Kuinka pumppukäyrää tulkitaan?

Moduulissa opit perusteet pumppukäyrän tulkintaan.

Pumppujen parissa työskentelevien on osattava tulkita pumppukäyriä.

Niiden avulla osaat aina valita oikean pumpun kaikkiin nestejärjestelmiin. Tässä moduulissa näytämme, kuinka pumppukäyriä tulkitaan.

Aloitetaanpa.

Pumppukäyrää tulkitaan pumppujärjestelmän ominaisuuksien perusteella. Järjestelmän ominaisuudet ilmaisevat järjestelmän painehäviöt virtaaman funktiona.

Järjestelmän ominaisuuksien ja pumppukäyrän välistä leikkauskohtaa kutsutaan toimintapisteeksi. Tässä esimerkissä kuvataan tietyn Grundfos-pumpun ominaiskäyrää.

Jos järjestelmäsi edellyttää 140 m³/h:n virtaamaa ja 6,3 metrin nostokorkeutta, ominaiskäyrältä nähdään, että juuri tämä pumppu on täydellinen valinta näihin vaatimuksiin.

Sama pumppu täyttää myös muut järjestelmävaatimukset alueella, joka on virtaaman ja nostokorkeuden leikkauspisteen alapuolella. Ylimitoitettu tai alimitoitettu pumppu ei välttämättä toimi riittävällä teholla. Siksi toimintapiste on olennainen peruste pumpun valinnassa.

Seuraavassa on pari esimerkkiä yleisimmistä pumppukäyristä:

QH-käyrästä,
ŋ-käyrästä,
P2-käyrästä
ja NPSH-käyrästä.

Näiden neljän käyrän tiedot muodostavat hyvän yhteenvedon tietyn pumpun hyötysuhteesta, joten ne kannattaa sisällyttää pumpun tekniseen datakirjaan.

QH-käyrä mittaa virtaamaa ja nostokorkeutta. Jos virtaama on pieni, nostokorkeus voi olla suuri. Jos virtaama on suuri, nostokorkeus on pieni.

Kun pumpun käyttökohteen edellytykset on selvitetty, voit määrittää pumpun mitat virtaaman (Q) ja nostokorkeuden (H) perusteella. Tästä esimerkistä nähdään, että 71 m³/h:n virtaama vastaa 42 metrin nostokorkeutta.

ŋ-käyrä kertoo pumpun hyötysuhteen.

Kokonaishyötysuhde on nesteosan tehon ja käyttöjännitteen välinen suhde.

Kaavion ohut viiva kuvaa yksittäisen pumpun hyötysuhdekäyrää ja paksu viiva kuvaa koko pumppuyksikön hyötysuhdekäyrää.

Huomaathan, että hyötysuhde ei koskaan yllä 100 prosenttiin, sillä syötetty teho on aina suurempi kuin nesteosan teho.

Tämä johtuu moottorissa ja pumpun osissa tapahtuvasta tehohäviöstä.

Samasta syystä myös koko pumppuyksikön hyötysuhde on pienempi kuin
yksittäisen pumpun hyötysuhde.

Seuraavana on P2-käyrä, joka mittaa pumpun tehonkulutuksen ja virtaaman välistä suhdetta. Sähköjärjestelmä mitoitetaan pumpun tehonkulutuksen mukaisesti, sillä järjestelmä syöttää pumppuun energiaa.

Tehonkulutus riippuu myös nesteen tiheydestä. Jos neste on tiheämpää kuin
esimerkiksi vesi, pumpussa tarvitaan suuremman teholuokan moottorit.

Tästä kaaviosta näemme, että P2-arvo kasvaa virtaaman kasvaessa.

Ja viimeisenä on positiivinen imukorkeus eli NPSH-käyrä.

NPSH-arvoa mitataan metreinä eikä kilowatteina, joten eri nesteiden tiheyttä
ei tarvitse ottaa huomioon.

NSPH kuvaa olosuhteita, jotka vastaavat vahingollista kavitaatiota.

Juuri tässä NSPH-käyrä on kätevä työkalu.

Kun halutaan selvittää pumpun käyttöturvallisuus tietyssä järjestelmässä, on tunnettava NPSH suurimman virtaaman ja lämpötilan kohdalla pumpun toiminta-alueella.

Turvamarginaalin suositus on vähintään 0,5 metriä.

Joissakin käyttökohteissa suurempi turvamarginaali voi olla tarpeen.

Myös pumpun rakenne voi vaikuttaa sen ominaiskäyrään.

Pumppukäyrä voi olla tasainen tai jyrkkä.

Käyrä on tasainen, jos pieni muutos nostokorkeudessa aiheuttaa suuria muutoksia virtaamassa, kuten tässä kaaviossa.

Käyrä on jyrkkä, jos sekä nostokorkeus että virtaama muuttuvat vain vähän, kuten tässä kaaviossa.

Tässä oli pumppukäyrien tulkintaan liittyvä moduulimme.

Toivottavasti koulutuksesta oli hyötyä.

Kurssit

Moduulit
Moduulit: 3
Läpimenoaika
Läpimenoaika: 20 minuuttia
Vaikeusaste
Vaikeusaste: Perustiedot