Целосен водич за пресметување на главата на центрифугалната пумпа: од принципи до пракса
2025-11-27
Вовед: Зошто пресметувањето на главата е клучно?
Во системот на центрифугална пумпа, „главата“ е многу повеќе од само технички параметар - таа директно одредува дали пумпата може да испорача течност до целната локација и ефикасно да го надмине отпорот на цевководот. Грешките во пресметката на главата може да доведат до недоволна брзина на проток и зголемена потрошувачка на енергија во најдобар случај, и кавитација, преоптоварување на моторот или дури и оштетување на опремата во најлош случај.
Без разлика дали дизајнирате нов систем, заменувате стара пумпа или решавате проблеми во работата, совладувањето на прецизните методи за пресметување на главата е клучно за постигнување ефикасна, стабилна и заштеда на енергија. Оваа статија ги разложува сложените принципи на јасни чекори, што го прави лесно да се сфати дури и без длабока позадина во механиката на течности.
Што е глава на центрифугална пумпа? (Дефиниција за почетници)
Главата се однесува на вкупната механичка енергија обезбедена од центрифугална пумпа до единица тежина на течност, со единици метри (m) или стапки (ft).
Забелешка: Глава ≠ Притисок! Иако тие можат да се конвертираат со помош на формули, нивните физички значења се различни:
Притисок: Сила по единица површина (на пр., бар, Pa)
Глава: еквивалентна висина на течна колона (на пр. „колку вода може да се пумпа“)
Главата се состои од четири компоненти:
Компонента
Опис
Статична глава
Вертикална висинска разлика помеѓу нивото на вшмукувачка течност и нивото на течноста за испуштање (Единица: m)
Глава за притисок
Потребна е еквивалентна висина на течна колона за да се надмине разликата во притисокот помеѓу страната на вшмукување и страната на празнење
Мудиска табела
Термин на кинетичка енергија генериран од брзината на проток на течноста (обично мала, но треба да се земе предвид во конкретни случаи)
Глава за триење
Загуба на енергија предизвикана од триење на течност во цевки, вентили и колена
✅ Формула за вкупна глава: Вкупен = Хстатик + Притисок + Брзина + Хтриење
Чекор-по-чекор пресметка Пример: Практична вежба
Опис на сценариото
Транспорт на вода со собна температура од отворен резервоар за вшмукување во резервоар за испуштање под притисок со следниве познати услови:
Вертикална висина од нивото на течноста во резервоарот за вшмукување до нивото на течноста во резервоарот за испуштање: 15 m
Мерач на притисок на резервоарот за празнење: 2 бари (резервоарот за вшмукување е под атмосферски притисок, т.е. манометарски притисок 0 бари)
Внатрешен дијаметар на цевката: 100 mm (0,1 m)
Брзина на проток: 50 m³/h = 0,0139 m³/s
Вкупно = Хстатички + Притисок + Брзина + Хтриење = 15 + 20,4 + 0,16 + 3,2 = 38,76 m
Фактор на триење на челични цевки (f): 0,02 (типична вредност, може да се добие од табелата на Муди)
Гравитациско забрзување: g = 9,81 m/s²
Густина на вода: ρ ≈ 1000 kg/m³
Однос на конверзија: 1 бар ≈ 10,2 метри воден столб
Чекор 1: Пресметајте статичка глава и глава на притисок
Статичка глава (висинска разлика):Hstatic = 15 m - 0 m = 15 m
Глава на притисок (разликата на притисокот се претвора во висина на течна колона): Притисок = (2 - 0) бари × 10,2 m/bar = 20,4 m
💡 Забелешка: Притисокот на отворен резервоар е атмосферски притисок, со манометарски притисок 0, така што главата за притисок на страната за вшмукување е 0.
Чекор 2: Пресметајте ја главата на брзината
Под претпоставка дека површината на напречниот пресек на резервоарот за вшмукување е многу поголема од онаа на цевката, брзината на проток на вшмукување ≈ 0, така што треба да се пресмета само главата на брзината на страната на испуштање.
Површина на пресек на цевката: A = π(d/2)² = 3,1416 × (0,05)² ≈ 0,00785 m²
Брзина на проток:v = Q/A = 0,0139 / 0,00785 ≈ 1,77 m/s
Глава на брзина: Брзина = v²/(2g) = (1,77)²/(2×9,81) ≈ 3,13 / 19,62 ≈ 0,16 m
⚠️ Забелешка: Ако дијаметарот на цевката за вшмукување и празнење се различни, разликата во брзината треба да се пресмета: (v2 - v1²)/(2g)
Чекор 3: Пресметајте ја главата на триење (клуч! Точка склона кон грешка)
Користејќи ја формулата Дарси-Вајсбах: Hтриење = f × (L/d) × (v²/(2g))
Заменете ги податоците:
f = 0,02
L = 100 m
d = 0,1 m
v²/(2g) = 0,16 m
H триење = 0,02 × (100/0,1) × 0,16 = 0,02 × 1000 × 0,16 = 3,2 m
✅ Важен потсетник: Оригиналниот текст погрешно го пресметал резултатот како 32 m; вистинската вредност треба да биде 3,2 m. Оваа грешка ќе доведе до сериозно преголем избор на пумпа, што ќе резултира со отпад!
🔧 Совет: Должината на цевката од 100 m треба да ја вклучува „еквивалентната должина“ на вентилите и колениците (на пр., еден колена од 90° ≈ 3 m права цевка).
Чекор 4: Пресметајте ја вкупната глава
Вкупно = Хстатички + Притисок + Брзина + Хтриење = 15 + 20,4 + 0,16 + 3,2 = 38,76 m
📌 Инженерска препорака: Резервирајте маржа од 5%~10% при изборот на пумпа. Се препорачува да се избере центрифугална пумпа со номинална глава ≥ 40~42 m.
Практични алатки за подобрување на прецизноста на пресметките
Алатка
Цел
Мудиска табела
Прецизно одреди го факторот на триење f врз основа на Рејнолдсовиот број и грубоста на ѕидот на цевката
Гравитациско забрзување: g = 9,81 m/s²
Претворете ги колениците, вентилите итн., во прави должини на цевки за да се вклучат во пресметката на Hf
Онлајн калкулатори
Како што се Engineering ToolBox, Pump-Flo, за брза проверка на резултатите
Метод на манометар на лице место
За постојните системи, главата може повторно да се пресмета со формулата: H = (Pd - Ps)/(ρg) + Δz + (vd² - vs²)/(2g)
Вообичаени заблуди и методи на избегнување
Заблуда
Правилно разбирање
❌ „Главата е притисок“
✅ Главата е енергетска висина (m), притисокот е сила (бар); Формула за конверзија: H = P/(ρg)
❌ Игнорирање на губење на триење
✅ Кај долгите цевководи или цевките со мал дијаметар, Hf може да сочинува повеќе од 20% од вкупната глава
❌ Испуштање на брзината на главата
✅ Не може да се игнорира во системи со мал дијаметар и висока стапка на проток (особено кога дијаметарот на цевките за вшмукување/испуштање се различни)
❌ Користење на растојанието помеѓу влезот и излезот на пумпата наместо висинската разлика во нивото на течноста
✅ Статичката глава мора да биде вертикалното растојание помеѓу нивоата на течноста
❌ Користење на густина на вода при транспорт на нафтени продукти
✅ За неводени течности, пресметката треба да се коригира според вистинската густина ρ и вискозност ν
Заклучок: Прецизна пресметка, ефикасно работење
Пресметката на главата на центрифугалната пумпа не е несовладлив предизвик - сè додека е поделена на четири дела: статичка глава, глава на притисок, глава на брзина и глава на триење, а параметрите се заменуваат чекор по чекор, може да се добијат сигурни резултати. Како професионален бренд во областа на опремата за индустриска течност,на ТефикоПроизводите од серијата на центрифугални пумпи се дизајнирани врз основа на ригорозна механика на течности, прецизно одговараат на барањата за глава во различни сценарија и се карактеризираат со висок сооднос на енергетска ефикасност и стабилна издржливост, совршено задоволувајќи ги потребите за избор и имплементација по пресметката на главата. За повеќе детали за производите на центрифугалната пумпа на Teffiko погодни за различни работни услови или за да добиете приспособени решенија за селекција, ве молиме слободно даконтактирајте со нас!
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy