Détermination de la pression sur la pompe. Informations générales. Réalisation du calcul. Unités

Définition du concept de pression

Formulaire des caractéristiques de la pompe.
Différentes pentes avec un corps et une roue de pompe identiques (par exemple en fonction de la vitesse du moteur)

Divers changements de débit et de pression

Tête de pompe (H)
- le travail mécanique spécifique transmis par la pompe du liquide pompé.

H=E/G

E
= énergie mécanique
g
= poids du liquide pompé

La pression créée par la pompe et le débit du liquide pompé (alimentation) dépendent l'un de l'autre. Cette relation est affichée graphiquement sous la forme d'une courbe de pompe. L'axe vertical (axe y) reflète la tête de pompe (H) exprimée en mètres. D'autres échelles de pression sont également possibles. Dans ce cas, les relations suivantes sont valides :
10 m w.st. = 1 bar = 100 000 Pa = 100 kPa
L'axe horizontal (abscisse) indique l'échelle de débit de la pompe (Q), exprimée en mètres cubes par heure [m3/h]. D'autres échelles de débit sont également possibles, par exemple [l/s].

La forme caractéristique montre les types de dépendance suivants: l'énergie de l'entraînement électrique (en tenant compte du rendement global) est convertie dans la pompe en formes d'énergie hydraulique telles que la pression et la vitesse. Si la pompe fonctionne avec la vanne fermée, elle génère une pression maximale. Dans ce cas, on parle de tête de pompe Ho à débit nul. Lorsque la vanne commence à s'ouvrir lentement, le fluide pompé commence à se déplacer. En raison de cette partie l'énergie d'entraînement est convertie en énergie cinétique liquides. Le maintien de la pression initiale devient impossible.
La caractéristique de la pompe prend la forme d'une courbe descendante. Théoriquement, la caractéristique de la pompe coupe l'axe de refoulement. Ensuite, l'eau n'a plus que de l'énergie cinétique, c'est-à-dire qu'il n'y a plus de pression. Cependant, comme il y a toujours une résistance interne dans le système de tuyauterie, en réalité, les performances des pompes sont interrompues avant que l'axe de refoulement ne soit atteint.

Puissance et efficacité de la pompe submersible

Le rendement nominal d'un moteur de pompe centrifuge pour l'alimentation en eau est le rapport de la puissance utile à celle qui est consommée. Désignation - η. Formule de distribution : η = (Р2/Р1) * 100. Le rendement d'un moteur électrique ne sera jamais supérieur à l'unité (100 %) en aucune circonstance, car il n'y a pas de "machine à mouvement perpétuel" et tous les entraînements ont des pertes.

Efficacité - c'est le nom du rapport entre l'hydraulique et la puissance fournie à l'arbre de l'appareil de fond de trou, et leur différence signale les pertes dans l'unité. Formule : η \u003d (P4 / P3) * 100.

La perte de puissance dans un dispositif de pompage centrifuge est également obtenue à partir d'un certain nombre de composants, à savoir :

• hydraulique;
• Mécanique;
• Perte de volume Pvset.

Les pompes submersibles pour chalets d'été peuvent être achetées dans n'importe quel magasin spécialisé

L'efficacité totale est la somme de l'efficacité de toutes les pertes. L'efficacité de l'appareil caractérise le degré de perfection de conception en termes de mécanique et d'hydraulique.

L'installation peut-elle affecter la quantité de pression

Compte tenu de la simplicité, voire de la conception primitive des pompes, ainsi que de la disponibilité d'instructions d'installation détaillées, de nombreux hommes modernes entreprennent le travail par eux-mêmes, c'est-à-dire sans l'aide de professionnels. Un tel comportement est le plus souvent associé à une volonté d'économiser de l'argent : tout le monde n'est pas prêt à payer non seulement pour une pompe ou une station de pompage, mais aussi pour les services d'un maître. Considérant que la pression de la pompe est la principale caractéristique de son activité, personne n'est prêt à perdre. C'est pourquoi la question se pose d'elle-même: quelle quantité d'installation effectuée indépendamment peut affecter l'ampleur de la pression.

Il semblerait que nous connections un tuyau au tuyau d'aspiration, l'autre à ce qui est responsable de la pression, de l'alimentation électrique - et vous avez terminé. En pratique, la moindre erreur peut non seulement nuire à la pression de l'eau, mais également réduire considérablement la durée des travaux.

Types d'alimentation de l'appareil pour un puits

Lors de la production d'appareils en usine, les désignations des variétés de puissance sont utilisées:

1. P1 (kW). La puissance électrique d'entrée est celle que le moteur électrique prélève sur le réseau.
2. P2 (kW). Sur l'arbre du moteur - celui qu'il donne à l'arbre. La puissance absorbée de la pompe P1 est égale à la puissance de l'arbre moteur P2 divisée par le rendement du moteur.
3. P3 (kW). La valeur d'entrée de la pompe hydraulique est égale à P2 lorsque l'accouplement qui relie l'arbre de l'appareil et l'arbre du moteur ne consomme pas d'électricité.
4. P4 (kW). La puissance utile des équipements de pompage hydraulique submersible est celle qui ressort pendant le fonctionnement sous forme de débit et de pression d'eau.

Sans expérience pertinente, il n'est pas recommandé d'installer indépendamment la pompe

Vous pouvez calculer l'indicateur en ligne, il existe une calculatrice spéciale.

Trou équivalent

Si c'est fait
section de trou F_eà travers lequel un tel
la même quantité d'air,
ainsi que par le pipeline en même temps
tête initiale h, puis
un tel trou est dit équivalent,
celles. passage par un équivalent donné
le trou remplace toutes les résistances
en cours.

Trouvons la valeur
des trous:

,
(4)

où c est la vitesse
sortie de gaz.

Consommation de gaz:

(5)

A partir de (2)
(6)

A peu près parce que
que nous ne prenons pas en compte le facteur de réduction
jets.

—
est la résistance conditionnelle
pratique pour entrer dans les calculs lors de la simplification
de vrais systèmes complexes. Pertes
la pression dans les conduites est déterminée
comme la somme des pertes dans des endroits distincts
pipeline et sont calculés pour
sur la base de données expérimentales,
données dans les manuels.

Pertes dans le pipeline
surviennent dans les virages, les virages,
l'expansion et la contraction des pipelines.
Pertes à pipeline égal également
calculé selon les données de référence :

(7)

1. Succion
   branche de tuyau
2. Boîtier du ventilateur
3. Décharge
   branche de tuyau
4. équivalent
   trou remplaçant le vrai
   pipeline avec sa résistance.

1. ;
2. ;
3. ;
4. ;
5. ;

—
vitesse dans la conduite d'aspiration ;

—
vitesse d'échappement à travers l'équivalent
trou;

—
la quantité de pression sous laquelle
mouvement du gaz dans le tuyau d'aspiration ;

statique et
pression dynamique dans le tuyau de sortie ;

—
pleine pression dans le tuyau de refoulement.

Par l'équivalent
trou
fuites de gaz sous pression,
connaissance,
trouver.

Exemple

Que signifie
puissance du moteur pour conduire
fan, si on connait le précédent
données de 5.

Prise en compte des pertes :

où
—
coefficient monométrique de utile
Actions.

où
—
tête de ventilateur théorique.

Dérivation d'équations
ventilateur.

Donné:

Trouver:

Sélection compétente de l'unité en fonction des paramètres

Le choix d'une pompe pour les conditions données est une étape importante dans la conception de l'installation et de la station. Pour sélectionner une unité à installer, vous devez disposer des valeurs initiales qui caractérisent les systèmes de canalisations et des exigences applicables au projet.

Ces données, qui sont compilées sous la forme d'un projet, devraient inclure :

1. Informations sur le but et la nature du fonctionnement de l'appareil.
2. Caractéristiques de l'hydraulique du système de conduites, y compris la capacité consommée par la station maximale et minimale Qmax et la charge consommée Qmin, ce qui correspond aux débits maximal et minimal Hmax et Hmin.
3. Données sur les sources d'énergie ou les réservoirs.
4. Données sur l'emplacement et les conditions d'emplacement de la pompe.
5. Données sur les moteurs électriques et les sources d'énergie.
6. Besoins spéciaux. Sur la base de ces informations, à l'aide de catalogues et d'ouvrages de référence sur les équipements de pompage, vous pouvez sélectionner un appareil en fonction de ses caractéristiques et de son coefficient de vitesse.

Principalement, le type et la marque de la pompe sont sélectionnés en fonction du calendrier récapitulatif des zones de travail de l'équipement de destination qui lui correspond. Le choix est fait pour les données moyennes de débit et de hauteur de chute.Lors de la sélection d'une coordonnée avec les points Qcp et Hcp, il faut s'assurer qu'elle passe au milieu du champ de travail de l'appareil sélectionné.

Pour que la pompe fonctionne longtemps, les pièces usées doivent être changées à temps

Après avoir appliqué le catalogue, il est nécessaire de trouver la caractéristique de fonctionnement de l'appareil sélectionné et de construire une caractéristique commune de celui-ci et du pipeline (puits). Par un tel alignement, on obtient la coordonnée de travail, qui correspond à Qcp et Hav. Connaissant Qmax et Qmin, les valeurs d'efficacité correspondantes sont trouvées à partir de la courbe. Si ces données ne sont pas inférieures à l'efficacité minimale acceptée, un tel dispositif satisfait aux données initiales sur les indicateurs énergétiques. Pour construire les caractéristiques de la station, vous pouvez également utiliser les paramètres universels de l'appareil.

Selon la formule, le maximum de la hauteur d'aspiration ellipsoïdale est calculé, ce qui correspond à Qmax, puis il est comparé à la hauteur d'aspiration minimale qui est définie. Si la géodésie d'aspiration selon la formule s'avère supérieure à celle spécifiée, l'appareil sélectionné satisfait aux valeurs initiales en termes de cavitation. Il est nécessaire d'écrire les données géométriques, mécaniques et hydrauliques de l'équipement sélectionné à partir du catalogue de référence.

Sélection de l'appareil par facteur de vitesse :

1. Il est nécessaire de calculer les valeurs moyennes de débit et de pression Qcp et Hcp, en prenant le nombre de tours selon la norme d'une roue de fonctionnement, et de calculer la fréquence de rotation spécifique ns à l'aide de la formule.
2. Selon la vitesse spécifique et Qcp et Isp, l'équipement de pompage est sélectionné. Étant donné que dans cette situation, l'appareil est sélectionné en utilisant la loi de similarité pour des données d'efficacité optimales, il n'est pas nécessaire d'effectuer une autre vérification de la caractéristique.
3. Connaissant la vitesse de rotation, selon Qcp, n et calculée par la formule du coefficient de cavitation Ccr, il faut trouver la valeur de la hauteur d'aspiration du vide du dispositif de pompage Hv. De plus, en utilisant la formule de Qmax, vous devez trouver la valeur maximale de la hauteur d'aspiration ellipsoïdale et la comparer à celle définie afin de réduire le coût des travaux de construction. Si la valeur maximale de la hauteur ellipsoïdale est supérieure à celle spécifiée, l'équipement de pompage est également adapté à la cavitation.

Le choix d'un dispositif de pompage en fonction du coefficient de vitesse est pratique à effectuer dans une situation où il n'y a pas de caractéristiques des dispositifs, mais il n'y a que des données qui correspondent au mode de fonctionnement optimal. Il est également obligatoire de mesurer la pression à la station (exemple d'un équipement de fond).

Il est important de choisir la bonne puissance de pompe et l'équipement lui-même, alors l'unité ou la station de pompage fonctionnera aussi efficacement que possible

Processus de travail de la pompe à palettes

Le moment des forces de résistance par rapport à
l'axe s'oppose à la rotation du travailleur
roues, donc les pales sont profilées,
en tenant compte de l'avance, de la fréquence
rotation, la direction du mouvement du fluide.

Surmontant le moment, la roue
Fait le travail. Partie principale,
amenée à la roue de l'énergie est transmise
liquide, et une partie de l'énergie est perdue lorsque
vaincre la résistance.

Si le système de coordonnées fixe
se connecter avec le boîtier de la pompe et le mobile
système de coordonnées avec roue,
alors la trajectoire du mouvement absolu
les particules s'additionneront à partir de la rotation
(mouvement portable) roue à aubes
et mouvement relatif dans un mobile
système de lames.

La vitesse absolue est égale au vecteur
la somme de la vitesse de transport tusont les vitesses de rotation de la particule avec le travailleur
roue et vitesse relativeOmouvement le long de l'omoplate par rapport à
système de coordonnées mobile associé
avec rouet.

Sur la fig. 15.2 ligne tiret-point
montre la trajectoire de la particule depuis l'entrée
et avant de laisser la pompe en relative
mouvement - AB, trajectoire du portable
les mouvements coïncident avec des cercles sur
rayons de roue, par exemple sur des rayons
R₁et R₂.
Trajectoires de particules en mouvement absolu
de l'entrée de la pompe à la sortie - AC.
système mobile - relatif, en
mobile - portatif.

Parallélogrammes des vitesses d'entrée en
turbine et en sortir :

(15.5)

où i= 1,2.

Somme de vitesse relative Oet portabletudonnera la vitesse absolueV
_.

Parallélogrammes de vitesse sur la fig. 15.2
montrer que le moment cinétique de la particule
fluide à la sortie de la roue
plus qu'une entrée

V₂Cosα₂R₂
> V₁Cosα₁R₁

Par conséquent, lors du passage
roue moment d'élanaugmente. Moment de montée
la quantité de mouvement causée par le moment
forces avec lesquelles agit la roue
au liquide qu'il contient.

Pour un flux constant de fluide
différence d'élan
fluide sortant du canal et entrant
en lui par unité de temps est égal au moment
forces externes avec lesquelles la roue
agit sur le liquide.

Moment de forces avec lequel la roue
agit sur le liquide est :

M = Qρ(V₂Cosα₂R₂
— V₁Cosα₁R₁),

où Q est le débit
liquides à travers la turbine.

Multipliez les deux côtés de cette équation par
vitesse angulaire de la roue ω.

M ω= Qρ(V₂Cosα₂R₂ω
— V₁Cosα₁R₁ω),

Travail Mωappelé
l'énergie hydraulique ou le travail
produit par la turbine dans
unité de temps, agissant sur
le liquide qu'il contient.

De l'équation de Bernoulli, nous savons que
énergie spécifique, transmis
l'unité de poids d'un liquide s'appelle
pression. Dans l'équation de Bernoulli, la source
énergie pour déplacer le fluide
différence de pression.

Lors de l'utilisation de la pompe, l'énergie ou
la pression est transférée au fluide par les travailleurs
roue de pompe.

Tête de roue théorique
— H_J appelé
énergie spécifique, transmis
poids unitaire de la turbine à liquide
pompe.

N=Mω= H_J*Qpg

Étant donné que tu₁=R₁ω
- vitesse portable (circonférentielle)
la roue à l'entrée ettu₂
= R₂
ω - vitesse de travail
roues en sortie et que la projection des vecteurs
vitesses absolues par direction
vitesse portable (perpendiculaire
aux rayons R1 et R2)
égalV_tu2
=V₂Cosα₂
etV_tu1
= V₁Cosα₁,
oùV_tu2etV_tu1
, on obtient la tête théorique
comme

H_J*Qpg
= Qρ(V₂Cosα₂R₂ω
— V₁Cosα₁R₁ω),où

(15.6)

Tête de pompe réelle
moins
pression théorique parce qu'elle
les valeurs réelles des vitesses sont prises et
pression.

Les pompes à palettes sont à un étage
et multi-étapes. En une seule étape
le fluide des pompes passe à travers le travail
tourner une fois (voir Fig. 15.1). pression
de telles pompes à une fréquence donnée
la rotation est limitée. Pour augmenter la pression
utiliser des pompes multicellulaires
qu'il y en a plusieurs successivement
roues connectées fixes
sur un arbre. La tête de pompe monte
proportionnelle au nombre de roues.

La pompe à palettes peut fonctionner avec
différents modes, c'est-à-dire à différentes alimentations
et les vitesses de rotation.

Couvrant la vanne installée sur
tuyau de refoulement de la pompe, réduire
nourrir. ça change aussi la pression
développé par la pompe. Pour le fonctionnement
la pompe doit savoir comment elle change
tête, rendement et puissance consommée
pompe, lorsque son alimentation change, c'est-à-dire
connaître les caractéristiques de la pompe, sous lesquelles
fait référence à la dépendance de la pression, de la puissance
et l'efficacité de la pompe de son alimentation à une constante
vitesse de rotation (Fig. 15.3).

Le mode de fonctionnement de la pompe, dans lequel elle
L'efficacité est à son maximum
est dit optimal.

Erreurs d'installation de base

Jetons un coup d'œil aux erreurs les plus courantes que beaucoup d'entre nous commettent :

Diamètre du tuyau d'aspiration. Très souvent, le diamètre de la canalisation est en pratique inférieur au diamètre du tuyau d'aspiration. Cette conception, lorsqu'elle est connectée, augmente la résistance sur le côté de la conduite d'aspiration, réduisant ainsi la profondeur d'aspiration.En termes simples: une canalisation de diamètre réduit n'est tout simplement pas en mesure de transmettre la taille du liquide que la pompe aspire et pompe facilement.
Connexion directe à un tuyau ordinaire. Un tel système n'est pas particulièrement critique si une pompe de petite capacité est utilisée. Sinon, sous l'influence de la haute pression créée par la pompe, le tuyau rétrécira, sa section sera considérablement réduite et l'eau ne pourra tout simplement pas le traverser. Au mieux, cela conduira à un arrêt de l'alimentation en eau, au pire, à une panne de la pompe sans possibilité de sa réparation ultérieure.
Un grand nombre de coudes et de virages dans le pipeline. Cette option d'installation n'augmente pas la valeur de résistance, respectivement, réduit les performances et la tête de pompe

C'est pourquoi il est si important de réduire le nombre de coudes et de virages à une valeur minimale si vous souhaitez utiliser la pompe achetée et installée à 100 %.
Scellage. C'est en raison d'une étanchéité insuffisante dans la section d'aspiration de la canalisation que des pertes d'eau importantes peuvent se produire.

Une mauvaise étanchéité réduit non seulement la pression de l'eau, mais accompagne également le fonctionnement de la pompe avec un bruit excessif.

Tête de pompe submersible

C'est pourquoi l'une des plus sûres et des plus fiables est la pompe submersible. Sa pression est calculée par la formule :

H = H hauteur + H perte + H bec où :

Hauteur H - différence de hauteur entre l'emplacement de la pompe et le point le plus élevé du système d'alimentation en eau;

Pertes H - pertes hydrauliques possibles qui se produisent lorsque le fluide se déplace dans le tuyau, elles sont principalement associées au frottement du fluide contre les parois du tuyau;

Bec en H - la pression sur le bec qui vous permet d'utiliser tous les appareils de plomberie (généralement de l'ordre de 15 à 20 mètres).

Nous avons déjà établi que la tête d'une pompe est la pression nécessaire pour pousser un liquide à une hauteur donnée. Les pompes de circulation se sont retrouvées dans les systèmes de chauffage, c'est avec leur aide que la circulation ininterrompue de la source de chaleur dans le système est assurée

Bien entendu, le choix d'une pompe de circulation doit être abordé de manière plus consciente et exigeante, sachant que l'efficacité et le fonctionnement ininterrompu de son utilisation en dépendent en grande partie, ce qui est si important pour les immeubles à appartements. Ces pompes sont fiables, efficaces et ont fait leurs preuves même dans les immeubles d'habitation.

Bien entendu, une telle pompe doit également être sélectionnée en fonction de la pression. La pression de la pompe de circulation n'a aucun lien et, par conséquent, dépend de la hauteur du bâtiment. L'essentiel ici est la résistance hydraulique de la chenille. Et ici, la formule suivante est requise pour le calcul:

H = (R * L + Z somme) / (p * g) où :

R - pertes;

L est la longueur du pipeline, mesurée en mètres ;

Z sum - le nombre total de facteurs de sécurité pour les éléments structurels de la canalisation (pour les raccords et les raccords, cette valeur est de 1,3; pour les vannes thermostatiques - 1,7; et pour les mélangeurs - 1,2);

p est la masse volumique de l'eau, on retient du cours de physique de l'école qu'elle est de 1000 kg/m3 ;

g est l'accélération de la chute libre dont la valeur est prise comme valeur moyenne - 9,8 m/s2.

Il s'avère que, connaissant tous les paramètres de base, il est assez simple de déterminer la pression d'eau dont vous avez besoin dans une situation particulière, pour cela vous n'avez pas besoin de faire appel à des spécialistes.

Pourquoi en mètres

Une pompe pour la pression de l'eau et de tout autre liquide est un appareil très populaire, sans lequel il est difficile d'imaginer la vie dans une maison privée. De nombreux consommateurs ne comprennent toujours pas pourquoi la pression est mesurée en mètres.

La pression d'une pompe centrifuge, cependant, comme toute autre, est généralement mesurée en mètres. Bien sûr, un tel système soulève de nombreuses questions. Tout d'abord, c'est arrivé historiquement, tout le monde est habitué depuis longtemps à une telle désignation et n'a pas l'intention de changer quoi que ce soit.Et, bien sûr, c'est pratique, car vous n'avez pas à recourir à d'autres unités de mesure pour effectuer des calculs mathématiques complexes. La hauteur manométrique, calculée en mètres, nous indique que la pompe peut soulever le liquide à une hauteur donnée.

Conclusion

"Hydraulique" sur
un exemple méthodologique précis de calcul
entraînement hydraulique volumétrique, il est démontré que
pour sélectionner les appareils requis (pompe,
moteurs hydrauliques, dispositifs hydrauliques, filtre,
conditionneurs de fluide de travail, conduites hydrauliques
et leurs éléments, moteur électrique) et
fonctionnement efficace de l'entraînement hydraulique
besoin de calculer

Très
il est important de ne pas se tromper dans les calculs
et les unités de mesure, car sur erreur
Vous pouvez sélectionner un appareil qui
pendant le fonctionnement de l'entraînement hydraulique
ne répondra pas aux exigences
appliquée à l'ensemble de l'unité.
Les résultats des travaux effectués permettent
tirer une conclusion sur une précision suffisante
effectuer des calculs et choisir
équipement hydraulique