Centrifugálszivattyúk teljesítménye és hatásfoka. Centrifugálszivattyú kialakítása, működési elve. A centrifugálszivattyú áramlási sebessége, össznyomása (két nyomásmérő szabálya), szívómagasság, hatásfok, fogyasztott és hasznos teljesítmény
Kialakítás, működési elv centrifugális pumpa. Centrifugálszivattyú áramlási sebessége, össznyomása (két nyomásmérő szabálya), szívómagasság, hatásfok, fogyasztott és hasznos teljesítmény.
A centrifugálszivattyúk a dinamikus hidraulikus gépek egyik leggyakoribb típusa. Széles körben alkalmazzák: vízellátó és csatornarendszerekben, hő- és energiatechnikában, vegyiparban, nukleáris iparban, repülés- és rakétatechnikában stb.
Rizs. 1 Sematikus ábrája centrifugális pumpa:
5 - járókerék lapátja;
6 - vezetőlapát; 7 - nyomócső;
8 - csapágy; 9 - szivattyúház (tartóállvány);
10 - hidraulikus mechanikus tengelytömítés (olajtömítés);
11 - szívócső.
A járókeréknek összetett alakú lapátjai (lapátjai) vannak. A folyadék a forgástengelye mentén közeledik a járókerékhez, majd a lapátok közötti csatornába kerül, és belép a kimeneten. A kimenet célja, hogy összegyűjtse a járókerékből kilépő folyadékot, és a folyadékáramlás mozgási energiáját potenciális energiává, különösen nyomásenergiává alakítsa. A fenti energiaátalakításnak minimális hidraulikus veszteséggel kell megtörténnie, amit egy speciális vízelvezetési forma ér el.
A szivattyúház úgy van kialakítva, hogy az összes szivattyúelemet egy nagy teljesítményű hidraulikus géphez csatlakoztassa. A lapátos szivattyú átalakítja az energiát a folyékony közeg áramlása és a forgó járókerék lapátjai közötti dinamikus kölcsönhatás miatt, amely a munkatestük. Amikor a járókerék forog, a lapátok közötti csatornában található folyékony közeget a lapátok a peremre dobják, kilépnek a kimeneten, majd a nyomócsőbe.
Centrifugális szivattyú adagolása
A centrifugálszivattyú ellátásának alapja, pl. a járókeréken másodpercenként átáramló folyadék mennyisége a jól ismert folyadékáramlási egyenlettel határozható meg: Q = F · υ.
A vizsgált esetre (2.5. ábra): QT = (π D 2 - z δ 2) b 2 c m2 (2.11)
ahol D2 a kerék külső átmérője; z - pengék száma; δ2 a penge vastagsága egy D2 átmérőjű kör mentén;
b2 a kerék szélessége a külső átmérőnél; cm2 a kerékből meridionális irányban kilépő folyadék sebessége.
Rizs. 2.5. Szabad keresztmetszet a járókerék folyadékkimeneténél
A (2.11) egyenletben a kerék nyitott keresztmetszete a külső kerületen kifejezhető:
F = λ π D 2 b 2
ahol λ a folyadékáramlás korlátozási együtthatója, figyelembe véve a lapátok végei által elfoglalt területeket.
Ez az együttható a pengék számától és vastagságától függően 0,92...0,95 tartományba esik.
Figyelembe véve azt a tényt, hogy cm 2 = c 2 sinα 2 és
az átalakítások után a következőket kapjuk:
Ezért a centrifugálszivattyú elméleti térfogatárama a következő képlettel ábrázolható: Q T = 0,164 · λ · ψ · D 2 2 · b2 · n * ψ.
Ebből látható, hogy a centrifugálszivattyú áramlása arányos a kerék külső átmérőjének négyzetével, szélességével, fordulatszámával és az α2 és β2 szögváltozástól függő ψ együtthatóval. Változás határai ψ = 0,09...0,13. A tényleges Q takarmány valamivel kisebb, mint a QT:
Q = η O · Q T ,
ahol ηO a szivárgási együttható vagy térfogati hatásfok, figyelembe véve a kerék és a karosszéria közötti résen keresztül bekövetkező folyadékveszteséget. Ezeket a folyadékszivárgást a kimeneti és a szívókerekek közötti nyomáskülönbség okozza.
Következésképpen a keréken átáramló folyadék mennyisége nagyobb, mint a szivattyú tényleges áramlása a nyomóvezetékbe. A szivárgások csökkentése érdekében a megadott rést kicsire - körülbelül 0,3...0,6 mm-re - alakítják ki. Az ηO értéke a szivattyú kialakításától és méretétől függően 0,92...0,98 tartományon belül változik. Így a szivattyú áramlása a következő kifejezésből határozható meg:
Q = 0,164 · λ · ψ · ηO · D 2 2 · b 2 · n. (2.12)
A talált Q térfogatáram hozzávetőlegesen megfelel a normál szivattyúáramnak egy adott H nyomáson. A szivattyú egyéb üzemmódjaiban az áramlás a nyomás változásaitól függően változik a szivattyú jellemzőitől függően.
Teljes nyomás, amelyet egy centrifugálszivattyú fejlesztett ki, a vákuum szívómagasság, a geometriai nyomómagasság és a nyomócsővezeték nyomásveszteségének összege. Mivel az utolsó két tag összegét nyomásmérővel mérjük, elmondhatjuk, hogy a centrifugálszivattyú által kifejtett össznyomás a vákuummérő és a nyomásmérő leolvasásának összege. Ha a nyomásmérőt és a vákuummérőt különböző jelölésekre szerelik fel, akkor leolvasásaik összegéhez hozzá kell adni a z-t (a pont jeleinek különbsége (a vákuummérő és a nyomásmérő közepe csatlakozása).
Szivattyú szívóemelés növekszik a p0 nyomás növekedésével a fogadó tartályban és csökken, ha a nyomás рвс, a folyadék sebessége ω сс és a nyomásveszteség hp..с a szívócsőben.
Ha nyitott tartályból folyadékot szivattyúzunk, akkor a p0 nyomás megegyezik a pa légköri nyomással. A nyomásnak a szivattyú RVS bemeneténél nagyobbnak kell lennie, mint a szivattyúzott folyadék telített gőzének PT nyomása a szívási hőmérsékleten (RVC > PT), mert ellenkező esetben a szivattyúban lévő folyadék forrni kezd. Ennélfogva,
azok. A szívómagasság függ a légköri nyomástól, a szivattyúzott folyadék sebességétől és sűrűségétől, hőmérsékletétől (és ennek megfelelően gőzeinek nyomásától) és a szívócső hidraulikus ellenállásától. Forró folyadékok szivattyúzásakor a szivattyút a befogadó tartály szintje alá kell beszerelni, hogy némi alátámasztást biztosítson a szívóoldalon, vagy túlnyomás keletkezik a fogadó tartályban. Az erősen viszkózus folyadékokat ugyanígy szivattyúzzák.
A centrifugálszivattyú hatékonysága, mint minden más mechanizmus, a hasznos teljesítmény és a fogyasztott teljesítmény aránya. η betűvel jelöljük.
η semmilyen körülmények között nem lehet nagyobb egynél, mert Nincs olyan, hogy veszteségmentes meghajtó. A szivattyú teljesítményvesztesége mechanikai, térfogati és hidraulikus veszteségekből áll.
A mechanikai teljesítményveszteségeket a tömítések és csapágyak súrlódása okozza, valamint hidraulikus súrlódás a járókerekek és a kirakótárcsák felületéről. A szivattyúk mechanikai hatásfoka ηM = 0,9...0,98 tartományon belül változik.
A centrifugálszivattyúk térfogatveszteségét az első kerék tömítésén és a tengelyhüvely tömítésén átáramló folyadék okozza. A modern centrifugális gépek η0 térfogati hatásfoka 0,96 és 0,98 között van.
A hidraulikus veszteségek a hidraulikus súrlódáshoz, ütésekhez és örvényképződéshez kapcsolódnak az áramlási részben. A járókerék simán meghatározott csatornái, az éles fordulatok, tágulások és összehúzódások hiánya, valamint az áramlási rész belső felületeinek gondos megmunkálása biztosítja a szivattyú magas hidraulikus hatásfokát. A modern, jól gyártott szivattyúknál az ηG értékek 0,85 és 0,96 között mozognak.
A η_О∙η_М∙η_Г=η szorzat adja meg a teljes hatásfokot. A faktorok értékének megváltoztatása a teljes hatásfok értékének változását is eredményezi. Ezt a változást a szivattyú karakterisztika áramlási függvénye adja.
Nettó teljesítmény- ez a folyadéknak egységnyi idő alatt adott energia a szivattyú működése során. [W]
Energiafelhasználás a szivattyú által időegység alatt fogyasztott energia.
" a szivattyúzott közeg (szilárd, folyékony és gáznemű anyagok) mozgatására szolgáló speciális eszközre utal. Ellentétben a vízemelő mechanizmusokkal, amelyeket szintén víz mozgatására terveztek, a szivattyú növeli a szivattyúzott folyadék nyomását vagy mozgási energiáját.
A szivattyú nettó teljesítménye– a szivattyú tápellátása a szállított folyékony közegnek. Mielőtt azonban rátérnénk a teljesítmény fogalmára, figyelembe kell venni a szivattyú további két paraméterét: az áramlást és a szivattyúnyomást.
A szivattyú áramlása az egységnyi idő alatt betáplált folyadék mennyisége, és ezt a szimbólum jelzi K.
A szivattyúmagasság a mechanikai energia növekedése, amelyet a szivattyún áthaladó minden egyes kilogramm folyadék kap, azaz. a folyadék fajlagos energiáinak különbsége a szivattyú kimeneténél és a szivattyú bemeneténél. Más szóval, a szivattyú nyomása megmutatja, hogy méterben milyen magasságig emeli meg a szivattyú a vízoszlopot.
És végül, a harmadik számunkra érdekes paraméter a szivattyú teljesítménye N. A teljesítményt általában kilowattban (kW) mérik. A szivattyú teljes áramlása által egységnyi idő alatt kapott teljes energianövekedés, i.e. a szivattyú hasznos teljesítményét Np a következőképpen határozzuk meg
Nп = yQH/102 (kW), ahol y a folyadék fajsúlya.
Szivattyú teljesítménye N – a szivattyú által fogyasztott teljesítmény – a motorból a szivattyú tengelyét tápláló teljesítmény.
A szivattyú teljesítménye valójában az a teljesítmény, amelyet az elektromos motor ad neki. A háztartási rendszerekbe telepített keringető szivattyúk meglehetősen alacsony teljesítményűek, és ennek eredményeként alacsony az energiafogyasztásuk. Valójában az ilyen szivattyúk nem emelik a vizet magasba, hanem csak megkönnyítik annak továbbhaladását a csővezeték mentén, leküzdve a helyi ellenállást, például kanyarokat, csapokat és kanyarokat.
A keringető szivattyúkon kívül a csővezetékrendszerbe szivattyúk is beépíthetők a nyomás növelésére.
Ha csővezetékben használják keringtető szivattyú Az otthoni fűtési rendszer hatékonysága jelentősen megnő. Ezenkívül lehetővé válik a csővezeték átmérőjének csökkentése és a megnövelt hűtőfolyadék-paraméterekkel rendelkező kazán csatlakoztatása.
A fűtési rendszer zavartalan és hatékony működése érdekében kis számítást kell végezni.
Meg kell határozni a szükséges kazánteljesítményt - ez az érték lesz az alapérték a fűtési rendszer kiszámításakor.
Az SNiP 2.04.07 szerint Fűtési hálózat„Minden háznál megvannak a saját hőfogyasztási szabványaim (a hideg évszakra, azaz mínusz 25-30 Celsius fokra).
1-2 szintes házakhoz 173-177 W/négyzetméter szükséges
3-4 szintes házakhoz 97-101 W/négyzetméter szükséges
5 vagy több emelet esetén 81-87 W/négyzetméter szükséges.
Számítsa ki háza fűtött helyiségeinek területét, és szorozza meg a háza emeleteinek számának megfelelő értékkel.
Az optimális vízfogyasztás kiszámítása egy egyszerű képlettel történik:
Q=P,
ahol Q a hűtőfolyadék áramlása a kazánon keresztül, l/perc;
P - kazán teljesítménye, kW.
Például egy 20 kW-os kazánnál a víz áramlási sebessége körülbelül 20 l/perc.
![](https://agent39.ru/wp-content/uploads/2018/0evipicpi.jpg)
A hűtőfolyadék áramlásának meghatározásához az útvonal egy adott szakaszán ugyanazt a képletet használjuk. Például egy 4 kW-os radiátor van felszerelve, ami azt jelenti, hogy a hűtőfolyadék áramlása percenként 4 liter lesz.
Ezután meg kell határoznia a keringető szivattyú teljesítményét. A keringető szivattyú teljesítményének meghatározásához azt a szabályt alkalmazzuk, hogy 10 méteres úthosszhoz 0,6 méteres szivattyúnyomás szükséges. Például 80 méteres úthossz esetén legalább 4,8 méteres nyomású szivattyúra van szükség.
A szükséges paraméterekkel rendelkező fűtőszivattyút megtekintheti katalógusunkban.
Meg kell jegyezni, hogy a cikkben bemutatott számítás csak tájékoztató jellegű. Az otthoni centrifugálszivattyú teljesítményének meghatározásához használja szakembereink tanácsát vagy fűtésmérnökeink ajánlásait.
A fűtési rendszer folyamatos működése érdekében célszerű két szivattyút beépíteni. Az egyik szivattyú folyamatosan működik, a második (a bypassra szerelve) tartalék lesz. Ha a működő szivattyú meghibásodik, vagy valamilyen meghibásodást észlel, mindig kikapcsolhatja és eltávolíthatja az áramkörből, és a tartalék szivattyú már működhet. Ha egy elkerülő csővezeték-ág telepítése nehézkes, egy másik lehetőség is lehetséges: az egyik szivattyút a rendszerbe telepítik, a másikat pedig tartalékban tartják, ha az első meghibásodik vagy meghibásodik.
A szivattyú teljesítményvesztesége és a szivattyú hatékonysága.
A szivattyún belüli veszteségek miatt a motortól kapott mechanikai energiának csak egy része alakul át energiává a folyadékáramlásban. A motor energiafelhasználásának mértékét a teljes hatásfok értékével mérjük.
A hatékonyság - a szivattyú hatásfoka - az egyik fő minőségi mutatója, és az energiaveszteség mértékét jellemzi.
Hatékonyság = Np / N
Szivattyúveszteségek = 1 – hatásfok
A szivattyúban előforduló veszteségek okainak elemzésével módokat találhatunk a szivattyú hatékonyságának növelésére.
Minden típusú veszteség három kategóriába sorolható: hidraulikus, térfogati és mechanikus.
Hidraulikus veszteségek - a szivattyúkerék áramlása által kapott energia egy részét a leküzdésre fordítják hidraulikus ellenállás amikor az áramlás a szivattyú belsejében mozog, a fejmagasság csökkenéséhez vezetnek.
Mechanikai veszteségek - a szivattyú által a motortól kapott energia egy részét a szivattyún belüli mechanikai súrlódás leküzdésére fordítják. A szivattyúban van: a kerék és a forgórész egyéb alkatrészeinek súrlódása a folyadékkal, súrlódás az olajtömítésekben és súrlódás a csapágyakban. A mechanikai veszteségek a szivattyú teljesítményének csökkenéséhez vezetnek.
Így a szivattyú általános hatásfokát az áramlási rész hidrodinamikai javulása, a belső tömítőrendszer minősége és a mechanikai súrlódási veszteségek mértéke határozza meg.
A szükséges szivattyú kiválasztása a katalógus szerint történik. A kiválasztott szivattyúk közül előnyben részesítik azokat, amelyek kevesebb energiát fogyasztanak és nagyobb hatásfokkal rendelkeznek. Végül is a teljesítmény- és hatékonysági mutatók határozzák meg az energiaköltségeket a szivattyú működtetésekor.
A ventilátorra vagy szivattyúra, illetve a kompresszorra - az áramlási és fajlagos kompressziós munkára - megadott áramlás és össznyomás alapján kerül meghatározásra a tengely teljesítménye, amely szerint meg lehet választani a hajtómotor teljesítményét.
Például egy centrifugális ventilátor esetében a tengelyteljesítmény meghatározására szolgáló képlet a mozgó gáznak egységnyi idő alatt átadott energia kifejezéséből származik.
Legyen F a gázvezeték keresztmetszete, m2; m - gáz tömege másodpercenként, kg/s; v - gáz sebessége, m/s; ρ - gázsűrűség, m3; ηв, ηп - a ventilátor és a sebességváltó hatékonysága.
Ismeretes, hogy
Ekkor a mozgó gáz energiájának kifejezése a következő formában lesz:
honnan származik a hajtómotor tengelyének teljesítménye, kW,
A képletben a térfogatáramnak, m3/s-nak és a ventilátornyomásnak (Pa) megfelelő értékcsoportokat különböztethetünk meg:
A fenti kifejezésekből egyértelmű, hogy
Illetőleg
itt c, c1 c2 állandó mennyiségek.
Vegye figyelembe, hogy a statikus nyomás jelenléte miatt és tervezési jellemzők Centrifugális ventilátorok esetén a jobb oldali kitevő eltérhet a 3-tól.
Ugyanúgy, mint a ventilátornál, meghatározhatjuk a centrifugálszivattyú tengelyteljesítményét, kW, ami egyenlő:
ahol Q a szivattyú áramlása, m3/s;
Нг - geodéziai nyomás, amely megegyezik a kibocsátási és a szívómagasság különbségével, m; Ns - össznyomás, m; P2 - nyomás a tartályban, ahol a folyadékot szivattyúzzák, Pa; P1 - nyomás a tartályban, ahonnan a folyadékot szivattyúzzák, Pa; ΔН - nyomásveszteség a főben, m; függ a csövek keresztmetszetétől, feldolgozásuk minőségétől, a csővezeték szakaszok görbületétől stb.; A ΔH értékek a referencia irodalomban vannak megadva; ρ1 - a szivattyúzott folyadék sűrűsége, kg/m3; g = 9,81 m/s2 - szabadesési gyorsulás; ηн, ηп - a szivattyú és a sebességváltó hatásfoka.
Némi közelítéssel centrifugálszivattyúk esetén feltételezhető, hogy összefüggés van a tengelyteljesítmény és a fordulatszám között P = cω 3 és M = cω 2. A gyakorlatban a fordulatszám-kitevők 2,5-6 között változnak a szivattyúk különböző kialakításainál és működési feltételeinél, amit az elektromos hajtás kiválasztásakor figyelembe kell venni.
A jelzett eltéréseket a szivattyúk esetében a vezetéknyomás jelenléte határozza meg. Közben jegyezzük meg, hogy a nagynyomású vezetéken működő szivattyúk elektromos meghajtásának kiválasztásakor nagyon fontos körülmény, hogy nagyon érzékenyek a motor fordulatszámának csökkenésére.
A szivattyúk, ventilátorok és kompresszorok fő jellemzője a kialakult H nyomás függősége ezen mechanizmusok Q tápellátásától. Ezeket a függőségeket általában HQ grafikonok formájában mutatják be a mechanizmus különböző sebességeihez.
ábrán. Az 1. ábra példaként egy centrifugálszivattyú jellemzőit (1, 2, 3, 4) mutatja be különböző szögsebességek a járókereke. Ugyanabban a koordináta tengelyek A 6. vonal karakterisztikáját, amelyre a szivattyú működik, ábrázoljuk. A vezeték jellemzője a Q betáplálás és a folyadék magasságba emeléséhez, a nyomócső kimeneténél kialakuló túlnyomás leküzdéséhez és a hidraulikus ellenálláshoz szükséges nyomás közötti kapcsolat. Az 1, 2, 3 és 6 karakterisztikák metszéspontjai határozzák meg a nyomás és a termelékenység értékeit, amikor a szivattyú egy bizonyos vonalon különböző sebességgel működik.
Rizs. 1. A szivattyú nyomásának H függése Q áramlásától.
1. példa Szerkessze meg egy centrifugálszivattyú H, Q karakterisztikáját különböző 0,8ωn fordulatszámokhoz; 0,6ωн; 0,4ωн, ha az 1. karakterisztikát ω = ωн-nél adjuk meg (1. ábra).
1. Ugyanahhoz a szivattyúhoz
Ennélfogva,
2. Szerkesszük meg a szivattyú karakterisztikáját ω = 0,8ωn esetén.
A b ponthoz
a b ponthoz"
Így lehetőség van 5, 5", 5"... segédparabolák kialakítására, amelyek az ordináta tengelyen Q = 0-nál egyenes vonalúvá degenerálódnak, és QH karakterisztikát különböző szivattyúsebességekhez.
A dugattyús kompresszor motorteljesítménye a levegő vagy gáz kompressziós indikátor diagramja alapján határozható meg. Egy ilyen elméleti diagram látható az ábrán. 2. A diagramnak megfelelően bizonyos mennyiségű gázt összenyomunk a kezdeti V1 térfogatról és P1 nyomásról a V2 végső térfogatra és P2 nyomásra.
A gáz összenyomása munkát igényel, amely a tömörítési folyamat természetétől függően változik. Ez a folyamat az adiabatikus törvény szerint hőátadás nélkül is végrehajtható, ha az indikátor diagramot az 1. ábra 1. görbéje korlátozza. 2; ábra izotermikus törvénye szerint állandó hőmérsékleten, illetve a 2. görbe. 2. ábra, vagy a 3 politrop görbe mentén, amely az adiabatikus és az izoterma közötti folytonos vonalként van ábrázolva.
Rizs. 2. Gázkompresszió jelző diagram.
Politróp folyamat esetén a gázsűrítés során végzett munka, J/kg, a képlettel van kifejezve
ahol n a politropikus index, amelyet a pV n = const egyenlet határoz meg; P1 - kezdeti gáznyomás, Pa; P2 - a sűrített gáz végső nyomása, Pa; V1 a gáz kezdeti fajlagos térfogata, vagy 1 kg gáz térfogata szívás közben, m3.
A kompresszormotor teljesítményét, kW, a kifejezés határozza meg
itt Q a kompresszor térfogatárama, m3/s; ηk a kompresszor mutató hatásfoka, figyelembe véve a benne lévő teljesítményveszteségeket a tényleges működési folyamat során; ηп - a mechanikus erőátvitel hatékonysága a kompresszor és a motor között. Mivel az elméleti indikátordiagram jelentősen eltér a ténylegestől, és ez utóbbi megszerzése nem mindig lehetséges, a kompresszortengely teljesítményének, kW-nak meghatározásakor gyakran alkalmaznak egy közelítő képletet, ahol a kiindulási adatok az izotermikus és az adiabitikus munkák. tömörítés, valamint hatásfok. kompresszor, melynek értékeit a referencia irodalom tartalmazza.
Ez a képlet így néz ki:
ahol Q a kompresszor áramlása, m3/s; Au 1 m3 légköri levegő P2 nyomásra, J/m3 nyomásra történő összenyomásának izoterm munkája; Az Aa 1 m3 légköri levegő P2, J/m3 nyomásra történő összenyomásának adiabatikus munkája.
A dugattyús típusú gyártószerkezet tengelyére gyakorolt teljesítmény és a sebesség közötti kapcsolat teljesen eltér a tengelyen ventilátor típusú nyomatékkal rendelkező mechanizmusok megfelelő kapcsolatától. Ha egy dugattyús mechanizmus, például egy szivattyú olyan vezetéken működik, ahol állandó H nyomást tartanak fenn, akkor nyilvánvaló, hogy a dugattyúnak minden löketnél állandó átlagos erőt kell leküzdenie, függetlenül a forgási sebességtől.
A centrifugális kompresszor, valamint a ventilátor és a szivattyú tengelyteljesítménye a korábban tett fenntartásokat figyelembe véve arányos a szögsebesség harmadik hatványával.
A kapott képletek alapján meghatározzák a megfelelő mechanizmus tengelyének teljesítményét. A motor kiválasztásához helyettesítse be az áramlás és a nyomás névleges értékeit a megadott képletekkel. A kapott teljesítmény alapján folyamatos üzemű motor választható.
Bármely mechanizmus hatékonysága a hasznos teljesítmény és az elfogyasztott teljesítmény aránya. Ezt a kapcsolatot a görög betű jelöli n(ez). Mivel nincs olyan, hogy "veszteségmentes meghajtó", n mindig kevesebb, mint 1 (100%). Fűtési rendszer keringető szivattyúja esetén a teljes hatásfokot a motor hatásfok értéke határozza meg n M(elektromos és mechanikus) és a szivattyú hatásfoka n p. E két érték szorzata az összhatékonyság n össz.
n tot = n M n p
A szivattyú hatékonysága különböző típusokés a méretek nagyon széles tartományban változhatnak. Tömszelence nélküli forgórész hatásfokú szivattyúkhoz n össz 5-54% (nagy hatásfokú szivattyúk); száraz rotoros szivattyúkhoz n össz 30%-tól 80%-ig egyenlő. Még a szivattyú jelleggörbéjén belül is az áram hatásfoka nullától a maximális értékig változik. Ha a szivattyú zárt szelep mellett működik, létrehoz magas nyomású, de a víz nem mozdul, így a szivattyú hatásfoka ebben a pillanatban nulla. Ugyanez a helyzet nyitott csővel is. A nagy mennyiségű szivattyúzott víz ellenére nem keletkezik nyomás, ami azt jelenti, hogy a hatásfok nulla.
A fűtési rendszer keringető szivattyújának legnagyobb összhatásfoka a szivattyú karakterisztika középső részén érhető el. A szivattyúgyártók katalógusaiban ez az optimális teljesítmény jellemző minden szivattyúnál külön feltüntetve.
A szivattyú soha nem működik állandó térfogatárammal. Ezért a számítás során szivattyúrendszer, győződjön meg arról, hogy a szivattyú működési pontja a szivattyú karakterisztika középső harmadában van a legtöbb fűtési szezon. Ez biztosítja, hogy a szivattyú optimális hatásfokkal működjön.
A szivattyú hatásfokát a következő képlet határozza meg:
n p = Q H p/3670 P 2
n p= szivattyú hatásfoka
Q [m3/h]= Takarmány
H [m]= Nyomás
P 2 [kW]= Szivattyú teljesítménye
3670
= Állandó együttható
p [kg/m3]= A folyadék sűrűsége
A szivattyú hatásfoka a kialakításától függ. A következő táblázatok a kiválasztott motorteljesítménytől és a szivattyú kialakításától (nedves/száraz rotor) függő hatékonysági értékeket mutatják be.
Centrifugálszivattyúk energiafogyasztása
A motor forgatja a szivattyú tengelyét, amelyre a járókerék fel van szerelve. A szivattyú létrehozza magas vérnyomásés folyadék mozog rajta, ami az elektromos energia hidraulikus energiává való átalakulásának eredménye. A motor által igényelt energiát energiabevitelnek nevezzük P 1 szivattyú
A szivattyú kimeneti jellemzői
A centrifugálszivattyúk teljesítményjellemzői a grafikonon láthatók: a függőleges tengely, az ordináta az elfogyasztott energiát jelenti. P 1 szivattyú wattban [W]. A vízszintes tengely vagy az abszcissza mutatja az előtolást K pumpálja be köbméteróránként [m3/h]. A katalógusokban a nyomás- és teljesítményjellemzőket gyakran kombinálják, hogy egyértelműen demonstrálják a kapcsolatot. A kimeneti karakterisztika a következő összefüggést mutatja: a motor minimális energiát fogyaszt alacsony áramlás mellett. A kínálat növekedésével az energiafogyasztás is nő.
![](https://agent39.ru/wp-content/uploads/2018/4fscreen192.gif)
A szivattyú jellemzői
A motor fordulatszámának hatása
Ha a szivattyú fordulatszáma megváltozik és a rendszer egyéb feltételei változatlanok maradnak, a P energiafogyasztás a frekvencia értékével arányosan változik n kockára vágva.
P 1 / P 2 = (n 1 / n 2) 3
Ezen megfontolások alapján a szivattyú fordulatszámának változtatásával lehetséges a szivattyút a fogyasztó szükséges hőterheléséhez igazítani. Ha a forgási sebesség megduplázódik, az előtolás ugyanolyan arányban nő. A nyomás négyszeresére nő. Ezért a meghajtó által fogyasztott energia hozzávetőleg nyolcszorosára nő. A frekvencia csökkenésével az áramlási sebesség, a csővezeték nyomása és az energiafogyasztás ugyanolyan arányban csökken.
Állandó sebesség a kialakításnak köszönhetően
A centrifugálszivattyú sajátossága, hogy a nyomás a használt motortól és annak fordulatszámától függ. Szivattyúk frekvenciával n > 1500 ford./perc nagy sebességű szivattyúknak és frekvenciájúaknak nevezzük n hívják lassú mozgás. Az alacsony fordulatszámú szivattyúmotorok bonyolultabb felépítésűek, ami azt jelenti, hogy drágábbak. Azokban az esetekben azonban, amikor a fűtőkör jellemzői miatt alacsony fordulatszámú szivattyú használata lehetséges, vagy akár szükséges is, a nagy fordulatszámú szivattyú használata szükségtelenül magas energiafogyasztáshoz vezethet.