Szivattyú szállítómagasság kalkulátor
Adja meg minden csőszakasz csöveit, névleges átmérőjét, térfogatáramát, hosszát, valamint az idomok és szelepek darabszámát, majd adja hozzá a geodetikus emelőmagasságot, a berendezések veszteségeit és a tartalékot, így megkapja a szivattyú szállítómagasságát és tengelyteljesítményét. Az egyenes csövek vesztesége ugyanazzal a Darcy-Weisbach megoldással készül, mint a csővezeték-méretezőben.
Számítási alap
Minden szakaszra össze kell adni az egyenes cső, az idomok, a szelepek és az egyenértékű hossz veszteségeit, ehhez hozzá kell adni a geodetikus emelőmagasságot és a berendezések veszteségeit, majd a tartalékkal megszorozva adódik a szállítómagasság. A szivattyú térfogatáramát a szakaszok közül a legnagyobb térfogatáram adja.
| Tétel | Képlet | Megjegyzés · alap |
|---|---|---|
| Egyenes cső vesztesége | Δp_L = R · L, R = (f / D) · ρV²/2 | Az f értéke a Colebrook-egyenletből adódik (lamináris áramlásnál 64/Re). Az érdesség a csőtípus alapértéke (acélcső 0,046 mm, rézcső 0,0015 mm). Ugyanaz a függvény, mint a csővezeték-méretezőben |
| Idomok és szelepek vesztesége | Δp_K = K · ρV²/2, K = f_T · Σ n·(L/D) | Crane TP-410 módszer. Az n a darabszám, az L/D az alábbi táblázatból származik |
| Teljesen turbulens súrlódási tényező | f_T = [−2 log₁₀(ε_T / (3,7 D))]⁻², ε_T = 0,046 mm | A Crane az f_T-t a tiszta kereskedelmi acélcső teljesen turbulens értékeként határozza meg; a réz- és rozsdamentes csövek esetében is ezt az értéket alkalmazza a számító (50A SGP: 0,0190). A képletből kapott értékek a névleges mérettől függően legfeljebb mintegy 4%-kal térhetnek el a Crane táblázatának f_T értékeitől (például 4 hüvelyk: táblázat 0,017, képlet 0,0163) |
| Egyenértékű hossz közvetlen megadása | Δp_E = R · L_e | A táblázatban nem szereplő szűrők és különleges szelepek esetén adja meg a gyártói adatok szerinti egyenértékű hosszat méterben |
| Szállítómagasság | H = (H_s + Σ Δp / (ρ g) + H_e) × (1 + m) | H_s a geodetikus emelőmagasság (negatív, ha a nyomóoldali vízszint alacsonyabb), H_e a berendezések veszteségmagassága (a kPa-ban megadott értéket elosztjuk ρ g-vel), m a tartalék. A kalkulátor a tartalékot az egész összegre alkalmazza, de a gyakorlatban előfordul, hogy csak a súrlódási veszteségekre adnak tartalékot. Ha H értéke 0 vagy annál kisebb, az eredmény jelzi, hogy nincs szükség szivattyúra |
| Hidraulikus teljesítmény és tengelyteljesítmény | P_w = ρ g Q H, P_s = P_w / η | Q m³/s-ban, H m-ben, η a szivattyú hatásfoka (a gyártói görbe munkaponti értéke) |
Idomok és szelepek egyenértékű hossza (L/D)
Csak a Crane TP-410 függelékének azon jellemző értékei szerepelnek, amelyek forrása ellenőrzött. A K értéke 50A SGP csőre (f_T 0,0190) vonatkozó példa. Más idomokat és szelepeket az egyenértékű hossz közvetlen megadására szolgáló mezőben adjon meg.
| Idom, szelep | L/D | K (50A SGP) |
|---|---|---|
| 90°-os könyök | 30 | 0.57 |
| T-idom, egyenes irány | 20 | 0.38 |
| T-idom, leágazás | 60 | 1.14 |
| Tolózár | 8 | 0.15 |
| Billenőlapos visszacsapó szelep | 100 | 1.90 |
Számítási példa
Víz 20 °C-on (ρ = 998,21 kg/m³), SGP acélcső. 1. szakasz: 80A (belső átmérő 80,7 mm), 600 l/min, 50 m egyenes cső, 6 könyök, 2 T-idom egyenes irányban, 2 tolózár, 1 billenőlapos visszacsapó szelep. V = 1,955 m/s, f = 0,01960, R = 463,3 Pa/m, így az egyenes cső vesztesége 23,16 kPa. Σ L/D = 6×30 + 2×20 + 2×8 + 100 = 336, f_T = 0,01720, K = 5,780 és ρV²/2 = 1907,7 Pa alapján az idomok és szelepek vesztesége 11,03 kPa. Összesen 34,19 kPa = 3,493 m.
2. szakasz: 65A (belső átmérő 67,9 mm), 300 l/min, 30 m egyenes cső, 4 könyök, 1 T-idom leágazásban, 1 tolózár és egy 3 m egyenértékű hosszúságú szűrő. V = 1,381 m/s, R = 297,0 Pa/m: egyenes cső 8,91 kPa, Σ L/D = 188, f_T = 0,01790, K = 3,365 alapján az idomok és szelepek vesztesége 3,20 kPa, a szűrőé 0,89 kPa. Összesen 13,00 kPa = 1,328 m.
Geodetikus emelőmagasság 15 m, folyadékhűtő párologtatója 50 kPa = 5,108 m. Részösszeg 15 + 4,821 + 5,108 = 24,93 m, 10% tartalékkal a szállítómagasság 27,42 m (268,4 kPa). Hidraulikus teljesítmény = 998,21 × 9,80665 × 0,01 × 27,42 = 2,68 kW, 60%-os hatásfok mellett a tengelyteljesítmény 4,47 kW.
Korlátok
A szivattyú kiválasztását és jelleggörbéjét (munkapont, hatásfok, NPSH) ellenőrizze a gyártói adatok alapján. A kalkulátor egyetlen útvonal soros összegzését végzi; a párhuzamos leágazások közötti térfogatáram-elosztást és a szabályozószelepek veszteségét nem számítja.
Az L/D értékek jellemző értékek, a tényleges idomok és szelepek vesztesége a gyártótól és a mérettől függően eltér. Ha rendelkezésre állnak gyártói adatok, használja az egyenértékű hossz közvetlen megadására szolgáló mezőt.
Források
- Crane Co., Technical Paper No. 410, Flow of Fluids Through Valves, Fittings, and Pipe: K = f_T·(L/D), L/D táblázat, az f_T meghatározása
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), „Pipe Sizing” fejezet: Darcy-Weisbach- és Colebrook-egyenlet
- IAPWS R6-95 (a víz sűrűsége), IAPWS R12-08 (a víz viszkozitása)
- JIS G 3452 szénacél csövek, JIS G 3459 rozsdamentes acélcsövek, ASTM B88 rézcsövek
Utolsó módosítás: 2026-10-07