Hidraulikos pagrindai

Supažindinimas su vandens siurbimo sistemų hidraulika ir debito, slėgio ir energijos tarpusavio priklausomybe.

Sveiki hidraulikos pagrindų modulyje.  

Pradėkime nuo esminių dalykų.  

Kalbant apie vandens siurblių sistemų hidrauliką,  iš esmės yra trys pagrindiniai parametrai:  

Debitas  

Slėgio aukštis  

Galia  

Arba Q, H ir P.  

Debitas matuojamas kubiniais metrais per valandą.  

Slėgio aukštis matuojamas metrais, o galia – kilovatais.  

Debitą galima apibūdinti kaip vandens kiekį,  kurį siurblys persiurbia vamzdžiais per laiko vienetą.  

Todėl jis matuojamas kubiniais metrais per valandą.  Slėgio aukštis nusako, kokį slėgį siurblys gali užtikrinti.  

Jis nurodo aukštį, į kurį siurblys gali pakelti vandenį,  todėl jis matuojamas metrais.  

Kitaip tariant, 40 metrų slėgio aukštis reiškia,  kad siurblys gali pakelti vandenį 40 metrų  vertikaliu vamzdžiu.  

Slėgio aukštis susideda iš įsiurbimo aukščio ir pakėlimo aukščio,  kuris gali būti konvertuotas į slėgį.  

Tačiau ne visas slėgis išlieka.  

Dalis jo dėl trinties vamzdžių sistemoje prarandama.  

Galia (P) apibrėžiama kaip jėgos ir greičio,  kuriuo teka vanduo, sandauga, vandens siurblio sistemoje  ji priklauso nuo debito (Q) ir slėgio aukščio (H).  Galia matuojama kilovatais (kW).  

Debito, slėgio aukščio ir galios priklausomybę parodo formulė:  P = Q x H x c  Kur c yra konstanta, priklausanti nuo siurblio efektyvumo,  tankio ir skysčio tipo.  

Du kartus padidinus debitą arba slėgio aukštį, galia taip pat padvigubės.  

Jei padvigubinsite abu, galia padidės keturis kartus.  

Transportuojant skysčius siurblio sistemoje  atsiranda trintis tarp skysčio ir paviršių, prie kurių jis liečiasi.  

Dėl jos prarandama energija ir slėgis  ir tai vadinama trinties nuostoliais.  

Trinties nuostoliai susidaro visoje sistemoje  – vamzdžiuose, alkūnėse, vožtuvuose.  

Trinties nuostoliai priklauso nuo debito sistemoje,  skysčio klampumo,  vamzdžių ilgio ir jų paviršiaus. 

Trinties nuostoliai taip pat priklauso nuo skysčio greičio,  kuriuo jis teka vamzdžiais.  

Skysčio greitį (v) galima apskaičiuoti taip:  v = Q / A x c  Kur Q yra debitas,  A – vamzdžio skerspjūvio plotas,  c – konstanta, skirta konvertuoti greitį į metrus per sekundę.  

Kuo didesnis debitas, tuo didesnis greitis ir trinties nuostoliai.  

Norit sumažinti skysčio greitį ir kartu trinties nuostolius,  yra dvi galimybės:  sumažinti debitą arba padidinti vamzdžio skersmenį.  

Padidinus vamzdžių skersmenį,  padidėja ir pradinė sistemos kaina, tačiau  ilgalaikėje perspektyvoje  viso tarnavimo laiko kaštai bus žymiai mažesni,  nes didesniuose vamzdžiuose bus mažesni trinties nuostoliai  ir padidės sistemos efektyvumas.  

Dirbant su siurblių sistemomis svarbi problema yra garų slėgis.  

Kada vanduo visame tūryje virsta garais,  priklauso nuo slėgio ir temperatūros.  

Esant atmosferos slėgiui, vanduo užverda 100 °C temperatūroje.  

Bet jei slėgis sistemoje nukrenta žemiau tam tikro lygio,  vanduo užverda.  

Kai tik slėgis vėl padidėja,  garai vėl virsta vandeniu.  

Tai vadinama kavitacija  ir ji yra labai žalinga siurbliui.  

Taigi, kas iš tikrųjų yra kavitacija?  

Kavitaciją galima apibūdinti kaip greitą  garo burbuliukų susidarymą ir išnykimą vandenyje.  

Ji pasireiškia šalia darbaračio įvado,  kur slėgis gali sumažėti tiek, kad vanduo gali užvirti.  

Virdamas vanduo virsta garais,  bet kai slėgis vėl padidėja virš vandens virimo slėgio,  garai vėl virsta vandeniu  ir burbuliukai subliūkšta.  

Šie burbuliukų subliūškimas girdimas kaip siurblio skleidžiamas triukšmas  ir dėl jo gali pasireikšti taškinė darbaračio ir siurblio korpuso korozija.  

Kavitacijos galima išvengti šiais būdais:  Nuleisti žemiau siurblio įvadą ir padidinti slėgį įvade.  

Sumažinti trinties nuostolius įvado vamzdyje.  

Sumažinti siurblio debitą arba  Padidinti įsiurbiamo vandens lygį.  

Tuo ir baigsime hidraulikos pagrindų temą.  

Dabar galite pasitikrinti savo žinias  ir užbaigti šią užduotį.  

Dėkojame už dalyvavimą.  

Kursų apžvalga

Moduliai
Moduliai: 5
Užbaigimo laikas
Užbaigimo laikas: 18 minutės
Lygio sudėtingumas
Lygio sudėtingumas: Pagrindinis