Jaké jsou hlavní parametry, které charakterizují provoz čerpadla?

I. KAPACITA (zásoba) – schopnost dodat určité množství kapaliny (plynu) za jednotku času (m³/min, m³/s, m³/hod, kg/hod, l/s atd.). Existuje objemová (Q) a hmotnostní (G) produktivita, která závisí na:

1) geometrické rozměry čerpadel;

2) technický stav pracovního orgánu;

3) technický stav olejových těsnění, těsnění;

4) velikost hydraulického odporu;

5) fyzikální a technické vlastnosti kapalin.

II. TLAK (H) [m] – přírůstek jednoho kilogramu kapaliny nebo plynu při průchodu čerpadlem. V provozu je řízen tlakem. Dopravní výška a tlak spolu souvisí vztahem: Tlak závisí na geometrické výšce sání a výšce výtlaku.

III. SACÍ VÝŠKA (Hvs) [m] – vertikální vzdálenost od hladiny kapaliny na vstupu čerpadla k ose čerpadla. Charakterizuje výšku, do které je čerpadlo schopno zvednout kapalinu při sání.

Pokud je čerpadlo pod hladinou kapaliny, bude sací výška záporná a nazývá se PODPORA čerpadla.

IV. VÝTLAČNÁ VÝŠKA (Hn) [m] – vertikální vzdálenost od osy čerpadla k úrovni čerpání kapaliny čerpadlem, tzn. tlak potřebný k dodání kapaliny do dané výšky. Potom bude mít Bernoulliho rovnice s ohledem na čerpadla tvar: ,

kde H je celková dopravní výška čerpadla;

Hsu — geometrická výška sání;

Hn – výtlačná výška;

∑h_вс, ∑h_н — tlakové ztráty na sání a výtlaku.

V. VACUUM METRIC (Hvac) – rozdíl mezi danými výškami atmosférického tlaku a tlakem na vstupu kapaliny do čerpadla tzn. hodnota vakua na vstupním potrubí čerpadla; nutné k určení kavitace.

VI. VÝKON (N) [kW] – energie vynaložená čerpadlem za jednotku času. Dělí se na užitečnou kapalinu dodávanou čerpadlem do čerpané kapaliny

a spotřebované z disku,

kde η je celková účinnost čerpadla.

Výkon čerpadla závisí na:

1) velikost produktivity a tlaku;

2) viskozita a hustota čerpané kapaliny;

3) objemové (čerpací) hodnoty účinnosti;

4) účinnost potrubí.

VII. CELKOVÁ ÚČINNOST ČERPADLA (η) – charakterizuje hydraulické, objemové a mechanické ztráty, které vedou ke tření kapaliny v čerpadle a potrubí; (n=0,15-0,9). Objemová účinnost (η_о) – charakterizuje úniky kapaliny v přípojkách sacího a výtlačného potrubí, ve ventilech, ventilových skříních, jakož i úniky kapaliny z jedné dutiny čerpadla do druhé při jejím opotřebení; (η_о=0,35-0,95).

VIII. FREKVENCE OTÁČENÍ (n) [ot/min, r/s, s -1 ] – počet otáček hřídele čerpadla za jednotku času. Pístová čerpadla se vyznačují počtem dvojitých zdvihů pístu.

SCHÉMA A PRINCIP FUNGOVÁNÍ ČERPACÍHO ZAŘÍZENÍ

Uvažujme dvě základní schematická schémata umístění čerpadel vzhledem k hladině čerpané kapaliny: když je čerpadlo umístěno pod hladinou čerpané kapaliny v systému mořské vody (obr. 3,а) a nad její hladinou v systému sladké vody (obr. 3, б). Instalace se skládají z čerpadel 1, sacího potrubí 2 a výtlaku 3, nádrží 4 a nádrže 5, ze které je odčerpávána voda. Čerpací jednotky mají armatury a přístrojové vybavení.

Princip činnosti čerpadel je založen na tom, že při pohybu pístu, listů kol, vrtule atd. vzniká v sacím potrubí podtlak a ve výtlačném potrubí přetlak. V tomto případě kapalina, která je ovlivněna atmosférickým tlakem, spěchá do vakuové dutiny, je čerpána do tlakové dutiny pracovními tělesy a pohybuje se potrubím.

Zásadní význam má umístění čerpadla čerpající kapalinu vzhledem k její hladině. Například pokud je čerpadlo umístěno pod hladinou kapaliny (tlaková čerpadla), jsou podmínky pro sání kapaliny při provozu čerpadla příznivější oproti případu, kdy je čerpadlo instalováno nad hladinou kapaliny (sací čerpadla).

Obr.3 Schéma lodní čerpací jednotky.

V praxi je sací výška čerpadel 7-8 m při teplotě čerpané vody blízké 0°C. S rostoucí teplotou kapaliny se sací výška snižuje. Počet dvojitých zdvihů čerpadla za minutu ovlivňuje i sací výšku.

Lze dojít k závěru, že když čerpadlo pracuje s boostem, sací tlak může být vytvořen menší.

Zvyšuje se spolehlivost čerpadla instalovaného pod hladinou čerpané kapaliny.

Pro větší provozní spolehlivost by čerpadlo mělo být umístěno co nejníže na lodi. To snižuje sací výšku a zvyšuje výšku hlavy a má příznivý vliv na podmínky sání čerpadla.

K sání dochází vlivem atmosférického tlaku v důsledku řídnutí (vakua) vytvářeného pístem čerpadla v sacím potrubí. Vakuum je proto součástí celkového tlaku, který čerpadlo vytváří pro dodávku kapaliny. Vakuum (vakuum) lze měřit vakuometrem zapojeným do okruhu v blízkosti sací dutiny vývěvy. Při návrhu potrubního systému pro redukci se doporučuje zmenšit délku potrubí, zvětšit jejich průměr, snížit počet kolen atp. Kromě toho, aby se snížil odpor v potrubí, musí být udržováno čisté.

Když systém pracuje s podporou (viz obr. 3,а), když je čerpadlo umístěno pod hladinou čerpané kapaliny, není potřeba vytvářet podtlak pro sání, protože voda sama vystoupá do úrovně osy sacího potrubí čerpadla in-in.