A megfelelő örvényszivattyút az alkalmazáshoz, a modell és / vagy típus, valamint a munkapont alapján választandó meg. Az örvényszivattyú munkapontja a kiválasztás legfontosabb része.
Ha olyan örvényszivattyút talál, amely ideálisan illeszkedik a munkaponthoz, az a következőket eredményezi:
- maximális komfortérzet
- legnagyobb hozam
- maximális üzembiztonság és élettartam.
A munkapontot az alábbiak határozzák meg:
- a szállítandó térfogatáram
- az elvárt szállítómagasság
- ( a beépítési körülményre érvényes NPSH érték)
- a szállított közeg tulajdonságai (hőmérséklet, sűrűség, viszkozitás).
Örvényszivattyú térfogatárama, zárt fűtési rendszerben
Ha egy fűtési rendszerbe új keringető szivatytyúkell beépíteni, méretét a térfogatáramalapján a következő képlettel lehet meghatározni:
- QPU = a szivattyú térfogatárama a méretezési pontban [m3/h]-ban
- QN = a fűtendő helyiség hőigénye [kW]-ban
- 1.163 = fajhő [Wh/kgK]-ben
- ∆θ= méretezési hőmérsékletkülönbség (hőfoklépcső) a fűtési előremenő és visszatérő ág között [K]-ben. Ennél 10 – 20 K-t lehetalapul venni általánosságban a standard rendszereknél.
Szállítómagasság kiszámítása
Örvényszivattyúk szállítómagasságának kiszámítása zárt fűtési rendszer esetén
A szivattyúnak az összes ellenállás összegét le kell győznie ahhoz, hogy a szállított közeget a fűtés minden pontjára eljuttathassa. Mivel a csövezés útja és a lefektetett névleges átmérők igen nehezen állapíthatók meg,a szállítómagasság hozzávetőleges meghatározására a következő képlet használható:
- R = csősúrlódási veszteség egyenes csőben [Pa/m] Itt standard rendszereknél 50 Pa/m … 250 Pa/m vehető alapul (Ez függ a ház építésének évétől. Régebbi házaknál az alkalmazott nagyobb névlegesátmérők miatt kisebb, 50 Pa/m a nyomásveszteség.)
- L = a legkedvezőtlenebb felhasználási hely távolsága: az előre- és visszatérőág hossza [m], vagy: (a ház hosszúsága + a ház szélessége+ a ház magassága) x 2.
-
ZF = Szorzó tényező:
- idomok, szerelvények esetén ≈ 1.3
- termosztatikus szelep esetén ≈ 1.7
- Ha egyebek között ezek azalkatrészek vannak beépítve,akkor ZF-et 2,2-re lehet beállítani.
- idomok, szerelvények ≈ 1.3
- termosztatikus szelepek esetén ≈ 1.7
- háromjáratú szelep esetén ≈ 1.2
- Ha egyebek között ezek azalkatrészek vannak beépítve,akkor ZF-et 2,6-ra lehet beállítani.
- 10,000 ≈ m – Pa átszámítási tényező
A 10 000 értéket használjuk, amely megközelítőleg a Pascal (Pa) és a vízoszlopméterek közötti átváltás (mH²O / mWs / mWk / m). A pontos átváltás a "Mértékegység-átszámítás" gombra kattintva végezhető el.
Mértékegység-átszámításNPSH és a kavitáció
Kavitációnak a szállított közegben a járókerékbe való belépésnél a helyi elgőzölgési nyomás alatti depresszió által képződött gőzbuborékok (folyadéküregek) robbanásszerű összeroppanását nevezzük. Ez teljesítménycsökkenéshez (szállítómagasság), nyugtalan járáshoz, a hatásfok csökkenéséhez, zajokhoz és (a szivattyún belül) az anyag tönkremeneteléhez vezet
A mikroszkopikusan kicsiny robbanások a nagyobb nyomások tartományában (pl. előrehaladott állapotban a járókerékből való kilépésnél) a kis légbuborékok kiterjedése és összeesése (robbanásszerű összeroppanása) által nyomáslökéseket okoznak, melyek következménye a hidraulika károsodása ill.tönkremenetele. Egy örvényszivattyú fontos jellemzője az NPSH érték (Net Positive Suction Head). Ez adja meg a szivattyú hozzáfolyásánál a legkisebb nyomást, melyet ez a szivattyúalak igényel, hogy kavitációmentesen üzemelhessen, azaz azt a nyomástöbbletet, mely a folyadék elgőzölgésének megakadályozásához és folyadék állapotban tartásához kell.
Az NPSH értéket szivattyúoldalon a járókerék alakja, a szivattyú fordulatszáma, környezeti oldalon pedig a közeghőmérséklet, vízfedés és a légköri nyomás befolyásolja.
Az örvényszivattyúba kerülő levegő kavitációhoz vezet
A kavitáció elkerülésére egy meghatározotthozzáfolyási magassággal kell a szállítottközeget odavezetni az örvényszivattyúhoz. Ahozzáfolyási magasságnak ez a minimálisértéke a szállított közeg hőmérsékletétől ésnyomásától függ.
További lehetőségek a kavitáció elkerülésére:
- a statikus nyomás növelése;
- a közeghőmérséklet csökkentése (a PDgőznyomás csökkentése)
- kisebb zárási nyomású (minimális hozzáfolyásimagasság, NPSH) szivattyú választása.
Szivattyú jelleggörbe
A szivattyú H szállítómagassága a szivattyúróla szállított folyadékra átadott hasznosmechanikai munka, a szállított folyadék súlyáravonatkoztatva, a helyi gravitációs gyorsulásnál.
- H = szállítómagasság [m]
- E = hasznos mechanikai energia [N • m];
- G = súlyerő [N].
Itt a szivattyú által létrehozott nyomásnövekedésés a szivattyún átáramló térfogatáramfüggenek egymástól. Ezt a függést diagrambanábrázolva adódik a szivattyú jelleggörbéje.
A függőleges tengelyen, az ordinátán van aszivattyú H szállítómagassága méterben [m]feltüntetve. Más tengelyskálázás is lehetséges.Az átváltások a következők:
10 m ≈ 1 bar = 100,000 Pa = 100 kPa
A vízszintes tengelyen, az abszcisszán találhatóskálázás köbméter per órában [m3/h] a Qtérfogatáram számára. Más skálázás, pl. (l/s),is lehetséges
A jelleggörbe lefutása a következő összefüggéseketmutatja: A szivattyú a villamos hajtásenergiáját (figyelembevéve az összhatásfokot)átalakítja a nyomásnövelés és mozgáshidraulikai energiaformáiba. Ha a szivattyúzárt szelep ellenében dolgozik, akkor keletkezika legnagyobb szivattyúnyomás. Ezt a szivattyúH0 zárási szállítómagasságának nevezik.Ha a szelepet lassan nyitják, akkor a szállítottközeg áramlani kezd. Ezáltal a meghajtásenergiájának egy része mozgásba alakul.az eredeti nyomást tovább nem lehet tartani.A szivattyú jelleggörbéjének lefutása csökkenő.Elméletileg a jelleggörbe metszheti a térfogatáramtengelyt, ahol a víznek már csakmozgási energiája van, és nyomás már nemépül fel.
A meredekség és a munkapont megváltozása függvényében különböző térfogatáram- és szállítómagasság-változások adódnak:
-
laposan futó jelleggörbe
- nagy térfogatáram-változás, de kis nyomásváltozás
-
meredeken futó jelleggörbe
- kis térfogatáram-változás,de nagy nyomásváltozás
Rendszer jelleggörbe
A csőben lévő belső súrlódási ellenállás a szivattyúzott folyadék teljes hosszának megfelelő nyomásveszteséghez vezet. Ez a nyomásveszteség függ az áramló folyadék hőmérsékletétől, viszkozitásától, az áramlási sebességtől, a szerelvényektől, az aggregátumoktól és a cső súrlódási ellenállásától, amely a cső átmérőjéből, a cső érdességéből és a cső hosszából áll. Ezt egy rendszergörbe mutatja. Ehhez ugyanazt a diagramot használják, mint a jelleggörbét.
A jelleggörbe lefutása a következő összefüggéseketmutatja:
A csősúrlódási ellenállás oka a víz súrlódásaa csőfalon, a vízcseppek közötti súrlódás és az irányváltások az alakos testekben.A térfogatáram változásakor, pl. a termosztátszelepek nyitásakor vagy zárásakor, megváltozik a vízsebesség is és ezzel a csősúrlódási ellenállás is. Mivel a változatlan csőkeresztmetszet,mint átáramlott felület veendő figyelembe, az ellenállás négyzetesen változik. Ebből lerajzolva egy parabola alak áll elő.
Ha a csőhálózatban a térfogatáram megfeleződik,akkor a szállítómagasság a negyedére csökken. Ha a térfogatáram megkétszereződik, akkor a szállítómagasság megnégyszereződik
Példaként álljon itt a víz kifolyása egy csapból. 2 bar előnyomás esetén, ami kb.20 m szivattyú szállítómagasságnak felel meg, egy DN ½ csapból 2 m3/h térfogatáram áramlik ki. A térfogatáram megkétszerezéséhez az előnyomást 2 bar-ról 8 bar-ra kell növelni.
Munkapont
Ahol a szivattyú-jelleggörbe és a rendszer-jelleggörbe metszik egymást, ott található a fűtési vagy a vízellátó rendszer aktuális munkapontja.
Ez azt jelenti, hogy ebben a pontban áll fenn az egyensúly a szivattyú teljesítménykínálata és a csőhálózat teljesítményigénye között. A szivattyú szállítómagassága mindig akkora,mint amekkora a rendszer átáramlási ellenállása. Ebből adódik az a térfogatáram, amit a szivattyú szállítani tud.
Itt figyelembe kell venni, hogy egy bizonyos minimális térfogatáram alá nem szabad engedni a rendszert. Ez ugyanis a szivattyútérben túlmelegedéséhez, és ezen keresztül a szivattyú tönkremeneteléhez vezethet. A gyártó által előírt adatokat be kell tartani. A szivattyú-jelleggörbén kívüli pont a motorkárosodásához vezet.
A térfogatáram üzem közbeni változásával a munkapont is folyamatosan változik. A tervező kell, találjon olyan méretezési munkapontot, mely a maximális követelményeknek megfelel. Fűtési keringető szivattyúknál ez az épület hőigénye, nyomásfokozó telepeknél csúcsátfolyás az összes vízelvételi helyre.
Az összes egyéb, a gyakorlati üzem közbenbeálló munkapont ettől a tervezési munkaponttólbalra van.
A két jobb oldali ábra mutatja, hogy maga amunkapont-változás az átáramlási ellenállásváltozásából adódik.
A méretezési munkaponttól balra elmozdulvaa szivattyú szállítómagassága kényszerítettenmegnő. Ez a szelepekben áramlási zajt kelt.
A szállítómagasság és a térfogatáram illesztése az igényhez szabályozott szivattyúk beépítésével történik. Ezzel egyidejűleg az üzemi költségek is jelentősen csökkennek.
A szivattyúkiválasztó program segít kiválasztani az Önnek megfelelő szivattyút
A megfelelő jellemzőkkel rendelkező szivattyút kiválasztani manuálisan nehézkes. Az olyan szivattyúválasztó szoftver, mint a Wilo-Select, teljes és hatékony kiválasztási szolgáltatással rendelkezik. Az összes szükséges adat rendelkezésre áll a számítástól a szivattyú tervezéséig és a kísérő dokumentációig.
A Wilo-Select online használható, vagy helyileg telepíthető a számítógépére. Ez lehetővé teszi a következő menüpontok gyakorlatias szerkesztését:
- számítás;
- méretezés;
- katalógus és cikk-keresés;
- szivattyúcsere;
- dokumentáció;
- áramköltségek és amortizáció számítása;
- életciklus-költség számítása (LCC);
- adatmentés Acrobat PDF, DXF, GAEB, Datanorm, VDMA, VDI, CEF formátumokban
- automatikus, Interneten keresztüli frissítési lehetőség.
Szakmai tanácsok a megfelelő örvényszivattyú kiválasztásához
Fontosnak tartjuk, hogy jól döntsön, hogy maximális energiahatékonyságot érjen el, maximális kényelmet élvezzen és a szivattyú megbízhatóan működjön.
A Wilo munkatársai naponta sok szivattyút választanak ki az alkalmazásokhoz és a sokszínű gépészeti rendszerkialakításokhoz. Ennek eredményeként tudjuk, hogy mire kell figyelnünk, és milyen adatokra van szükségünk, hogy kiválasszuk az Ön számára megfelelő szivattyút.
Előző GYIK bejegyzés:
Milyen típusú örvényszivattyúra van szükségem?Következő GYIK bejegyzés:
Hol található az örvényszivattyú kezelési útmutatója?
Megválaszoljuk a kérdéseit
Termékeink és szolgáltatásaink felkeltették érdeklődését? A Wilo szakemberei segítenek!
Mindegy, hogy ajánlatkészítésről vagy teljesítménylisták összeállításáról, különböző rendszertípusok méretezéséről, szivattyúk és kapcsolókészülékek kiválasztásával kapcsolatos tanácsadásról, vagy egyszerűen csak a hidraulikával és a vezérléssel kapcsolatos kérdések megválaszolásáról van szó.
Vegye fel a kapcsolatot az Önhöz legközelebb lévő értékesítési irodánkkal, és egyeztessen időpontot. Várjuk megkeresését!
Találja meg a megfelelő kapcsolattartási információt