Leitfaden zum Lesen der Kurven von Peristaltikpumpen
Masterflex ist bestrebt, eine repräsentative Kurve von Fördermenge und Gegendruck zu veröffentlichen. In vielen Fällen können wir auch Leistungskurven zur Verfügung stellen, die Parameter wie NPSHreq (Net Positive Suction Head) umfassen.
NPSHreq: Die Haltedruckhöhe, die der Pumpe für einen kavitationsfreien Betrieb zur Verfügung stehen muss. NPSHreq wird normalerweise entweder in Fuß Förderhöhe oder in Druckeinheiten ausgedrückt.
Was ist die Förderhöhe?
Die Förderhöhe, auch Förderdruck genannt, ist die gesamte Druckkraft, die auf den Auslass der Pumpe zurückwirkt.
Die Förderhöhe kann in der Regel durch Messung der statischen Höhe der Flüssigkeit zuzüglich der Reibungsverluste in den Rohrleitungen berechnet werden. Wenn andere Einschränkungen in der Leitung bestehen, wie z. B. eine Biegung oder eine Verengung des Durchflusses, wird dieser Wert ebenfalls erhöht.
Ansaugung und Druck
Die Ansaugung oder Saughöhe ist die Kraft, die die Pumpe am Einlass aufbringen muss. Wenn die Höhe eines offenen Flüssigkeitsbehälters unterhalb des Pumpeneinlasses liegt, ist dies normalerweise ein Unterdruck (oder Vakuum), den die Pumpe überwinden muss. Wenn sich der Tank über dem Niveau des Pumpeneinlasses befindet, wird dies als geflutete Ansaugung bezeichnet und ist ein positiver Druckwert, der dazu beitragen kann, die Flüssigkeit durch die Pumpe zu drücken.
Die Formel für PSI
Es gibt keine Formel für PSI: Druck ist eine skalare Größe, also eine gemessene Kraft, und PSI ist eine Druckeinheit, die in Pfund Kraft pro Quadratzoll Fläche ausgedrückt wird.
14,7 PSI = 1 bar = 100 Kilopascal. Druck wird in der Regel als Überdruck ausgedrückt, der die Druckdifferenz zur örtlichen Atmosphäre darstellt. Verglichen mit einem perfekten Vakuum beträgt der atmosphärische Druck auf Meereshöhe typischerweise 14,7 PSI oder 1 bar.
Was ist die dynamische Gesamtförderhöhe?
Die dynamische Gesamtförderhöhe ist der Druck für das gesamte System, wobei sowohl der Druck der Förderhöhe als auch der Druck der Ansaughöhe berücksichtigt werden, um die Gesamtarbeit aufzuzeigen, die die Pumpe bewältigen muss.
Was ist der Punkt des besten Wirkungsgrads?
Der Punkt des besten Wirkungsgrads ist der Punkt, an dem die Effekte von Förderhöhe (Druck) und Durchfluss konvergieren, um die größte Fördermenge bei geringstem Energieaufwand zu erzeugen.
- NPSHavail = ha - hvpa - hst - hfs, wenn die Ansaugung Flüssigkeit anhebt
- NPSHavail = ha - hvpa hst - hfs bei gefluteter Ansaugung
- ha = der absolute Druck (in Fuß der gepumpten Flüssigkeit) an der Oberfläche des Flüssigkeitsvorrats (dies ist der barometrische Druck, wenn die Ansaugung aus einem offenen Tank oder Reservoir erfolgt, oder der absolute Druck in einem geschlossenen Tank, wie z. B. einem Kondensator, Hotwell oder Entlüfter).
- hvpa = Die Förderhöhe in Fuß, die dem Dampfdruck der Flüssigkeit bei der gepumpten Temperatur entspricht.
- hst =die statische Höhe in Fuß, die der Flüssigkeitsstand über oder unter der Mittellinie der Pumpe oder dem Laufradauge liegt.
- hfs = Alle Saugleitungsverluste (in Fuß), einschließlich Eintrittsverluste und Reibungsverluste durch Rohre, Ventile und Armaturen.
Berechnung von Reibungsverlusten
Die Reibungsverluste in Rohren werden üblicherweise mit der Darcy-Weisbach-Gleichung berechnet, die wie folgt lautet
hf = f x
L
x
V
2
D 2g
- hf = Reibungsverlust in Fuß der Flüssigkeit
- f = Reibungsfaktor, eine dimensionslose Zahl, die experimentell bestimmt wurde und bei turbulenter Strömung von der Rauheit der Rohrinnenfläche und der Reynoldszahl abhängt.
- L = Rohrlänge in Fuß
- D = durchschnittlicher Innendurchmesser des Rohrs in Fuß
- V = durchschnittliche Fördergeschwindigkeit in ft/sec
- g = Gravitationskonstante (32,174 ft/sec)
Reynolds-Zahl
Die Reynolds-Zahl wird durch eine Gleichung bestimmt, in der gilt:
| R = | VD |
| n |
D = Innendurchmesser des Rohrs in Fuß
V = durchschnittliche Fördergeschwindigkeit in ft/sec
n = kinematische Viskosität in ft2/sec
Reibungskoeffizient
Im Falle einer viskosen (laminaren) Strömung, bei der die Reynolds-Zahl unter 2000 liegt, wird der Reibungsfaktor durch die folgende Gleichung bestimmt, in der gilt:
| f = | 64 |
| R |
R = Reynolds-Zahl
Im Falle einer turbulenten Strömung, bei der die Reynoldszahl über 4000 liegt, kann der Reibungsfaktor durch die folgende, von C. F. Colebrook entwickelte Gleichung bestimmt werden:
| ρ = [-2 log10 ( | Ε | 2,51 | )] | -z | |
| 3,7D | R√f |
ρ = Dichte bei der Temperatur und dem Druck, bei der bzw. dem die Flüssigkeit fließt, in lb/ftCO2-Äquivalente
Ε = absolute Rauheit (siehe Tabelle der absoluten Rohrrauheit unten)
D = Innendurchmesser des Rohres in Fuß
R = Reynolds-Zahl
f = Reibungsfaktor
z = absolute oder dynamische Viskosität in Centipoises
Absolute Rohrrauheit
| Art des Rohrs | Absolute Rauheit (Ε) in Fuß |
| Gezogene Schläuche (Glas, Messing, Kunststoff) | 0,000005 |
| Handelsüblicher Stahl oder Schmiedeeisen | 0,00015 |
| Gusseisen (Asphalt getaucht) | 0,0004 |
| Galvanisiertes Eisen | 0,0005 |
| Gusseisen (unbeschichtet) | 0,00085 |
| Holzdaube | 0,0006 bis 0,0003 |
| Beton | 0,001 bis 0,01 |
| Genieteter Stahl | 0,003 bis 0,03 |
Darum ist es so wichtig, eine Pumpenkurve lesen zu können
Das richtige Lesen der Leistungskurve einer Pumpe ist für jeden Labormitarbeiter wichtig. Mit diesen Informationen können Sie die richtige Ausrüstung für Ihre Bedürfnisse bestimmen. Wenn Sie mehr über unsere Produkte erfahren oder wissen möchten, wie man eine Pumpenkurve liest, kontaktieren Sie uns noch heute. Wir sind für Sie da, um Ihnen Ihren Arbeitsalltag schon morgen zu erleichtern.