Marek Skowroński
Charakterystyki układu
1
Prosty układ pompowy
Podział układów ze wzgl
ę
du na warunki zasilania
Podział układów ze wzgl
ę
du na warunki tłoczenia
Podział układów ze wzgl
ę
du na obieg cieczy
Podział układów ze wzgl
ę
du na liczb
ę
pomp
Podział układów ze wzgl
ę
du na struktur
ę
Rury
Straty liniowe
Straty miejscowe
Charakterystyka układu
Punkt pracy układu
Wykres Ancony układu pompowego
Bilans energetyczny układu
Bilans energii na ssaniu pompy
Pole pracy układu
2
Zbiornik dolny
Zbiornik górny
Ruroci
ą
g tłoczny
Ruroci
ą
g ssawny
Pompa
Podział układów ze wzgl
ę
du na warunki zasilania
- układ ze ssaniem
układ ze zmiennym poziomem napływu -
- układ ze zmianą strat ssania
- układ z napływem
Podział układów ze wzgl
ę
du na warunki tłoczenia
- układ wspomagający
- układ dozujący
- układ tłoczący
Podział układów ze wzgl
ę
du na obieg cieczy
- układ zamknięty
- układ otwarty
Podział układów ze wzgl
ę
du na liczb
ę
pomp
- układ
jedno-pompowy
- układ
wielo-pompowy
- układ
wielo-pompowy
rozproszony
Podział układów ze wzgl
ę
du na struktur
ę
- układ drzewiasty
(dendryt)
- układ pierścieniowy
Straty
2
Q
m
Q
r
h
h
h
n
m
l
∗
+
∗
=
∆
+
∆
=
∆
Straty liniowe
Straty miejscowe
Q
Straty
2
Q
m
Q
r
h
h
h
n
m
l
∗
+
∗
=
∆
+
∆
=
∆
g
d
l
h
l
2
2
υ
λ
∗
∗
=
∆
Straty liniowe
2
4
d
Q
π
υ
∗
=
Prędkość przepływu
2
4
2
16
2
1
Q
d
g
d
l
h
l
∗
∗
∗
∗
=
∆
π
λ
Straty liniowe
Q
Straty liniowe
Chropowatość względna
Wykres Moody’ego
ν
π
ν
υ
∗
∗
∗
=
∗
=
d
Q
d
4
Re
d
k
e
=
I Strefa
Re
64
=
λ
3
Re
0025
.
0
=
λ
II Strefa
2
51
.
2
Re
log
2
−
=
λ
λ
III Strefa
gr
e
e
<
2
72
.
3
Re
51
.
2
log
2
−
+
−
=
e
λ
λ
IV, V Strefa
+
=
71
.
3
Re
76
.
5
log
2
1
9
.
0
e
λ
Colebrooka-White
’
a
Colebrooka
Prandtla-
Karmana
Zajcenki
Hagena-Poliseuille’a
Straty miejscowe
g
h
m
2
2
υ
ζ
=
∆
2
2
4
2
16
2
1
Q
m
Q
d
g
h
m
∗
=
∗
∗
∗
=
∆
π
ζ
Dla wody o g
ę
sto
ś
ci 1000 [kg/m3] k
v
oblicza si
ę
ze wzoru:
gdzie: k
v
- współczynnik przepływu zaworu [m
3
h
-1
bar
-0,5
]
Q - nat
ęż
enie przepływu wody w [m
3
/h]
∆
p- spadek ci
ś
nienia w [bar]
v
v
p
Q
k
∆
=
Związek między współczynnikiem strat
ζ
i współczynnika przepływu kv
625
1
2
4
∗
=
v
k
d
ζ
k
v -
wsp
ó
łczynnik przepływu zaworu (nat
ęż
enie przepływu cieczy w zale
ż
no
ś
ci
od wzgl
ę
dnego stopnia otwarcia zaworu, dla stałego spadku ci
ś
nienia).
Q
p
∆
Straty
2
2
Q
m
Q
r
h
h
h
m
l
⋅
+
⋅
=
∆
+
∆
=
∆
Q
(
)
2
Q
m
r
h
⋅
+
=
∆
Q
(-)H
Charakterystyka układu
Q
H
g
H
∆
h
( )
(
)
2
2
Q
R
H
Q
m
r
H
h
H
Q
H
g
g
g
u
⋅
+
=
⋅
+
+
=
∆
+
=
Zapis tradycyjny
+
Punkt pracy układu
Punkt pracy układu
871
.
4
852
.
1
852
.
1
727
.
4
d
C
Q
L
H
L
∗
∗
∗
=
Wzór Wiliamsa Hazena
gdzie: H
L
– wysoko
ść
strat w stopach [ feet ]
d –
ś
rednica wewn
ę
trzna rury w stopach [ feet ],
Q - nat
ęż
enie przepływu w stopach sze
ś
ciennych na sekund
ę
[ cfs ]
L - długo
ść
ruroci
ą
gu w stopach [ feet ]
C – stała gładko
ś
ci powierzchni wewn
ę
trznej rury [ - ]
(1 foot = 0.3048 m)
Wykres Ancony układu pompowego
Bilans energetyczny układu
Wielko
ś
ci podstawowe
g
Z
p
p
p
s
b
s
ms
∗
∗
∆
−
−
=
ρ
g
Z
p
p
p
t
b
t
mt
∗
∗
∆
−
−
=
ρ
p
s
p
s
zs
Rz
Rz
Z
Z
H
−
=
−
=
p
t
p
t
zt
Rz
Rz
Z
Z
H
−
=
−
=
g
p
H
ms
ms
∗
=
ρ
g
p
H
mt
mt
∗
=
ρ
ciśnienie manometryczne
wysokość geometryczna
wysokość manometryczna ssania / tłoczenia
t
t
mt
t
z
g
c
g
p
H
∆
+
+
∗
=
2
2
ρ
∑
+
+
∗
+
=
st
g
g
zt
t
H
g
c
g
p
H
H
2
2
ρ
s
t
s
t
ms
mt
s
t
e
z
z
g
c
c
H
H
H
H
H
∆
−
∆
+
−
+
−
=
−
=
2
2
2
s
s
ms
s
z
g
c
g
p
H
∆
+
+
∗
=
2
2
ρ
∑
−
+
∗
+
=
ss
d
d
zs
s
H
g
c
g
p
H
H
2
2
ρ
wysokość (z manometru)
wysokość (z układu)
wysokość efektywna
Bilans energii na ssaniu pompy
Pole pracy układu
H
Q
H
Q
Id
Q
H
t
1
Q
1
H
1
t
1
2
Q
2
H
2
t
2
...
...
...
...
Czas trwania cyklu
ΣΣΣΣ
t