Výpočet dopravní výšky čerpadla
Zadejte rozměr, průtok, délku a tvarovky každého úseku potrubí, přidejte geodetickou výšku, ztráty zařízení a rezervu a získáte celkovou dopravní výšku čerpadla a příkon na hřídeli. Ztráta přímého potrubí se počítá stejným postupem Darcy-Weisbach jako v kalkulačce dimenzování potrubí.
Podklady
Každý úsek přidává ztráty přímého potrubí, tvarovek a ekvivalentní délky; připočtou se geodetická výška a ztráty zařízení a použije se rezerva, čímž vznikne celková dopravní výška. Průtok čerpadla se bere jako průtok největšího úseku.
| Položka | Rovnice | Poznámky · podklady |
|---|---|---|
| Přímé potrubí | Δp_L = R · L, R = (f / D) · ρV²/2 | f podle Colebrooka (64/Re při laminárním proudění). Drsnost je výchozí pro daný druh potrubí (ocel 0,046 mm, měď 0,0015 mm). Stejná funkce jako v kalkulačce dimenzování potrubí |
| Tvarovky a armatury | Δp_K = K · ρV²/2, K = f_T · Σ n·(L/D) | Metoda Crane TP-410. n je počet, L/D z tabulky níže |
| Součinitel tření plně turbulentního proudění | f_T = [−2 log₁₀(ε_T / (3,7 D))]⁻², ε_T = 0,046 mm | Crane definuje f_T jako hodnotu plně turbulentního proudění pro čistou běžnou ocel; platí i pro měď a nerez (50A (DN 50) SGP: 0,0190). Hodnoty z tohoto vzorce se mohou podle rozměru lišit od f_T v tabulce Crane až o asi 4 % (např. 4 in: tabulka 0,017, vzorec 0,0163) |
| Ekvivalentní délka | Δp_E = R · L_e | U filtrů a speciálních armatur, které nejsou v tabulce, zadejte ekvivalentní délku od výrobce v m |
| Celková dopravní výška | H = (H_s + Σ Δp / (ρ g) + H_e) × (1 + m) | H_s geodetická výška (záporná, je-li hladina na výtlaku níže), H_e dopravní výška zařízení (kPa dělené ρ g), m rezerva. Tato kalkulačka používá rezervu na celý součet; někde se používá jen na ztráty třením. Je-li H nula nebo méně, výsledek uvede, že čerpadlo není potřeba |
| Hydraulický výkon a příkon na hřídeli | P_w = ρ g Q H, P_s = P_w / η | Q v m³/s, H v m, η účinnost čerpadla v pracovním bodě |
Hodnoty L/D tvarovek
Uvedeny jsou jen hodnoty ověřené v příloze Crane TP-410. K se uvádí pro potrubí 50A (DN 50) SGP (f_T 0,0190). Jiné tvarovky zadejte do pole ekvivalentní délky.
| Tvarovka | L/D | K (50A SGP) |
|---|---|---|
| Koleno 90° | 30 | 0.57 |
| T-kus, průchod | 20 | 0.38 |
| T-kus, odbočka | 60 | 1.14 |
| Šoupátko | 8 | 0.15 |
| Zpětná klapka (výklopná) | 100 | 1.90 |
Příklad výpočtu
Voda o 20 °C (ρ = 998,21 kg/m³), ocel SGP. Úsek 1: 80A (vnitřní průměr 80,7 mm), 600 l/min, 50 m přímého potrubí, 6 kolen, 2 T-kusy v průchodu, 2 šoupátka, 1 zpětná klapka. V = 1,955 m/s, f = 0,01960, R = 463,3 Pa/m, tedy ztráta přímého potrubí 23,16 kPa. Σ L/D = 6×30 + 2×20 + 2×8 + 100 = 336, f_T = 0,01720, K = 5,780 a ρV²/2 = 1 907,7 Pa dávají pro tvarovky 11,03 kPa. Celkem 34,19 kPa = 3,493 m.
Úsek 2: 65A (vnitřní průměr 67,9 mm), 300 l/min, 30 m přímého potrubí, 4 kolena, 1 T-kus v odbočce, 1 šoupátko a filtr s ekvivalentní délkou 3 m. V = 1,381 m/s, R = 297,0 Pa/m: přímé potrubí 8,91 kPa, Σ L/D = 188, f_T = 0,01790, K = 3,365 dávají pro tvarovky 3,20 kPa a pro filtr 0,89 kPa. Celkem 13,00 kPa = 1,328 m.
Geodetická výška 15 m, výparník chilleru 50 kPa = 5,108 m. Mezisoučet 15 + 4,821 + 5,108 = 24,93 m; s rezervou 10 % je celková dopravní výška 27,42 m (268,4 kPa). Hydraulický výkon = 998,21 × 9,80665 × 0,01 × 27,42 = 2,68 kW; při účinnosti 60 % je příkon na hřídeli 4,47 kW.
Meze
Výběr čerpadla a jeho charakteristiku (pracovní bod, účinnost, NPSH) ověřte podle údajů výrobce. Tato kalkulačka sčítá jednu trasu v sérii; nevyvažuje průtoky mezi paralelními větvemi a nezahrnuje tlakové ztráty regulačních ventilů.
Hodnoty L/D jsou reprezentativní; skutečné tvarovky a armatury se liší podle výrobce a rozměru. Máte-li údaje výrobce, použijte pole ekvivalentní délky.
Zdroje
- Crane Co., Technical Paper No. 410, Flow of Fluids Through Valves, Fittings, and Pipe: K = f_T·(L/D), tabulka L/D, definice f_T
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), Pipe Sizing: Darcy-Weisbach a Colebrook
- IAPWS R6-95 (hustota vody), IAPWS R12-08 (viskozita vody)
- JIS G 3452 uhlíkové ocelové trubky, JIS G 3459 nerezové trubky, ASTM B88 měděné trubky
Naposledy aktualizováno: 2026-10-07.