محاسبه توان اسب بخار پمپ آب

چگونه توان اسب بخار پمپ آب را محاسبه کنیم؟

پمپ یک وسیله ی مکانیکی اساسی و مهمی است که نیرو را برای حرکت سیال در یک نرخ جریان خاص، فراهم می کند. مانند کارکرد  هر دستگاه دیگر (انتقال انرژی در یک فاصله)، کارایی پمپ آب نیز براساس قدرت (power) ، اندازه گیری می شود. اگر چه وات و کیلو وات رایج ترین واحد اندازه گیری نیرو هستند، هنوز قدرت اسب بخار برای دستگاه های الکتریکی با قدرت بالا، در ایالات متحده استفاده می شوند‌. در این زمینه، ۱ اسب بخار برابر با ۷۴۶ وات است.

 

فرمول سریع

•       اسب بخار آب= حداقل نیروی مورد نیاز برای راه اندازی پمپ آب

•       TDH= هد داینامیک کل = فاصله عمودی گردش مایع( در فوت) + اتلاف اصطکاک لوله

•       Q= میزان جریان مایع در گالن برای یک دقیقه

•       SG = گرانش مایع(اگر شما آب را پمپاژ کنید SGبرابر با ۱ است.)

•       نیروی آب= TDH×Q×SG/3960

•       قدرت واقعی مورد نیاز= ( اسب بخار آب)/( بازدهی پمپ تاسیساتی) برابر ۱ است.

•       یادداشت بازده بعنوان عدد اعشاری ( ۵٪->0.5 )

 

راهنما : هر گالن معادل 3.78541 لیتر و هر فوت معادل 30.48 سانتی متر می باشد.

1.نرخ جریان مورد نظر را محاسبه کنید

توان اسب بخار پمپ آب

الزامات پروژه ی شما، نرخ جریان لازم مربوط به مایع را از پمپ، تعیین می کند. این مقدار را هر گالن در دقیقه (gpm) بنویسید. شما از این مقدار به صورت مستقیم استفاده نمی کنید اما پمپ ها و لوله های مورد نیاز شما توسط این مقدار تعیین می شود.

مثال: یک باغبان دارای یک طرح آبیاری است که نیاز به نرخ جریان ۱۰ گالن در دقیقه دارد.

 

 

2. ارتفاع آب درحال حرکت را اندازه گیری کنید

توان اسب بخار پمپ آب

این ارتفاع، فاصله عمودی از بالای سطح آب ( یا بالای سطح آب در مخزن اول) تا مقصد نهایی آن است. اگر مقدار آب در طول زمان تغییر کرد، از هر فاصله افقی چشم پوشی کنید ، از حداکثر فاصله احتمالی باید استفاده کرد.

مثال: هنگامی که مخزن آب باغبانی تقریبا خالی است( پایین ترین سطح مورد انتظار)، سطح آب آن ۵۰ فوت پایین تراز سطح آب باغی است که نیاز به آبیاری دارد.

۷۵فوت×۳.۶راس فوت/ ۱۰۰ فوت= ۴.۷ راس فوت

اطلاف اصطکاک ۱۵فوت

۴.۷+۱۵=۱۹.۷ فوت یا ۲۰ فوت

 

 

3.  برآورد میزان اتلاف اصطکاک از لوله

توان اسب بخار پمپ آب

علاوه بر حداقل فشار مورد نیاز برای حرکت آب دریک مسیر مشخص، پمپ شما نیاز به غلبه بر نیروی اصطکاک  را هم دارد. زیرا آب اطراف لوله حرکت می کند. میزان اصطکاک بستگی به‌جنس لوله، قطر داخلی، و طول، بعلاوه نوع خمش ها و لوازمی که استفاده میکنید، دارد. به این مقادیر بر نمودار اتلاف اصطکاک لوله

نگاه کنید. کل اتلاف اصطکاک را در راس فوت بنویسید.( به معنای تعداد فوت هایی که شما به دلیل وجود اصطکاک پمپاژ خود از دست داده اید)

مثال: باغبانی نیاز به استفاده از لوله های پلاستیکی با قطر ۱ و ۷۵ فوت کل لوله ( از جمله طول های افقی) دارد. نمودار تراوش اصطکاک لوله ها به او می فهماند که ۱ لوله پلاستیکی باعث از بین رفتن ۶.۳ راس فوت برای هر ۱۰۰ فوت، طول لوله میشود.

۷۵فوت×۶.۳ft head/100 ft =۴.۷ft

او همچنین به از دست دادن اصطکاک از هر اتصالی در لوله توجه دارد. برای یک پلاستیک، یک اتصال دهنده ۹۰ درجه و سه اتصال رشته ای باعث کاهش ،۱۵ فوت می شود. با اضافه کردن همه ی اینها به هم ، اتلاف اصطکاک کل برابر با ۴.۷+۵=۱۹ یا تقریبا ۲۰ فوت است.

این نمودار بر اساس آهنگ  جریان و لوله هایی است که استفاده می کنید؛ اغلب سرعت آب را نیز  تخمین میزند. بهترین راه  این است که  سرعت را  کمتر از ۵ فوت/ ثانیه نگه دارید تا از چکه کردن آب جلوگیری کند. ارتعاش ضربه تکراری می تواند به تجهیزات شما آسیب برساند.

TDH=فاصله عمودی+  اصطکاک=۵۰ فوت+۲۰ فوت= ۷۰ فوت

 

 

4. افزایش پمپاژ و اتلاف اصطکاک را با هم اضافه کنید.

توان اسب بخار پمپ آب

جریان آب مسیر عمودی نیاز به حرکت دارد، بعلاوه اتلاف اصطکاک از لوله باعث ایجاد "هد دینامیکی کل" یا TDH می شود. TDH ، بار فشار کل پمپ است که باید بر آن غلبه کند.

مثال:

TDH= فاصله عمودی+ تراوش اصطکاک=

۵۰فوت+۲۰ فوت= ۷۰ فوت

 

 

5.     چنانچه هر چیزی جز آب را پمپاژ میکنید به گرانش مخصوص به آن نگاه کنید. 

توان اسب بخار پمپ آب

فرمول اصلی محاسبه اسب بخار پمپ بر اساس پمپاژ آب هست. اگر شما مایع متفاوتی را پمپاژ می کنید، به گرانش خاص آن بصورت آنلاین یا در کتاب مرجع مهندسی نگاهی بیاندازید. مایعات با تراکم خاص خطر بیشتری دارند و نیاز به نیروی اسب بخار بیشتری است تا از لوله عبور کنند.

مثال: از آنجا که باغبان آب را پمپاژ می کند، نیازی به نگاه کردن به چیز دیگری نیست، وزن مخصوص آب برابر با ۱ است

اسب بخار آب

TDH×Q×SG/3960=

=70×10×1/3960=0.18 بخار اسب

 

 

6. این مقادیر را در فرمول اسب بخار آب وارد کنید

توان اسب بخار پمپ آب

اسب بخار آب ، یا حداقل نیروی مورد نیاز برای راه اندازی پمپ، برابر باTDH×Q×SG/3960، که TDH هد دینامیک کل در فوت است، Q سرعت جریان در  واحدgpm است و SG وزن مخصوص(۱ برای آب) است. تمام مقادیری را که یافتید در این فرمول وارد کنید تا اسب بخار آب را برای پروژه خود پیدا کنید.

مثال: پمپ باغبانی نیاز به غلبه بر TDH 70 فوت دارد و جریان Q را از ۱۰ فوت در دقیقه تولید می کند. از آنجا که آب پمپاژ می شود، SG برابر است با،

اسب بخار= TDH×Q×SG/3960 =۷۰×۱۰×۱/۳۹۶۰~0.18 اسب بخار

=اسب بخار/راندمان پمپ=۰.۱۸/۰.۵=۰.۳۶hp موتور

 

 

7.     قدرت اسب بخار را بر بازدهی پمپ تقسیم کنید:

توان اسب بخار پمپ آب

 در حال حاضر شما می دانید برای راه اندازی پمپ آب به چقدر نیروی اسب بخار نیاز دارید. اما هیچ دستگاه مکانیکی، ۱۰۰٪ بازدهی، در انتقال قدرت ندارد. هنگامی که یک پمپ را انتخاب کردید، اطلاعات تولید کننده را در مورد بازدهی پمپ بررسی کنید و آن را بصورت یک عدد اعشاری بنویسید.  توان اسب بخار آب را بر این مقدار تقسیم کنید تا اسب بخار واقعی موتور مورد نیاز برای پمپ شما بدست آید.

مثال: برای انجام کاری با توان ۰.۱۸ اسب بخار ، یک پمپ با ۵۰٪ ( یا ۰.۵) میزان بازدهی در واقع نیاز به.۰.۱۸/۰.۵=۰.۳۶ اسب بخار دارد.

بیشتر پمپ های مدرن بین ۵۰٪ تا ۸۵٪ بازدهی  دارند. اگر شما نمی توانید بازدهی پمپ خود را پیدا کنید، می توانید فرض کنید که موتور اسب بخار واقعی لازم بین

آبHp  /۰.۵        و     آبHp /۰.۸۵ است.

 

قصد خرید پمپ آب برای چاه خود را دارید؟ ما به شما کمک می کنیم: خرید آنلاین پمپ آب برای چاه

 

روش دوم محاسبه توان پمپ آب:

 

اندازه گیری نیروی اسب بخار پمپ

  1. سطح آب را در مخزن پایه بررسی کنید. این مخزن است که آب را برای پمپ تامین می کند. سطح آب در مخزن برابر با  سطح آب لوله خواهد بود، اگر از یک چاه، آب پمپاژ کنید،  یا عمق را بطور مستقیم اندازه گیری کنید، و یا  میزان سطح آب در منطقه خود( در این زمان از سال) را تخمین بزنید. سازمان های دولتی مانندUSGS  اغلب می توانند این اطلاعات را ارائه دهند.
  2. مخزن نهایی را خالی کنید. مخزن نهایی در واقع دومین مخزن است که آب انتقالی را از مخزن اصلی پمپاژ میکند. مطمئن شوید که این مخزن خالی است و به پمپ درست وصل شده است.

● اگر شما بطور معمول یک مخزن در اینجا ندارید، آب را در یک سطل بزرگ  (اندازه ی گالن )بریزید تا این اندازه گیری را انجام دهید.

  1. فاصله عمودی  بین دو محل را اندازه گیری کنید.با استفاده از یک مقیاس یا خط کش، فاصله عمودی ، بین سطح آب مخزن ورودی و سطح آب مخزن نهایی  را اندازه گیری کنبد. فاصله را به ازای فوت یادداشت کنید.

● برای مثال، می گویند که سطح آب در مخزن اول ۱۳۰ فوت پایینتر از ارتفاع مخزن نهایی است.

 برای این مرحله، مهم نیست که آب در چه  فاصله ی افقی جریان دارد.

  1. پمپ را روشن کنید:

 دستگاه را روشن کنید، دستگاه شروع به پمپاژ آب خواهد کرد . آن را رها کنید.

=۱۰ گالن/۳۰ ثانیه۶۰ ثانیه/ دقیقه= ۲۰ گالن دقیقه=۲۰ gpm

  1. اندازه گیری نرخ جریان:

 هنگامی که پمپ شما کار می کند می توانید میزان جریان حجمی را اندازه گیری کنید:  جریان حجمی :حجم آب منتقل شده در  واحد زمان است. توجه داشته باشید این نرخ در گالن در هر دقیقه است.

برای مثال، پمپ شما ۳۰ ثانیه طول می کشد تا یک ظرف ۱۰ گالن پر  را کند، این به این معنی است که نرخ جریان به شرح زیر است:

۱۰ گالن/۳۰ ثانیه × ۶۰ ثانیه/ دقیقه=۲۰ گالن/ دقیقه

معمولا بصورت ۲۰gpm  برای گالن در هر دقیقه نوشته شده است

چگالی آب=۱

  1. به وزن (جاذبه زمین)مخصوص مایع نگاهی بیاندازید. وزن، مخصوص اندازه گیری تراکم (چگالی) است:  هرچقدر تراکم  بیشتر باشد قدرت بیشتری برای پمپاژ می گیرد. آب دارای وزن ۱ است. اگر مایع متفاوتی را پمپاژ  میکنید،  وزن آن را در جدول مهندسی وزن پیدا کنید.

  دراین مثال از آب استفاده خواهد شد، بنابراین وزن مخصوص آن ۱ است.

  1.  
  2.  
  3.  
  1. برآورد نیروی اسب بخار از این مقادیر است:

اسب بخار  پمپ آب تقریبا برابر با  H×Q×SG/3960  است، H ارتفاع آبی  است که در  یک فوت جابه جا میشود، Q  سرعت جریان در گالن، در یک دقیقه است، و SG وزن مخصوص مایع است.

  • در این مثال، پمپ در 120 ft×20gpm ×1/3960= 0.65 اسب بخار عمل می کند.

 

اسب بخار:

 در حقیقت ، شما احتمالا با استفاده از قدرت بیشتری نسبت به این مقدار محاسبه شده، از پمپ خود استفاده میکنید. پمپ شما همچنین برنیروی اصطکاک در لوله ها غلبه می کند و به علت ناکارآمدی موتور، مقداری انرژی مصرف می شود. شما می توانید این نتیجه را برای تخمین تقریبی مصرف انرژی دو برابر کنید یا میزان واقعی سوخت یا برق مورد استفاده خود را مشخص نمایید یا به محاسبات کامل دست یابید.

منبع مقاله لاتین: wikihow

 

شاید برای شما جالب باشد:

پمپ آب خانگی بی صدا

اینفوگرافیک راهنمای انتخاب پمپ

راهنمای نصب پمپ آب (پمپ های تقویت کننده فشار آب)

اینفوگرافیک پمپ آب چیست؟