pravou hranicí Qmax přípustného provozního rozsahu čerpadla.
V tomto případě čerpadlo pracuje v zóně přetížení.
Co se stane, když je provozní bod čerpadla mimo přípustný provozní rozsah?
Je zřejmé, že čerpadlo bude pracovat s nízkou účinností, což povede k další spotřebě energie.
Ale skutečnost, že provoz mimo přípustný provozní rozsah sníží spolehlivost čerpadla, není mnoha provozovatelům čerpadel zřejmá.
Níže uvedený diagram ukazuje, jak spolehlivost čerpadla závisí na poloze pracovního bodu čerpadla vzhledem k provoznímu rozsahu.
Když provozní bod překročí provozní rozsah, spolehlivost čerpadla prudce klesá.
V závislosti na poloze pracovního bodu se mohou vyskytnout následující problémy.
JAKÝ JE BOD MAXIMÁLNÍ ÚČINNOSTI ČERPADLA?
Bod maximálního CPGD je bod na tlakové charakteristice, při kterém čerpadlo pracuje s maximální účinností. V tomto režimu proudění tekutiny vstupuje a vystupuje z čerpadla s minimální separací proudění, turbulencí a jinými ztrátami.
1.1 Výrazné zvýšení teploty.
2. Snížená životnost ložisek a těsnění v důsledku vibrací v důsledku:
2.1 Možná kavitace.
2.2 – 2.3 Výskyt recirkulace proudění na vstupu a výstupu oběžného kola.
3. Snížená životnost ložisek a těsnění v důsledku vibrací způsobených separací proudění v průtokové části.
4. Kavitace, přetížení elektromotoru.
Selhání čerpadla v myslích mnoha specialistů je často spojeno se špatnou kvalitou čerpadla.
Velmi často je to ale důsledek hlubších problémů spojených s chybami v provozu čerpadel, včetně chyb ve výběru čerpadla.
Správná volba odstředivého čerpadla určuje jeho energetickou účinnost, rychlost čerpání vody a plnění zadaných úkolů. Výběr jednotky začíná posouzením technických vlastností čerpadla. I v jednoduchých výpočtech je nutné vzít v úvahu nejen čísla, ale také provozní podmínky odstředivého čerpadla na určitém místě.
Charakteristiky čerpadel jsou nejčastěji prezentovány ve formě grafů, kde druhá závisí na jednom ukazateli. To se vysvětluje interakcí parametrů čerpacího zařízení. S konstrukcí grafu je mnohem snazší určit styčné body a vypočítat, které hodnotě jednoho ukazatele bude odpovídat jiný. I když jste se s takovými výpočty dříve nesetkali, po prostudování recenzního materiálu pochopíte technické vlastnosti čerpadel.
Charakteristika každého čerpadla
Při výběru čerpadel lze technické charakteristiky rozdělit na klíčové a doplňkové. Nejprve se podívejme na seznam základních parametrů čerpadla, které určují chod čerpadla.
Kapacita čerpadla je počet metrů krychlových nebo litrů za hodinu, které může čerpadlo přečerpat. Výkon čerpadla pomáhá určit, jak efektivní bude jednotka pracovat za určitých podmínek.
Tlak čerpadla je technická charakteristika, která se udává ve vzorcích v metrech. Díky tomu můžete určit, jak vysoko může být čerpaná kapalina zvednuta pomocí tohoto čerpadla. Pokud potřebujete zvedat kapalinu z nízkého zdroje nebo musíte kapalinu přepravovat vysoko, hraje velkou roli tlaková charakteristika.
Výkon je souhrn energetických hodnot vyrobených čerpadly za jednotku času.
Účinnost čerpadla je dalším důležitým parametrem, který se vypočítává pomocí dvou ukazatelů. Znamená poměr dvou druhů energií čerpadla – užitečné a spotřebované. Pro usnadnění se účinnost často převádí na procenta.
Pro získání potřebných technických charakteristik se provádějí měření čerpadla. K tomu možná budete potřebovat manometr a podložku škrticí klapky. Pro získání hodnoty parametru efektivní účinnosti budou nutné výpočty produktivity, výkonu a tlaku.
Pokud nechcete používat vzorce, můžete vykreslit činnost čerpadla. Představuje různé body. Vynesením rostoucích křivek do grafu bude možné analyzovat potřebné parametry. Pomocí grafu můžete také určit plynulost a nepřerušovaný provoz konkrétního čerpadla. Pokud je graf získán s plynulým, postupným nárůstem křivky, znamená to vynikající výkon čerpadla. Horší je to při stupňovitém oblouku.
Sestrojením křivky se určí provozní charakteristiky čerpadel. Určuje vztah mezi napájením zařízení a indikátory tlaku. Když se tyto dvě charakteristiky protnou, je na grafu vyznačen pracovní bod čerpadla.
Samotná křivka je rozdělena na části – sestupnou a vzestupnou. První interval znamená stabilní provoz čerpadla, vzestupná část křivky je charakterizována nestabilním provozem s rizikem poruch. Výkon studeného chodu se vypočítá, když není k dispozici žádná kapalina pro čerpání. Účinnost v tomto hodnotovém bodě by měla být nulová. Když čerpadlo začne dodávat vodu, je tento proces doprovázen zvýšením ukazatele účinnosti. Poté, co účinnost dosáhne svého limitu, ukazatel začne klesat.
Charakteristika čerpadel a jejich regulace
Nastavení technických parametrů je určeno ke změně přívodu vody do čerpadla. Existuje několik způsobů, jak upravit technické vlastnosti čerpadla k dosažení vašich cílů. Nejjednodušším způsobem ovlivnění systému je instalace regulačního ventilu. Ventil může být umístěn pouze v blízkosti čerpadla, nikoli však na sacím potrubí. Zde je důležité vypočítat správné umístění ventilu, aby se předešlo poruše v systému.
Další možností je ovlivnění otáček čerpadla. To bude vyžadovat instalaci speciálních zařízení. Technické parametry v čerpadle lze regulovat i jinými způsoby. Jejich implementace zahrnuje zásah do integrity čerpadla, takže to není vždy oprávněné nebo bezpečné.
Při regulaci technických parametrů čerpadel můžete měnit počet pracovních stupňů a měnit sklon v instalaci oběžného kola. Specialisté mohou nabídnout i kombinované možnosti, kdy se ke změně technických charakteristik používá několik přístupů najednou.
Jak fungují odstředivá čerpadla?
Odstředivé čerpadlo je považováno za jedno z nejoblíbenějších na trhu. Vykazuje vysoký výkon a umožňuje používat zařízení po celou dobu jeho životnosti bez opotřebení. Tyto typy čerpadel se používají pro různé účely – pro průmyslové účely a pro domácnosti.
Z hlediska technických vlastností jsou čerpadla lepší než ostatní typy jednotek ze stejné cenové kategorie. Účinnost odstředivého čerpadla do značné míry závisí na oběžném kole. Design zajišťuje centrální použití tohoto klíčového prvku.
Všechna oběžná kola v odstředivých čerpadlech mají dva kotouče umístěné vpředu a vzadu ve vzdálenosti několika centimetrů. Díky lopatkám umístěným mezi nimi je kapalina v systému čerpána.
Aby bylo zajištěno, že čerpadlo během provozu nepřerušovaně pumpuje kapalinu, existují speciální těsnění. Zabraňují netěsnostem a dalším problémům při provozu odstředivého čerpadla. Algoritmus provozu libovolného čerpadla z této kategorie je uveden v následujících podrobných pokynech:
- když je čerpadlo zapnuté, naplní ho voda ze zdroje;
- při pohybu se kapalina dostává do prostorů mezi lopatkami;
- odstředivou silou je voda tlačena do potrubí na výstupu ze systému;
- Poté se voda dále pohybuje v důsledku proměnných hodnot tlaku pracovní komory. V pracovní komoře dochází k poklesu tlaku a ve výstupním potrubí je vysoký.
Podle tohoto algoritmu kapalina cirkuluje v čerpadle. Při vstupu vzduchu dochází k poruchám a zastavením. Se vzduchovými kapsami mizí tlakový rozdíl, takže je celý proces narušen. Pokud věnujete pozornost moderním modelům odstředivých čerpadel, výrobci berou tento faktor v úvahu a nabízejí v sadě zařízení pro odvzdušňování.
Pro pochopení vzájemného působení všech technických parametrů čerpadel je nutné identifikovat všechny konstrukční prvky. Odstředivé čerpadlo obsahuje:
- zpětný ventil Zadržuje malé množství vody v systému jako rezervu. Při zapínání čerpadla nezapomeňte naplnit jej kapalinou;
- filtry. Instaluje se na přívodní potrubí, kde kapalina proudí ze zdroje. Pomocí filtrů je možné zablokovat všechny cizí částice a nečistoty. Tak je možné prodloužit provoz odstředivého čerpadla;
- pojistný ventil čerpadla. Zabraňuje vodním rázům;
- přídavné zařízení pro automatizaci ovládání a nastavení čerpadla.
Všechna odstředivá čerpadla se liší. Můžete si vybrat nejlepší možnosti vybavení v závislosti na vašich cílech.
Co určuje technické vlastnosti čerpadel: závěr
Existuje řada faktorů, které určují provoz čerpadel. Technické vlastnosti čerpadel závisí na pohybu oběžného kola. Pokud se bude otáčet v opačném směru, účinnost takového zařízení bude výrazně nižší.
Kvůli technickým problémům s čerpadlem, které mohou být způsobeny cizími předměty, ucpáním a dalšími faktory, může zařízení selhat. Součástí výčtu podmínek je i porucha v potrubí.
Činnost čerpadla tedy neurčuje pouze elektromotor. Výkon elektromotoru jednoznačně neurčuje schopnosti zařízení.
Pokud máte v úmyslu zajistit nepřetržitý provoz vašeho čerpacího zařízení, budete muset správně zvolit vyvážení klíčových charakteristik čerpadla. Zaměřte se také na cenu čerpadla. Zařízení může být méně výkonné, ale účinné. Výkonná čerpadla stojí řádově více, ale musíte určit, kolik je takové zařízení potřebné za provozních podmínek.