Terminy dotyczącej pomp

Pompy odśrodkowe

Co to jest pompa odśrodkowa?
Kluczowym elementem pompy odśrodkowej jest wirnik, który obraca się w obudowie pompy. Wirnik pompy jest wyposażony w łopatki i jest zamontowany na wale pompy. W obudowie pompy odśrodkowej znajdują się króćce ssawny i tłoczny.

Jak działa pompa odśrodkowa?
Gdy wirnik pompy odśrodkowej obraca się szybko, powstają siły odśrodkowe. Ciecz jest wypierana w kierunku obwodu wirnika, co powoduje powstanie różnicy ciśnień. Następnie ciecz zaczyna się przemieszczać przez pompę odśrodkową. Powstaje wówczas przepływ od króćca ssawnego do króćca tłocznego.
 
Jakie są zastosowania pompy odśrodkowej?  
Pompa odśrodkowa służy do tłoczenia cieczy o niskiej lepkości (< 500 cSt.*). Można łatwo sprawdzić, czy dana ciecz nadaje się do tłoczenia za pomocą pompy odśrodkowej. Wystarczy napełnić naczynie cieczą przewidzianą do tłoczenia, a następnie włożyć do niej na środku pionowo drewniany ołówek. Jeśli ołówek opadnie na bok, można użyć pompy odśrodkowej. Jeśli ołówek pozostanie w pozycji pionowej pośrodku naczynia, należy wybrać pompę wyporową.

*Dla porównania: lepkość wody w temperaturze 20°C wynosi około 1 cSt.

Pompy wyporowe

Pompy wyporowe są zwykle wykorzystywane do tłoczenia cieczy o dużej lepkości. Wyjątkiem jest odwadnianie metodą igłofiltrową, gdzie zastosowanie znajduje pompa tłokowa do igłofiltrów. Pompa tłokowa jest pompą wyporową oferującą wiele unikalnych cech, w tym dobrą wydajność ssania, dzięki czemu jest ona najlepszym wyborem pod kątem odwadniania igłofiltrowego.

Jak działa pompa tłokowa?
W pompach tłokowych zastosowanie znajduje tłok, który porusza się ruchem posuwisto-zwrotnym wewnątrz cylindra. W rezultacie następują zmiany wielkości przestrzeni przed i za tłokiem. Za resztę odpowiada układ zaworów. Podczas zasysania cieczy zawory tłoczne zamykają się, a zawory ssące otwierają się automatycznie. Po stronie ssawnej powstaje podciśnienie, a ciecz wpływa do wnętrza pompy. Gdy tłok porusza się w przeciwnym kierunku, zawory ssące zamykają się, a zawory tłoczne otwierają się, co powoduje wypompowywanie cieczy.

Charakterystyka pompy

Każdy model pompy odśrodkowej wyróżnia się własną charakterystyką. Charakterystyka parametrów to krzywa pokazująca parametry pompy przy określonej prędkości. Oś pionowa wskazuje maksymalną wysokość podnoszenia (ciśnienie), jaką dostarcza pompa w stosunku do wydajności pompy wskazanej na osi poziomej. Większość pomp odśrodkowych jest poddawana próbom przez producentów z wykorzystaniem wody, ponieważ na charakterystykę parametrów pompy wpływa też ciężar właściwy cieczy. Na podstawie charakterystyki pompy można uzyskać dodatkowe informacje, takie jak moc pompy, sprawność pompy oraz wartość NPSH (dodatnia wysokość ssania netto).

Chcesz dowiedzieć się więcej na temat odczytywania charakterystyki pompy? Skontaktuj się z nami.

Charakterystyka instalacji

Charakterystyka instalacji pompy to graficzne przedstawienie całkowitej dynamicznej wysokości podnoszenia wymaganej przy różnych natężeniach przepływu do przemieszczenia cieczy z punktu A do punktu B. W ramach charakterystyki instalacji pompy prezentujemy również charakterystykę parametrów pompy, aby można było sprawdzić, czy wybrana pompa odśrodkowa jest odpowiednia do danego zastosowania.

Przepływ pompy

Przepływ pompy (Q) dotyczy ilości cieczy tłoczonej w danej jednostce czasu. Przepływ pompy jest często określany mianem natężenia przepływu lub wydajności i wyrażany w jednostkach m³/godz. lub l/min. Przepływ pompy można zmierzyć za pomocą przepływomierza lub z wykorzystaniem naszego kalkulatora.

Co to jest wysokość podnoszenia pompy?

Wysokość podnoszenia pompy (H) to maksymalna wysokość, na jaką pompa może przemieścić ciecz wbrew sile grawitacji. Wysokość podnoszenia to ciśnienie, które pompa musi dostarczyć, aby osiągnąć określony przepływ. W ramach charakterystyki pompy wysokość podnoszenia jest zwykle wyrażana w jednostce mwc (metr słupa wody). Zastosowanie znajdują również inne jednostki miary, takie jak bary i paskale.

Powszechnie używanym skrótem w odniesieniu do wysokości podnoszenia pompy jest TDH, co jest akronimem angielskiego wyrażenia „Total Dynamic Head”. Oznacza ono całkowitą wysokość podnoszenia instalacji rurowej, w której zawiera się różnica wysokości w pionie (wysokość statyczna) + opór rury (wysokość dynamiczna).

Wysokość podnoszenia pompy stanowi sumę pomiarów dokonanych za pomocą wakuometru i manometru.

Specjaliści od pomp nadal używają określenia „wysokość geodezyjna”, która oznacza różnicę wysokości pomiędzy poziomami cieczy po stronie ssawnej i tłocznej. Używa się też nadal określenia „wysokość manometryczna”. Odnosi się ono do sumy manometrycznego ciśnienia ssania i manometrycznego ciśnienia tłoczenia.
 

Moc pompy

Moc pompy (P) jest uwidoczniona w charakterystyce pompy lub w specyfikacjach pompy. Moc przenoszona pompy, zwana także mocą na wale, jest wyrażana w jednostce kW.

Sprawność pompy (η) jest podawana w procentach i determinuje koszty zmienne związane z eksploatacją pompy. Im wyższa sprawność pompy, tym mniejsza moc przenoszona i mniejsze zużycie energii przez pompę!

Każdy model pompy wyróżnia się własną charakterystyką sprawności. Zawsze wybieraj punkt pracy jak najbliżej punktu najwyższej sprawności. Punkt ten nazywamy punktem maksymalnej sprawności (Best Efficiency Point, BEP).

Punkt maksymalnej sprawności pompy

Skrót BEP (z ang. Best Efficiency Point) oznacza punkt maksymalnej sprawności pompy. Jest to punkt lub obszar roboczy w obrębie charakterystyki pompy, w którym pompa osiąga najwyższą sprawność. W punkcie BEP agregat pompowy działa optymalnie, zapewniając minimalne turbulencje wewnętrzne i/lub straty przepływu. Wybierz punkt pracy pompy jak najbliżej punktu BEP, aby zminimalizować zużycie energii i koszty konserwacji.

Co oznacza skrót NPSH w odniesieniu do parametrów pompy?

Jest to akronim angielskiego wyrażenia „Net Positive Suction Head”, które oznacza dodatnią wysokość ssania netto. Jest to parametr związany z warunkami zasilania pompy, wyrażany w jednostkach m (metry) lub mwc (metry słupa wody).
Wyróżniamy:

• Net Positive Suction Head Available (NPSHa) – jest to ciśnienie dostępne na kołnierzu ssawnym pompy i determinowane przez warunki instalacji, w której pracuje pompa.
• Net Positive Suction Head Required (NPSHr) – jest to ciśnienie, jakiego potrzebuje pompa na kołnierzu ssawnym, aby mogła pracować bez kawitacji. Wartość tę można znaleźć w charakterystyce parametrów pompy.

Aby zapobiec uszkodzeniu pompy spowodowanemu kawitacją, wartość NPSHa powinna być zawsze wyższa niż NPSHr.

Straty tarcia w rurze

Gdy ciecz przepływa przez rurę lub wąż, powstają straty ciśnienia. Są one nazywane stratami tarcia i są spowodowane tarciem o ściany rur. Istnieje wiele czynników wpływających na tego rodzaju straty: wydajność pompy, długość i średnica rury oraz materiał wykonania rury. Straty spowodowane tarciem można łatwo obliczyć za pomocą naszego kalkulatora wysokości podnoszenia pompy.

Pompy w układzie równoległym

Pompy pracują w układzie równoległym, gdy znajdują się obok siebie w tym samym rurociągu, co ma na celu zwiększenie przepływu. Na przykład: wprowadzenie dwóch takich samych pomp odśrodkowych w układzie równoległym pozwala podwoić przepływ przy zachowaniu tej samej wysokości podnoszenia. W takich przypadkach ważne jest, aby mieć świadomość strat tarcia w rurze i zawsze instalować za każdą pompą zawór zwrotny na rurze tłocznej.

Pompy w układzie szeregowym

W przypadku pomp w układzie szeregowym pompy są podłączane jedna za drugą do tego samego rurociągu w celu zwiększenia wysokości podnoszenia. Na przykład: wprowadzenie dwóch takich samych pomp odśrodkowych w układzie szeregowym pozwala podwoić wysokość podnoszenia przy zachowaniu tego samego przepływu. Rura tłoczna pierwszej pompy odśrodkowej podłączana jest do króćca ssawnego drugiej pompy odśrodkowej. Należy zawsze sprawdzić, czy materiał jest odpowiedni dla pomp połączonych szeregowo pod względem maksymalnych ciśnień oraz możliwości zapobieżenia uderzeniom hydraulicznym.

Najczęściej wykorzystywane jednostki miary związane z pompami

m³/godz.          przepływ pompy w metrach sześciennych na godzinę
l/min                przepływ pompy w litrach na minutę
mwc                 wysokość podnoszenia pompy w metrach słupa wody
obr./min           prędkość pompy w obrotach na minutę
η                      sprawność pompy w procentach
kW                   moc silnika lub pompy w kilowatach (1 kW = 1,36 pk = 1000 W)
g/kWh              zużycie paliwa przez pompy napędzane silnikiem wysokoprężnym w gramach na kilowatogodzinę
dB(A)               poziom dźwięku pompy w decybelach, gdzie (A) oznacza skalę A