Celkový dynamický tlak v průmyslovém čerpacím systému je celkové množství tlaku při proudění vody v systému. Skládá se ze dvou částí: svislého stoupání a třecích ztrát.
Je důležité jej přesně vypočítat, aby bylo možné určit správnou velikost a rozsah čerpacího zařízení pro vaše potřeby.
Pro výpočet celkového dynamického tlaku, známého také jako TDH, musíme vypočítat dvě věci:
A) Svislé stoupání.
B) Třecí ztráty všech potrubí a součástí, s nimiž se kapalina setkává na výtlaku čerpadla.
C) Po výpočtu obojího je sečtěte a vypočítejte TDH.
Ukážeme vám, jak je vypočítat dohromady, a pak už to zvládnete sami! Pro účely tohoto návodu určíme v níže uvedeném příkladu celkovou dynamickou výšku pro 25 GPM, které mají přejít z čerpadla do nádrže B.
Jak vypočítat vertikální stoupání
A) Vertikální stoupání: Je třeba určit, jaké je vertikální stoupání od počátečního bodu kapaliny do jejího koncového bodu. S klesající hladinou kapaliny v nádrži se bude zvyšovat svislé stoupání a následně se bude zvyšovat celkový dynamický převýšení. Pro zjednodušení předpokládejte, že nádrž je v nejhorším případě prázdná.
Ve výše uvedeném příkladu, pokud je nádrž A plná a směřuje k horní části nádrže B, je svislé stoupání 10 stop. Pokud je nádrž A poloprázdná a v nádrži A je pouze 5 stop kapaliny, pak je vertikální stoupání 15 stop. Pokud je nádrž A zcela vyprázdněná, pak bude vertikální stoupání 21 stop. Vzhledem k tomu, že vertikální stoupání může být v rozmezí 10-21 stop, je pro jistotu nejjednodušší použít právě 21 stop, pokud si nejste jisti, že hladina kapaliny neklesne pod určitou výšku.
Jak vypočítat třecí ztráty
B) Třecí ztráty: Pro výpočet třecích ztrát musíte nejprve vědět, jaký je váš požadovaný průtok. Každý průtok bude mít jinou třecí ztrátu. Čím větší průtok potrubím prochází, tím větší bude třecí ztráta, takže 5 GPM procházející potrubím o průměru 1 palec bude mít vyšší třecí ztrátu než 1 GPM procházející potrubím o průměru 1 palec. Po průtoku potřebujete vědět, jaký typ potrubí používáte, rozteč potrubí a délku potrubí ve svislém i vodorovném směru. Potřebujete také vědět, kolik je kolen, ventilů, přípojek a všeho, co přichází do styku s kapalinou.
Na základě výše uvedeného příkladu vypočítáme třecí ztrátu pro 25GPM. K dispozici je 1,5palcová trubka z PVC třídy 40. Vodorovná vzdálenost potrubí od čerpadla k nádrži B je 120 stop a svislá vzdálenost potrubí od čerpadla k nádrži B je 21 stop. Jsou zde 2 kolena o dlouhém poloměru 90 stupňů a 2 šoupátka.
Po výpočtu těchto informací proveďte následující kroky:
Krok 1) Sečtěte horizontální a vertikální výtlačné potrubí dohromady.
120 stop+21 stop= 141 stop
Krok 2) Přejděte na tuto webovou stránku: http://www.freecalc.com/fricfram.htm
Krok 3) Zadejte velikost potrubí, rozteč potrubí, materiál potrubí, délku potrubí, ventily a armatury.
Pro tento příklad jsou čísla:
1,5 palce, rozteč 40, materiál PVC, délka potrubí 141 stop, 2 kolena 90 LR a 2 šoupátka.
Krok 4) Stiskněte tlačítko „Vypočítat tlakovou ztrátu“. Po stisknutí tlačítka „Vypočítat tlakovou ztrátu“ kalkulačka uvede, že ztráta tlaku je 5,6 stopy.
Některé z našich preferovaných zdrojů:
- Kalkulačky třecích ztrát v potrubí společnosti Santa-Rite
- Kalkulačka celkové dynamické výšky na Wisonsinské univerzitě
Výsledek: Výpočet celkové dynamické výšky
C) Celkový dynamický převýšení: Nejhorší scénář pro vertikální převýšení je 21 stop. Třecí ztráta pro 25GPM je 5,6 stopy. Sečteme-li tato dvě čísla dohromady, dostaneme celkový dynamický převýšení 26,6 stopy pro 25GPM, které má přejít z čerpadla do nádrže B.
Alternativní scénář
Co když hladina kapaliny v nádrži nikdy neklesne pod 5 stop a uživatel nyní požaduje 20GPM?
Pokud se nádrž nikdy nevyprázdní více než 5 stop, pak je vertikální vzdálenost mezi kapalinou v nádrži A a horní částí nádrže B 15 stop.
15 stop vertikální vzdálenosti + 3,8 stopy třecích ztrát = 18,8 stopy celkového dynamického převýšení.
Další úvahy při výpočtu celkového dynamického převýšení
Mezi další faktory, které mohou ovlivnit třecí ztráty, patří měrná hmotnost, viskozita a teplota. Čím více informací o systému máte, tím přesnější bude číslo třecích ztrát a následně i celková dynamická výška.
Měrná hmotnost kapaliny může třecí ztráty mírně změnit.
Pokud je měrná hmotnost mezi 1,0 a 2,0 (voda má hodnotu 1,0), není nutné tuto informaci při výpočtech používat. Pokud je menší než 1,0 nebo větší než 2,0, doporučujeme použít online kalkulačku.
Viskozita naopak může výrazně zvýšit třecí ztráty. Pokud je kapalina viskózní, určete viskozitu buď pomocí tabulky viskózní měrné hmotnosti, nebo pomocí online kalkulačky viskózní měrné hmotnosti.
Jako vždy vám společnost March Manufacturing doporučuje, abyste se před jakýmkoli nákupem obrátili na distributora March nebo na inženýra společnosti March Manufacturing, aby posoudil vaši aplikaci.
Aktualizováno 25. 5. 2016
.
