Пластиковые трубы. Руководство для инженеров. Основы гидравлики. Часть 3

Природа потерь на трение в насосной системе может быть очень сложной. Потери в самом насосе определяются фактическим испытанием и учитываются в кривых и данных производителей. Аналогичным образом, производители технологического оборудования, теплообменников, статических смесителей и т. д. обычно располагают данными о потерях на трение. Потери на трение из-за потока в трубопроводах прямо пропорциональны длине трубы, расходу, диаметру трубы, вязкости жидкости, а также зависят от выбранного материала. Таблицы потерь на трение для различных труб были созданы специальными институтами в Европе и США, и независимыми организациями, и эти данные можно использовать для расчета потерь на трение в системе для заданных скоростей потока, вязкостей и размеров труб. Таблицы потерь на трение для пластиковых труб, как и таблицы эквивалентной длины фитингов и клапанов можно найти в специальной литературе.

Далее обсудим вопросы, связанные с таким явлением, как кавитация. Жидкость будет всасываться головной частью насоса только при атмосферном давлении или атмосферном давлении, приплюсованном к положительной высоте всасывания. Если давление всасывания во всасывающей трубе ниже давления пара жидкости, жидкость может превратиться в пар, однако центробежный насос не может перекачивать только пары. Если это произойдет, поток жидкости к головной части насоса уменьшится и может возникнуть кавитация. Достижение положительного значения напора основано на конструкции системы вокруг впускного отверстия насоса. Среднее давление (в барах или фунтах на квадратный дюйм) измеряется во время работы за вычетом давления паров жидкости при рабочей температуре. Указывается количество полезной энергии давления, доступной для увеличения напора насоса. Достижение нужного напора основывается прежде всего на конструкции насоса. Это определяется тестированием насоса на предмет того, какая энергия давления (в барах или фунтах на квадратный дюйм) необходима для заполнения впускного отверстия насоса. Это характеристика, которая в основном зависит от скорости насоса и вязкости жидкости. Помните, что Кинематическая вязкость (в сантистоксах) = абсолютная вязкость (в сантипуазах), делённая на плотность.

Число Рейнольдса, R., о котором мы уже говорили в одной из предыдущих частей, — это безразмерное число или отношение скорости в метрах в секунду, умноженной на внутренний диаметр трубы в метрах на плотность в граммах на куб. см делится на абсолютную вязкость в г / с * см. Это эквивалентно R = VD / v (VD делится на кинематическую вязкость). Число Рейнольдса имеет большое значение, поскольку оно определяет тип потока, ламинарного или турбулентного, который будет происходить в любой линии трубопровода, за исключением того, что критическая зона находится примерно между R от 2000 до 3500. В этой зоне все проблемы с напором должны быть решены, поскольку предполагается, что может возникнуть турбулентный поток.

Вычисления с использованием этого предположения дают наибольшее значение потерь на трение, и, следовательно, результат будет находиться в безопасной зоне. Для тех, кто предпочитает большую точность алгебраического уравнения, число Рейнольдса для трубопровода также может быть вычислено по формулам, доступным в специальной литературе. В заключение заметим, что центробежные насосы обычно не подходят для перекачивания вязких жидкостей. Однако жидкости с вязкостью до 2000 SSU всё же можно перекачивать с помощью центробежных насосов. При этом важно помнить, что объём и давление насоса будут уменьшены (соответствующие значения обычно указываются в различных справочных таблицах). Информация о процентном уменьшении потока и напора и процентном увеличении мощности при перекачке вязкой жидкости вместо воды также может быть легко найдена в специальной литературе.