Die gesamte dynamische Förderhöhe in einem industriellen Pumpensystem ist der Gesamtdruck, der entsteht, wenn Wasser in einem System fließt. Sie setzt sich aus zwei Teilen zusammen: dem vertikalen Anstieg und dem Reibungsverlust.
Es ist wichtig, dies genau zu berechnen, um die richtige Größe und den richtigen Umfang der Pumpenausrüstung für Ihre Bedürfnisse zu bestimmen.
Um die gesamte dynamische Förderhöhe, auch TDH genannt, zu berechnen, müssen wir zwei Dinge berechnen:
A) den vertikalen Anstieg.
B) die Reibungsverluste aller Rohre und Komponenten, auf die die Flüssigkeit am Auslass der Pumpe trifft.
C) Nachdem Sie beides berechnet haben, addieren Sie es, um den TDH zu berechnen.
Lassen Sie uns Ihnen zeigen, wie Sie diese Berechnungen durchführen können, und dann werden Sie in der Lage sein, diese Aufgabe selbst zu lösen! In diesem Beispiel werden wir die gesamte dynamische Förderhöhe für 25 GPM von der Pumpe zum Tank B bestimmen.
Berechnung der vertikalen Steigung
A) Vertikale Steigung: Es muss bestimmt werden, wie hoch die vertikale Steigung vom Anfangs- zum Endpunkt der Flüssigkeit ist. Wenn der Flüssigkeitsstand im Tank sinkt, nimmt die vertikale Steigung zu, und folglich steigt die gesamte dynamische Förderhöhe. Zur Vereinfachung nehmen wir für den schlimmsten Fall an, dass der Tank leer ist.
Wenn im obigen Beispiel Tank A voll ist und bis zum oberen Ende von Tank B reicht, beträgt der vertikale Anstieg 10 Fuß. Wenn Tank A halb leer ist und sich nur 5 Fuß Flüssigkeit in Tank A befinden, beträgt der vertikale Anstieg 15 Fuß. Wenn Tank A vollständig entleert ist, beträgt der vertikale Anstieg 21 Fuß. Da der vertikale Anstieg zwischen 10 und 21 Fuß liegen kann, ist es am einfachsten, 21 Fuß zu verwenden, um auf der sicheren Seite zu sein, es sei denn, Sie sind sich sicher, dass der Flüssigkeitsspiegel nicht unter eine bestimmte Höhe sinkt.
Berechnung des Reibungsverlustes
B) Reibungsverlust: Um den Reibungsverlust zu berechnen, müssen Sie zunächst wissen, wie hoch Ihr gewünschter Durchfluss ist. Jede Durchflussmenge hat einen anderen Reibungsverlust. Je mehr Durchfluss durch ein Rohr fließt, desto größer ist der Reibungsverlust, d. h. 5 GPM durch ein 1-Zoll-Rohr haben einen höheren Reibungsverlust als 1 GPM durch ein 1-Zoll-Rohr. Nach der Durchflussmenge müssen Sie wissen, welche Art von Rohr Sie verwenden, den Rohrplan und die Länge des Rohrs, sowohl vertikal als auch horizontal. Außerdem müssen Sie wissen, wie viele Bögen, Ventile, Anschlüsse und andere Elemente mit der Flüssigkeit in Berührung kommen.
Berechnen wir anhand des obigen Beispiels den Reibungsverlust für 25 GPM. Es handelt sich um ein 1,5 Zoll PVC Schedule 40 Rohr. Die horizontale Rohrdistanz von der Pumpe zu Tank B beträgt 120 Fuß, und die vertikale Rohrdistanz von der Pumpe zu Tank B beträgt 21 Fuß. Es gibt 2 90-Grad-Bögen mit langem Radius und 2 Absperrschieber.
Wenn diese Informationen berechnet sind, führen Sie die folgenden Schritte aus:
Schritt 1) Addieren Sie die horizontale und vertikale Abflussleitung zusammen.
120 Fuß+21 Fuß= 141 Fuß
Schritt 2) Gehen Sie auf diese Website: http://www.freecalc.com/fricfram.htm
Schritt 3) Geben Sie die Rohrgröße, den Rohrplan, das Rohrmaterial, die Rohrlänge, die Ventile und die Fittings ein.
Für dieses Beispiel lauten die Zahlen:
1,5 Zoll, Plan 40, PVC-Material, 141 Rohrlänge in Fuß, 2 90 LR-Bögen und 2 Schieber.
Schritt 4) Drücken Sie auf „Druckverlust berechnen“. Nachdem Sie auf „Druckabfall berechnen“ gedrückt haben, gibt der Rechner an, dass der Druckverlust 5,6 Fuß beträgt.
Einige unserer bevorzugten Ressourcen:
- Sta-Rite Pipe Friction Loss Charts
- University of Wisonsin Total Dynamic Head Calculator
Das Ergebnis: Berechnung der gesamten dynamischen Förderhöhe
C) Dynamische Gesamtförderhöhe: Das Worst-Case-Szenario für den vertikalen Anstieg beträgt 21 Fuß. Der Reibungsverlust für 25 GPM beträgt 5,6 Fuß. Wenn man diese beiden Zahlen zusammenzählt, beträgt die gesamte dynamische Förderhöhe 26,6 Fuß für 25 GPM von der Pumpe zu Tank B.
Alternatives Szenario
Was ist, wenn der Flüssigkeitsstand im Tank nie unter 5 Fuß sinkt und der Benutzer nun 20 GPM benötigt?
Wenn der Tank nie mehr als 5 Fuß geleert wird, dann beträgt der vertikale Abstand zwischen der Flüssigkeit in Tank A und der Oberseite von Tank B 15 Fuß.
15 Fuß vertikaler Abstand + 3,8 Fuß Reibungsverlust = 18,8 Fuß gesamte dynamische Förderhöhe.
Weitere Überlegungen bei der Berechnung der gesamten dynamischen Förderhöhe
Weitere Faktoren, die sich auf den Reibungsverlust auswirken können, sind das spezifische Gewicht, die Viskosität und die Temperatur. Je mehr Informationen Sie über das System haben, desto genauer wird die Zahl der Reibungsverluste und damit auch die gesamte Förderhöhe.
Das spezifische Gewicht einer Flüssigkeit kann die Reibungsverluste geringfügig verändern.
Wenn das spezifische Gewicht zwischen 1,0 und 2,0 liegt (Wasser hat 1,0), ist es nicht notwendig, diese Information in Ihren Berechnungen zu verwenden. Liegt es unter 1,0 oder über 2,0, empfiehlt es sich, einen Online-Rechner zu verwenden.
Die Viskosität hingegen kann die Reibungsverluste stark erhöhen. Wenn die Flüssigkeit zähflüssig ist, bestimmen Sie die Viskosität, indem Sie entweder eine Tabelle mit dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit oder einen Online-Rechner für das spezifische Gewicht der Flüssigkeit verwenden.
Wie immer empfiehlt March Manufacturing, dass Sie einen March-Händler oder einen Ingenieur bei March Manufacturing kontaktieren, um Ihre Anwendung vor dem Kauf zu prüfen.
Aktualisiert am 25.5.2016
