Tsentrifugaalpumbasüsteemis on "pea" palju enamat kui lihtsalt tehniline parameeter – see määrab otseselt, kas pump suudab vedelikku sihtkohta tarnida ja torujuhtme takistust tõhusalt ületada. Vead pea arvutamisel võivad parimal juhul kaasa tuua ebapiisava voolukiiruse ja energiatarbimise suurenemise ning halvimal juhul kavitatsiooni, mootori ülekoormuse või isegi seadmete kahjustumise.
Olenemata sellest, kas projekteerite uut süsteemi, vahetate välja vana pumba või otsite talitlushäireid, on tõhusa, stabiilse ja energiasäästliku töö saavutamiseks võtmetähtsusega peade täpsete arvutusmeetodite valdamine. See artikkel jagab keerulised põhimõtted selgeteks sammudeks, muutes selle hõlpsasti mõistetavaks isegi ilma vedelikumehaanika sügava taustata.
Kõrgus viitab kogu mehaanilisele energiale, mille tsentrifugaalpump annab vedeliku massiühikule, ühikutes meetrites (m) või jalgades (jalgades).
Märkus: Pea ≠ Surve! Kuigi neid saab teisendada valemite abil, on nende füüsiline tähendus erinev:
Pea koosneb neljast komponendist:
| Komponent | Kirjeldus |
|---|---|
| Staatiline pea | Vertikaalne kõrguse erinevus imemisvedeliku taseme ja väljalaskevedeliku taseme vahel (ühik: m) |
| Survepea | Samaväärne vedelikusamba kõrgus, mis on vajalik imi- ja väljalaskepoole vahelise rõhuerinevuse ületamiseks |
| Hõõrdepea | Kineetilise energia termin, mis tuleneb vedeliku voolukiirusest (tavaliselt väike, kuid seda tuleb konkreetsetel juhtudel arvesse võtta) |
| Hõõrdepea | Energiakadu, mis on põhjustatud vedeliku hõõrdumisest torudes, ventiilides ja põlvedes |
✅ Pea koguvalem: H kogu = Hstaatiline + Hrõhk + kiirus + Hõõrdumine
Toatemperatuuri vee transportimine avatud imipaagist survestatud tühjenduspaaki järgmiste teadaolevate tingimustega:
💡 Märkus: avatud paagi rõhk on atmosfäärirõhk, manomeetrirõhuga 0, seega on imipoolse rõhu kõrgus 0.
Eeldades, et imipaagi ristlõikepindala on palju suurem kui toru oma, on imemisvoolu kiirus ≈ 0, seega tuleb arvutada ainult tühjenduspoole kiiruse pea.
Toru ristlõike pindala: A = π(d/2)² = 3,1416 × (0,05)² ≈ 0,00785 m²
Voolukiirus: v = Q/A = 0,0139 / 0,00785 ≈ 1,77 m/s
Kiiruspea: kiirus = v²/(2g) = (1,77)²/(2×9,81) ≈ 3,13 / 19,62 ≈ 0,16 m
⚠️ Märkus: kui imi- ja väljalasketoru läbimõõt on erinev, tuleb kiiruste erinevus arvutada: (v₂² - v₁²)/(2g)
Toru ristlõike pindala: A = π(d/2)² = 3,1416 × (0,05)² ≈ 0,00785 m²
Asendage andmed:
Hõõrdumine = 0,02 × (100/0,1) × 0,16 = 0,02 × 1000 × 0,16 = 3,2 m
✅ Tähtis meeldetuletus: Algtekstis arvutati tulemuseks valesti 32 m; tegelik väärtus peaks olema 3,2 m. See viga toob kaasa tõsiselt liiga suure pumba valiku, mille tulemuseks on raiskamine!
🔧 Näpunäide: 100 m toru pikkus peaks sisaldama ventiilide ja põlvede "ekvivalentpikkust" (nt üks 90° põlv ≈ 3 m sirge toru).
Hsumma = Hstaatiline + Hrõhk + H kiirus + Hhõõrdumine = 15 + 20,4 + 0,16 + 3,2 = 38,76 m
📌 Tehniline soovitus: jätke pumba valimisel 5% ~ 10% varu. Soovitatav on valida tsentrifugaalpump nimikõrgusega ≥ 40~42 m.
| Tööriist | Eesmärk |
|---|---|
| Meeleolukas graafik | Määrake täpselt hõõrdetegur f Reynoldsi arvu ja toruseina kareduse põhjal |
| Sobiv samaväärse pikkusega laud | Teisendage põlved, ventiilid jne sirgeteks torudeks, et lisada need Hf arvutusse |
| Interneti-kalkulaatorid | Nagu näiteks Engineering ToolBox, Pump-Flo, tulemuste kiireks kontrollimiseks |
| Kohapealne manomeetri meetod | Olemasolevate süsteemide puhul saab pea tagasi arvutada järgmise valemi abil: H = (Pd - Ps)/(ρg) + Δz + (vd² - vs²)/(2g) |
| Vale arusaam | Interneti-kalkulaatorid |
|---|---|
| ❌ "Pea on surve all" | ✅ Pea on energia kõrgus (m), rõhk on jõud (bar); Teisendusvalem: H = P/(ρg) |
| ❌ Hõõrdekadu ignoreerimine | ✅ Pikkades torustikes või väikese läbimõõduga torudes võib Hf moodustada üle 20% kogu kõrgusest |
| ❌ Kiiruspea väljajätmine | ✅ Ei saa ignoreerida väikese läbimõõduga ja suure voolukiirusega süsteemides (eriti kui imi-/väljalasketoru läbimõõt on erinev) |
| ❌ Kasutades vedeliku taseme kõrguse erinevuse asemel pumba sisse- ja väljalaskeava vahelist vahemaad | ✅ Staatiline pea peab olema vedelikutasemete vertikaalne kaugus |
| ❌ Veetiheduse kasutamine naftatoodete transportimisel | ✅ Mittevesivedelike puhul tuleks arvutust korrigeerida vastavalt tegelikule tihedusele ρ ja viskoossusele ν |
Tsentrifugaalpumba tõstekõrguse arvutamine ei ole ületamatu väljakutse – seni, kuni see on jagatud neljaks osaks: staatiline kõrgus, survekõrgus, kiiruskõrgus ja hõõrdekõrgus ning parameetrid on samm-sammult asendatud, on võimalik saada usaldusväärseid tulemusi. Professionaalse kaubamärgina tööstuslike vedelike seadmete valdkonnasTeffiko omatsentrifugaalpumpade seeria tooted on loodud range vedelikumehaanika põhjal, mis vastavad täpselt erinevatele stsenaariumidele peanõuetele ning millel on kõrge energiatõhususe suhe ja stabiilne vastupidavus, mis vastab suurepäraselt valiku- ja rakendusvajadustele pärast pea arvutamist. Teffiko erinevateks töötingimusteks sobivate tsentrifugaalpumba toodete kohta lisateabe saamiseks või kohandatud valikulahenduste saamiseks võtke palun ühendustvõtke meiega ühendust!
