Jak interpretować wykresy pomp i prawidłowo obliczać parametry?

Ten artykuł został stworzony, aby ułatwić zrozumienie wykresów pomp i ich kluczowej roli przy wyborze właściwej pompy do konkretnego użycia. Omówimy następujące aspekty:

• Wielkość pompy
• Efektywność pompy
• Wysokość ssania
• Lepkość cieczy

Z nami dowiesz się, jak te parametry wpływają na efektywność działania pompy i jak dokonać najlepszego wyboru. Dokładnie pompy membranowe SAMOA będą naszą bazą podczas omawianych poniżej technikaliów.

Wykresy efektywności i rozmiary pomp

Zacznijmy od rozmiaru pompy. To kluczowy krok w określeniu, jak duża lub mała powinna być pompa, aby sprostać wymaganiom konkretnej aplikacji. W wielu przypadkach, odpowiednie natężenie przepływu oraz wymagane ciśnienie tłoczenia można uzyskać przy użyciu pomp o różnych rozmiarach.

Dobór wielkości pompy powinien zawsze uwzględniać natężenie przepływu oraz ciśnienie wyjściowe. Rekomendujemy utrzymywanie parametrów pracy pompy w środku kolorowego obszaru na wykresie. Właściwy wybór rozmiaru pompy gwarantuje efektywną pracę, obniżone zużycie powietrza oraz wydłużoną eksploatację pompy membranowej.

Wykresy wydajnościowe pompy

Zrozumienie, dlaczego rozmiar pompy jest kluczowy, to dopiero początek. Kolejnym istotnym wykresem, który warto przeanalizować, jest wykres wydajności pompy. Ten niezwykle pomocny wykres pokazuje, jak dana pompa działa w określonych warunkach.

Oto praktyczny przykład z rzeczywistego wykresu wydajności naszej pompy membranowej SAMOA UP20 2":

Parametry wykresu

• Oś Y (w pionie): prezentuje ciśnienie wyjściowe (bar).
• Oś X (w poziomie): przedstawia natężenie przepływu (litry/minutę).
• Linia przerywana (szara): ilustruje zużycie powietrza przez pompę (Nm³/h).
• Linia ciągła (szara): ukazuje krzywą wydajności pompy.

Jak określić ciśnienie wyjściowe pompy?

1. Zlokalizuj pożądane natężenie przepływu na osi poziomej (300 litrów/minutę).
2. Śledź pionową linię do punktu, w którym przecina się ona z krzywą wydajności pompy przy stałym ciśnieniu wlotowym powietrza (5 bar).
3. Odczytaj ciśnienie wyjściowe przesuwając się w lewo od punktu przecięcia - wartość powinna wynosić około 3 bar.

Jak znaleźć natężenie przepływu pompy?

1. Zlokalizuj żądane spadki ciśnienia wyjściowego w pionie (6 bar).
2. Podążaj poziomo do punktu przecięcia z krzywą wydajności pompy (linia ciągła) przy ciśnieniu wlotowym powietrza wynoszącym 7 bar.
3. Przesuń się w dół od punktu przecięcia i odczytaj natężenie przepływu pompy - powinno wynosić 140 litrów na minutę.

W tym konkretnym przypadku zużyto powietrze na poziomie 75 Nm³/h.

Jak określić ciśnienie wlotowe powietrza i zużycie powietrza?

1. Znajdź pożądane natężenie przepływu na osi poziomej (400 litrów na minutę) i idź pionowo w górę.
2. Znajdź znane ciśnienie na wylocie na osi pionowej (4 bary) i idź poziomo w prawą stronę.
3. Punkt skrzyżowania się tych linii wskaże punkt pracy pompy. Ciśnienie na wylocie powietrza musi mieć wartość 8 bar, a eksploatacja powietrza na poziomie 185 Nm³/h.

Wydajność Pompy - kluczowe czynniki

Efektywność pracy pompy zależy od kilku istotnych czynników, z których dwa najważniejsze to wysokość ssania oraz lepkość cieczy.

Wysokość ssania

Pierwszym i najważniejszym czynnikiem wpływającym na wydajność pompy jest wysokość ssania. Wraz ze wzrostem wysokości zasysania efektywność pompy maleje. To zjawisko można zaobserwować w praktyce na przykładzie przedstawionym na WYKRESIE A, który ilustruje, jak wysokość ssania wpływa na zmniejszenie efektywnej wydajności pompy.

Lepkość cieczy

Drugim kluczowym aspektem jest lepkość cieczy, która również odgrywa znaczącą rolę w określaniu wydajności pompy. Płyny o wyższej lepkości stawiają większy opór przepływowi, co skutkuje obniżeniem efektywności pompy.

Zrozumienie tych czynników i ich wpływu na pracę pompy pozwala na optymalne jej wykorzystanie w różnych aplikacjach przemysłowych.

Przykład teoretycznej wydajności pompy

Rozważmy przypadek teoretycznej wydajności pompy wynoszącej 300 litrów na minutę, przy wysokości ssania równej 4 metry.

1. Znajdź oś poziomą: Na WYKRESIE A zlokalizuj poziomą oś, która reprezentuje wysokość ssania (4 metry).
2. Narysuj pionową linię: Poprowadź pionową linię w górę od punktu oznaczającego 4 metry, aż do przecięcia z krzywą na wykresie.
3. Odczytaj wartość: Idź za punktem przecięcia w lewo do osi efektywności i odczytaj efektywną wydajność pompy, która wynosi 80%.

Ten przykład ilustruje, jak wysokość ssania wpływa na efektywną wydajność pompy.

Obliczanie natężenia przepływu

Aby określić natężenie przepływu, można skorzystać z poniższego wzoru:

NATĘŻENIE PRZEPŁYWU = TEORETYCZNE NATĘŻENIE PRZEPŁYWU x EFEKTYWNA WYDAJNOŚĆ / 100

Przykład:

Jeśli teoretyczne natężenie przepływu wynosi 300 l/min, a efektywna wydajność wynosi 80%, natężenie przepływu obliczamy następująco:

Natężenie przepływu = 300 l/min x 0,8 = 240 l/min

Lepkość cieczy - kluczowy czynnik przy wyborze pompy

Lepkość cieczy jest istotnym parametrem przy doborze pompy, ponieważ określa opór przepływu płynu. Im wyższa lepkość, tym większy opór, co bezpośrednio wpływa na zmniejszenie efektywnej wydajności pompy. Znaczenie tego aspektu nie można przecenić, gdyż wyższa lepkość prowadzi do mniejszej efektywności pracy pompy.

Szczegółowe informacje na temat lepkości i gęstości można znaleźć w dedykowanym artykule.

Aby zrozumieć, w jakim stopniu lepkość płynu wpływa na wydajność pompy, warto przyjrzeć się WYKRESOWI B.

Przykład teoretycznej wydajności pompy i lepkość płynu

Rozważmy przypadek, w którym teoretyczna wydajność pompy wynosi 300 litrów na minutę, a lepkość cieczy to 6000 mPas/cps.

1. Znajdź lepkość cieczy: Na WYKRESIE B, zlokalizuj wartość 6000 mPas/cps na dolnej osi.
2. Poprowadź pionową linię: Przeciągnij pionową linię w górę od punktu odpowiadającego 6000 mPas/cps, aż do przecięcia z krzywą na wykresie.
3. Odczytaj wartość: Podążaj od punktu przecięcia w lewo do osi efektywności i odczytaj efektywną wydajność pompy, która wynosi 60%.

Ten przykład ilustruje, jak lepkość płynu wpływa na efektywną wydajność pompy.

Obliczanie natężenia przepływu

Aby obliczyć natężenie przepływu, stosujemy następujący wzór:

NATĘŻENIE PRZEPŁYWU = TEORETYCZNE NATĘŻENIE PRZEPŁYWU x EFEKTYWNA WYDAJNOŚĆ / 100

Przykład:

Jeśli teoretyczne natężenie przepływu wynosi 300 l/min, a efektywna wydajność to 60%, natężenie przepływu wyniesie:

Natężenie przepływu = 300 l/min x 0,6 = 180 l/min

Łączenie czynników w rzeczywistej sytuacji

W rzeczywistości oba wcześniejsze przykłady zostaną połączone w jeden scenariusz.

Jeżeli pompujemy ciecz o lepkości 6000 mPas z wysokością ssania 4 m i teoretyczną wydajnością wynoszącą 300 l/min (dla wody), rzeczywista wydajność będzie wynosić:

Obliczanie rzeczywistej wydajności pompy:

1. Uwzględnij lepkość cieczy: 6000 mPas
2. Uwzględnij wysokość ssania: 4 m
3. Teoretyczna wydajność (dla wody): 300 l/min

Wzór do obliczenia rzeczywistej wydajności:

Rzeczywista wydajność = Teoretyczna wydajność x Efektywna wydajność (lepk.) / 100

Po zastosowaniu wartości efektywnej wydajności z wykresów dla lepkości i wysokości ssania, obliczamy rzeczywistą wydajność:

Rzeczywista wydajność = 300 l/min x 0,6 x 0,8 = 144 l/min

Ostateczna rzeczywista wydajność pompy wyniesie 144 l/min.

Obliczanie natężenia przepływu w rzeczywistych warunkach

Aby precyzyjnie obliczyć natężenie przepływu, stosujemy poniższy wzór:

NATĘŻENIE PRZEPŁYWU = TEORETYCZNE NATĘŻENIE PRZEPŁYWU x EFEKTYWNOŚĆ PODNOSZENIA x EFEKTYWNOŚĆ DLA LEPKOŚCI / 10000

Przykład:

Jeśli teoretyczne natężenie przepływu wynosi 300 l/min, efektywność podnoszenia to 80%, a efektywność dla lepkości to 60%, obliczenia będą wyglądać następująco:

Natężenie przepływu = 300 l/min x 0,8 x 0,6 = 144 l/min

Zobacz także inne pompy membranowe SAMOA takich jak Samoa UP30 Czy Directflo. Poniżej przedstawiamy kilka filmów tychże pomp membranowych, w których widać choćby testy zużycia powietrza czy pulsacji.

Odwiedź sklep internetowy z pneumatyką Pneumat System i znajdź na stronie www.pneumat.com.pl nie tylko pompy membranowe, ale i urządzenia tłokowe, pompy próżniowe (eżektorowe, olejowe i bezolejowe), wentylatory bocznokanałowe. Ponadto oferujemy szereg rozwiązań z dziedziny pneumatyki siłowej, przemysłowej, warsztatowej, automatyki przemysłowej, hydrauliki siłowej czy techniki próżniowej. Znajdą Państwo m.in. armaturę złączną, chemię techniczną, manometry i urządzenia pomiarowe, siłowniki pneumatyczne i sprężyny gazowe produkcji firmy Pneumat, kompresory powietrza wraz z osprzętem do przygotowania jak i uzdatniania sprężonego powietrza, technikę próżniową i próżnię przemysłową, zawory i elektrozawory oraz wiele więcej!