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