Chuyển đến nội dung chính

Lý thuyết cơ bản về bơm

Atmospheric Pressure

Atmospheric Pressure

@ Sea Level

Absolute Pressure

The sum of the available atmospheric pressure and the gage pressure in the pumping system

Absolute Pressure (PSIA) = Gauge Pressure + Atmospheric Pressure

Absolute P. = 150 PSIG (Gauge P.) + 14.7 PSI (Atmospheric P.) = 164.7 PSIA

Vacuum

The full or partial elimination of Atmospheric Pressure

Atmospheric Pressure on the Moon = 0 = Full Vacuum

1 Inch Hg Vacuum = 1.13 Ft of Water

Specific Gravity

Specific Gravity is the ratio of the weight of anything to the weight of water.

Specific Gravity of HCl = (Weight of HCl)/(Weight of Water) = (10.0)/(8.34) = 1.2

Pressure and Liquid Height Relationship (Head)

1 PSI = 2.31 Ft of Water

Pressure, Liquid Height, & Specific Gravity Relationship

Pressure (PSI) = Head (FT) x Specific Gravity (SG) / 2.31

Example - Water - 231Ft x 1.0 / 2.31 = 100 PSI

Example - HCL - 231 Ft x 1.2 / 2.31 = 120 PSI

Example - Gas - 231 Ft x .80 / 2.31 = 80 PSI

Vapor Pressure

The pressure pushing against atmospheric pressure on liquids at elevated temperatures.

Suction Head

A Suction Head exists when the liquid is taken from an open to atmosphere tank where the liquid level is above the centerline of the pump suction, commonly known as a Flooded Suction.

Total Dynamic Head

Total Dynamic Head (TDH) = Elevation(ft) + Friction(ft)

Centrifugal Pump Components

The two main components of a centrifugal pump are the impeller and the volute. The impeller produces liquid velocity and the volute forces the liquid to discharge from the pump converting velocity to pressure. This is accomplished by offsetting the impeller in the volute and by maintaining a close clearance between the impeller and the volute at the cut-water. Please note the impeller rotation. A centrifugal pump impeller slings the liquid out of the volute. It does not cup the liquid.

Pump Performance Curve

A Pump Performance Curve is produced by a pump manufacturer from actual tests performed and shows the relationship between Flow and Total Dynamic Head, the Efficiency, the NPSH Required, and the BHP Required.

Higher Head = Lower Flow Lower Head = Higher Flow

Lower Flow = Lower Horsepower Higher Flow = Higher Horsepower

Based on Water SG 1.0

Capacity

A Centrifugal Pump is a variable displacement pump. The actual flow rate achieved is directly dependent on the Total Dynamic Head it must work against.

The flow capacity of a centrifugal pump also depends on three (3) other factors:

1 Pump Design

2 Impeller Diameter

3 Pump Speed

Affinity Laws

The performance of a centrifugal pump is affected by a change in speed or impeller diameter.

Q = Capacity (GPM) D = Impeller Diameter N= Speed(RPM)

H = Total Dynamic Head(Feet) BHP = Brake Horsepower

The affinity law for a centrifugal pump with the impeller diameter held constant and the speed changed:

Flow: Q1 / Q2 = N1 / N2

Example: 100 / Q2 = 1750/3500 Q2 = 200 GPM

Head: H1/H2 = (N1) x (N1) / (N2) x (N2)

Example: 100 /H2 = 1750 x 1750 / 3500 x 3500 H2 = 400 Ft

Horsepower (BHP):

BHP1 / BHP2 = (N1) x (N1) x (N1) / (N2) x (N2) x (N2)

Example: 5/BHP2 = 1750 x 1750 x 1750 / 3500 x 3500 x 3500 BHP2 = 40

The affinity law for a centrifugal pump with the speed held constant and the impeller diameter changed:

Flow: Q1 / Q2 = D1 / D2

Example: 100 / Q2 = 8/6 Q2 = 75 GPM

Head: H1/H2 = (D1) x (D1) / (D2) x (D2)

Example: 100 /H2 = 8 x 8 / 6 x 6 H2 = 56.25 Ft

Horsepower (BHP):

BHP1 / BHP2 = (D1) x (D1) x (D1) / (D2) x (D2) x (D2)

Example: 5/BHP2 = 8 x 8 x 8 / 6 x 6 x 6 BHP2 = 2.1

Brake Horsepower

BHP = Flow(GPM) X TDH(FT) x SG /3960xEFFICIENCY(%)

Example: BHP = (100 GPM) x (95 Ft) x (1.0) / 3960 x .6 BHP = 4.0

Calculating Total Dynamic Head (TDH)

Flooded Suction Application

TDH = Total Discharge Head - Total Suction Head

Total Suction Head = Static - Friction

Total Discharge Head = Static + Friction

Suction Lift Application

TDH = Total Discharge Head + Total Suction Lift

Total Suction Lift= Static + Friction

Total Discharge Head = Static + Friction

Total Dynamic Head = Total Discharge Head + Total Suction Head

System Head Curve

To Calculate a System Head Curve several points must be chosen to calculate friction losses on both the suction and discharge sides of the pump at various flow rates. The static suction head/lift and the static discharge head remain constant.

Net Positive Suction Head

Net Positive Suction Head Required (NPSHR)

The net positive suction head required is a function of the pump design at the operating point on the pump performance curve.

Net Positive Suction Head Available (NPSHA)

The net positive suction head available is a function of the pump suction system.

The Net Positive Suction Head is the absolute total suction head in feet.

The NPSH available in a flooded suction system is:

Atmospheric Pressure (-) Vapor Pressure (+) Liquid Height (-) Friction in the Suction Line.

The NPSH available in a suction lift system is:

Atmospheric Pressure (-) Vapor Pressure (-) Liquid Ht. (-) Friction in the Suction Line.



If the NPSHA <>

Cavitation

Cavitation may occur in two different forms:

Suction Cavitation

Suction Cavitation occurs when the pump suction is under a low pressure/high vacuum condition where the liquid turns into a vapor at the eye of the pump impeller. This vapor is carried over to the discharge side of the pump where it no longer sees vacuum and is compressed back into a liquid by the discharge pressure. This imploding action occurs violently and attacks the face of the impeller. An impeller that has been operating under a suction cavitation condition has large chunks of material removed from its face causing premature failure of the pump.

Discharge Cavitation

Discharge Cavitation occurs when the pump discharge is extremely high. It normally occurs in a pump that is running at less than 10% of its best efficiency point. The high discharge pressure causes the majority of the fluid to circulate inside the pump instead of being allowed to flow out the discharge. As the liquid flows around the impeller it must pass through the small clearance between the impeller and the pump cutwater at extremely high velocity. This velocity causes a vacuum to develop at the cutwater similar to what occurs in a venturi and turns the liquid into a vapor. A pump that has been operating under these conditions shows premature wear of the impeller vane tips and the pump cutwater. In addition due to the high pressure condition premature failure of the pump mechanical seal and bearings can be expected and under extreme conditions will break the impeller shaft.

Suction Cavitation & Discharge Cavitation are extremely damaging to pump components.


SCCK.TK (www.pumprite.com)

Pressure, Head, and Friction Loss

Use Pressure to Measure Height

Pressure is a useful way to determine head - both Static Head (in a delivery pipeline) and Total Dynamic Head, in a pipeline being pumped. It is also a good diagnostic tool for checking the pumping system after it is installed.





There is a direct relationship between Head and Pressure*.

Pressure (kPa) = Height (Mts) x Gravity (m/s2)

The value for Gravitational Acceleration at sea level is 9.81 Metres per second per second. For convenience we use the number 10. So the formula to calculate pressure can be re-stated to calculate the height of a column of water (or the maximum height of a pipeline holding water). The formula is:-







Pressure (kPa)

Height (Mtrs) = __________________

10

If the pressure in a static pipeline (that is the pipe is full with water, but not flowing) is say 400 KiloPascals (kPa), the height of the water in the line is 40 Metres. If the pressure is read while the water is flowing in the pipeline then the pressure will indicate Total Dynamic Head. The difference between the flowing pressure and the static pressure, is the Friction Loss in the pipeline, at that flow rate. This number will increase if the flow rate increases.

Some useful conversions are :-

KiloPascals
KPa

Pounds per Sq Inch (PSI)

Metres of Water

Feet of Water

1

0.145

0.102

0.335

6.895

1

0.703

2.31

9.810

1.420

1

3.28

2.984

0.433

0.305

1

* The real formula actually includes Density, but as we usually pump water and the density if water is 1, we ignore this part of the equation.

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1...

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Nguyên lý hoạt động tuabin hơi (steam turbine)

Giới thiệu Tua bin hơi (steam turbine)  là loại máy biến đổi nhiệt năng sinh ra từ hơi có áp suất thành động năng sau đó chuyển hóa thành cơ năng làm trục quay. Trục này được kết nối với một máy phát điện ( Generator ) để sản xuất điện. Một phần rất lớn các yêu cầu về điện năng của thế giới được đáp ứng bởi các tuabin hơi nước này, có mặt trong các nhà máy điện hạt nhân, nhiệt điện và điện than. Riêng ở Mỹ, khoảng 88% điện năng được sản xuất bằng cách sử dụng các tuabin hơi nước. Tua bin hơi nước hiện đại đầu tiên được phát triển bởi Sir Charles A. Parsons vào năm 1884. Kể từ đó, rất nhiều cải tiến đáng kể đã được thực hiện về năng lực và hiệu quả sản xuất. Tua bin hơi nước được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện chu trình hỗn hợp . Trong các nhà máy này, tuabin khí tạo ra nhiệt và năng lượng từ khói thải có thể được tận dụng để sản xuất hơi nước để chạy tuabin hơi. Sự kết hợp của hai tuabin này với nhau giúp sản xuất điện có hiệu quả trong các nhà máy này. Về cơ bản, hiện na...

Giới thiệu về Tua bin khí (Gas Turbine)

Turbine khí, còn được gọi là tuốc bin khí  (Gas Turbine) , là một loại động cơ nhiệt được sử dụng để chuyển đổi nhiệt năng thành năng lượng cơ học thông qua quá trình đốt cháy khí và chuyển động quay turbine. Một máy phát điện Generator kéo bởi một tuốc bin khí. Đây là tổ hợp của máy nén khí + tuốc bin khí + máy phát điện. Không khí được hút vào và nén lên áp suất cao nhờ một máy nén. Nhiên liệu cùng với không khí này sẽ được đưa vào buồng đốt để đốt cháy. Khí cháy sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ được đưa vào quay turbine. Vì thế nên mới gọi là turbine khí. Năng lượng cơ học của turbine một phần sẽ được đưa về quay máy nén, một phần khác đưa ra quay tải ngoài, như cách quạt, máy phát điện... Đa số các turbine khí có một trục, một đầu là máy nén, một đầu là turbine. Đầu phía turbine sẽ được nối với máy phát điện trực tiếp hoặc qua bộ giảm tốc. Riêng mẫu turbine khí dưới đây có 3 trục. Trục hạ áp gồm máy nén hạ áp và turbine hạ áp. Trục cao áp gồm máy nén cao áp và turbine cao áp. Trụ...

Bảo trì dự đoán, (Predictive maintenance), là gì?

Bảo trì dự đoán, (Predictive maintenance), là gì? Nguồn: Wikipedia Biên dịch Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  baoduongcokhi.com. Xem thêm: Bảo trì (Maintenance) là gì? Bảo trì dựa trên tình trạng CBM (Condition-Based Mainienance) Bảo trì dựa trên tình trạng  (Condition-based maintenance CBM) là gì? Bảo trì tập trung vào độ tin cậy RCM: 9 nguyên tắc của chương trình bảo dưỡng phòng ngừa hiện đại (Full) . Định nghĩa bảo trì 4.0 Bảo trì dự đoán, được thiết kế để giúp xác định tình trạng của thiết bị đang sử dụng, nhằm ước tính thời điểm bảo trì nên được thực hiện. Cách tiếp cận này, hứa hẹn tiết kiệm chi phí, so với bảo trì phòng ngừa định kỳ, hoặc dựa trên thời gian, bởi vì các nhiệm vụ chỉ được thực hiện khi đã chắc chắn. Vì vậy, nó được coi là bảo trì dựa trên tình trạng được thực hiện, khi được đề xuất bởi các ước tính, về trạng thái xuống cấp của một hạng mục. Từ dự báo của bảo trì dự đoán, cho phép chúng ta lên kế hoạch và lich trình cho việc Bảo trì phục hồi thuận tiện, và n...

Bảo trì dựa trên tình trạng, (Condition-based maintenance CBM) là gì?

Bảo trì dựa trên tình trạng, (Condition-based maintenance CBM) Nguồn: Wikipedia Biên dịch Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  baoduongcokhi.com. Xem thêm: Bảo trì (Maintenance) là gì? Bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance) là gì? Bảo trì dựa trên tình trạng CBM (Condition-Based Mainienance) Bảo trì tập trung vào độ tin cậy RCM: 9 nguyên tắc của chương trình bảo dưỡng phòng ngừa hiện đại (Full) . Định nghĩa bảo trì 4.0 Thảo luận về thế hệ bảo trì thứ 4 Đo rung động trên động cơ điện Bảo trì dựa trên tình trạng, ( CBM ), được mô tả ngắn gọn, là bảo trì khi có nhu cầu. Mặc dù cũ hơn nhiều theo trình tự thời gian, Nó được coi là một phần hoặc thực hành bên trong lĩnh vực bảo trì dự đoán rộng hơn, và mới hơn, nơi các công nghệ AI mới, và khả năng kết nối được đưa vào hoạt động, và nơi từ viết tắt CBM, thường được sử dụng để mô tả “Giám sát dựa trên tình trạng”, hơn là việc bảo trì. Bảo trì CBM được thực hiện, sau khi một hoặc nhiều chỉ báo, cho thấy thiết bị sắp hỏng, hoặc hiệu suất thi...

Bảo trì tập trung vào độ tin cậy RCM: 9 nguyên tắc của chương trình bảo dưỡng phòng ngừa hiện đại (Full)

Các chương trình bảo trì hiệu quả nhất là có tính chuyển biến. Chúng đang thay đổi và cải tiến liên tục. Luôn tận dụng tốt hơn các nguồn lực khan hiếm của chúng ta. Luôn trở nên hiệu quả hơn trong việc ngăn chặn những hư hỏng quan trọng đối với doanh nghiệp của chúng ta. Khi cải tiến chương trình bảo trì, bạn cần hiểu rằng không phải tất cả các cải tiến đều có cùng một đòn bẩy: Thứ nhất , hãy tập trung vào việc loại bỏ các nội dung công việc bảo trì không cần thiết. Điều này giúp loại bỏ việc duy trì lao động và vật tư. Nhưng nó cũng giúp loại bỏ việc lập kế hoạch, lên lịch trình, quản lý và báo cáo về công việc bảo trì này. Nghe thêm bài khác bằng cách  Đăng ký kênh Podcast của Bảo Dưỡng Cơ Khí Thứ hai , thay đổi các nội dung công việc đại tu hoặc thay thế dựa trên thời gian thành các nội dung công việc dựa trên tình trạng. Thay vì thay thế một linh kiện sau nhiều giờ vận hành, hãy sử dụng kỹ thuật theo dõi tình trạng để đánh giá xem linh kiện đó...

BẢO TRÌ PHÒNG NGỪA (PREVENTIVE MAINTENANCE)

Giới thiệu Bảo trì phòng ngừa hay bảo trì ngăn ngừa là bất cứ một hoạt động nào được thực hiện để kéo dài tuổi thọ của thiết bị và tránh những hư hỏng trước thời hạn. Ví dụ: kiểm tra thiết bị, bôi trơn điều chỉnh máy và kiểm tra dự đoán (bảo trì dự đoán) và bảo trì định kỳ, thường là thay thế chi tiết. Kỹ thuật giám sát tình trạng Giám sát tình trạng là một quá trình xác định tình trạng của máy móc đang lúc hoạt động hay lúc ngừng hoạt động. Nếu một vấn đề nào đó được phát hiện thì thiết bị giám s...

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để ...

Một số thiết bị chưng cất

Ngày nay cùng với sự phát triển vượt bậc của nền công nghiệp thế giới và nước nhà, các ngành công nghiệp cần rất nhiều hoá chất có độ tinh khiết cao. Chưng cất  ( distillation ) là quá trình dùng nhiệt để tách một hỗn hợp lỏng ra thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp ở cùng một nhiệt đo. Chưng cất = Gia nhiệt + Ngưng tụ Ta có thể phân biệt chưng cất ra thành quy trình một lần như trong phòng thí nghiệm để tách một hóa chất tinh khiết ra khỏi một hỗn hợp, và chưng cất liên tục, như trong các tháp chưng cất trong công nghiệp.  Xem kênh Youtube của Bảo Dưỡng Cơ Khí!  Hãy đăng ký kênh để nhận thông báo video mới nhất về Thiết bị chưng cất  Trong nhiều trường hợp có một tỷ lệ nhất định của hỗn hợp hai chất lỏng mà không thể tiếp tục tách bằng phương pháp chưng cất được nữa. Các hỗn hợp này được gọi là hỗn hợp đẳng phí. Nếu muốn tăng nồng độ của cồn phải dùng đến các phương pháp tinh cất đặc biệt khác. Có thể sử dụng các l...