Hüdraulika põhitõed

Veepumpade hüdraulika sissejuhatus ning voolu, tõstekõrguse ja energia suhe.

Tere tulemast põhihüdraulika teemaülesande juurde.  

Alustame põhitõdedest.  

Põhimõtteliselt on kolm peamist huvipakkuvat parameetrit  kui räägime veepumbasüsteemide hüdraulikast:  

Vool  

Surukõrgus  

Võimsus  

Või Q, H ja P.  

Vooluhulka mõõdetakse kuupmeetrites tunnis.  

Surukõrgust mõõdetakse meetrites ja võimsust kilovattides.  

Voolu võib kirjeldada kui veekogust, mida  pump liigutab läbi torude mis tahes aja jooksul.  

Seepärast mõõdetakse seda kuupmeetrites tunnis.  

Pumba surukõrgus on rõhk, mida see suudab pakkuda.  

See kirjeldab kõrgust, milleni see suudab vett tõsta,  mistõttu mõõdetakse seda meetrites.  

Ehk siis surukõrgus 40 meetrit  tähendab, et pump suudab tõsta vett 40 meetri kõrgusele õhku  vertikaalse toru kaudu.  

Surukõrgus on jagatud imemis- ja tõstekõrguseks,  mida saab muundada rõhuks.  

Kuid kogu surve pole saadaval.  

Osa sellest kaob torusüsteemi hõõrdumise tõttu.  

Võimsust (P) veepumpamissüsteemis  võib kirjeldada kui jõudu ja kiirust, millega vett transporditakse  ja see oleneb otseselt nii voolust (Q) kui ka surukõrgusest (H).  

Võimsust mõõdetakse kilovattides (kW).  

Voolu, surukõrguse ja võimsuse vahelist koostoimet võib kirjeldada järgmiselt:  

P = Q × H × c  Kus c on konstant, mis oleneb pumba efektiivsusest,  gravitatsioonist ja vedeliku tüübist.  

Kui kahekordistate voolu või surukõrgust, kahekordistub ka võimsus.  Kui te kahekordistate mõlemat, siis energia neljakordistub. 

Vedelike transport veepumpamissüsteemides  tekitab hõõrdumist vedeliku ja sellega puutuvate pindade vahel.  

See toob kaasa energia ja rõhu kaotuse  ja seda me nimetame hõõrdekaoks.  

Hõõrdekadu toimub kogu süsteemis:  torus endas, põlvedes ja ventiilides.  

Hõõrdekao tase oleneb voolust süsteemis  ja vedeliku viskoossusest,  samuti torude pikkusest ja pinnast.  

Hõõrdekadu oleneb ka vedeliku kiirusest;  kiirusest, millega vett pumbatakse.  

Vedeliku kiirust (v) saab arvutada järgmiselt:  v = Q / A × c  Kus Q on vool,  A on toru ristlõike pindala,  ja c on konstant kiiruse teisendamiseks meetriteks sekundis.  

Mida rohkem ja kiiremini vett pumpate, seda suurem on teie hõõrdekadu.  

Minimeerimaks vedeliku kiirust ja seeläbi hõõrdekadu,  on teil kaks peamist valikut:  Vähendada voolu või suurendada toru läbimõõtu.  

Suurendades toru läbimõõtu,  suureneb ka pumpamissüsteemi esialgne maksumus,  aga pikemas perspektiivis,  on olelusringi kogukulud palju väiksemad,  kuna suuremad torud minimeerivad hõõrdekadu  ja tõstavad üldist pumpamise efektiivsust.  

Aururõhk on pumbasüsteemidega töötamisel oluline teema.  

See kirjeldab täpset rõhku ja temperatuuri,  mille juures vesi muutub veest auruks.  

Normaalsel atmosfäärirõhul keeb vesi 100 kraadi Celsiuse juures.  Aga kui rõhk pumpamissüsteemis langeb alla teatud taseme,  hakkab vesi keema.  

Niipea kui rõhk taas tõuseb,  muutub aur tagasi veeks.  

Seda nimetatakse kavitatsiooniks  ja see on pumbale väga kahjulik.  

Mis siis kavitatsioon täpselt on?  

Kavitatsiooni võib määratleda kui õhumullide kiiret moodustumist  ja kokku vajumist vees.  

See toimub tiiviku sisselaskeava lähedal,  kus rõhku võib alandada alla vee keemistemperatuuri.  

Keev vesi muutub auruks,  aga kui rõhk tõuseb taas üle keemispunkti, siis  aurustunud vee molekulid lõhkevad  ja naasevad vedelasse vormi.  

Neid lööke on kuulda pumba valju mürana  ning see võib põhjustada tiiviku ja pumba korpuse korrosiooni.  

Kavitatsiooni saab vältida:  pumba sisselaskeava langetamise ja sisselaskerõhu suurendamisega;  hõõrdekao vähendamisega imemistorus;  pumba vooluhulga vähendamisega või  imemisvee taseme alandamisega.  

Sellega lõpeb ettekanne põhihüdraulika kohta.  

Nüüd olete valmis oma teadmisi proovile panema  ja ülesannet täitma.  

Täname teid osalemise eest!  

Kursuse ülevaade

Moodulid
Moodulid: 5
Lõpetamise aeg
Lõpetamise aeg: 18 minutid
Raskusaste
Raskusaste: Baastase