Hur du avläser peristaltiska pumpkurvor
Masterflex eftersträvar att kunna publicera en representativ kurva för flöde jämfört med mottryck. I många fall kan vi också tillhandahålla prestandakurvor som kvantifierar parametrar som NPSHreq
NPSHreq: den nettopositiva sughöjden som måste vara tillgänglig för pumpen för kavitationsfri drift. NPSHreq uttrycks vanligtvis i antingen ”foot of head” eller tryckenheter.
Vad är höjd?
Höjden, även kallad tömningshöjd eller tömningstryck, är den totala tryckkraft som trycker tillbaka mot pumpens utlopp.
Man kan vanligtvis beräkna höjden genom att mäta den statiska höjden för vätskan plus friktionsförlusten för rörledningarna. Om det finns andra begränsningar i ledningen, t.ex. knän eller avsmalningar, ökar detta värde.
Sug och tryck
Sug eller sugtryck är kraften på inloppet som pumpen måste dra emot. Om höjden på en öppen vätsketank ligger under pumpinloppet, är detta i typfallet ett negativt tryck (eller vakuum) som pumpen måste hantera. Om tanken är ovanför nivån på pumpinloppet kallas detta flödat insug och är ett positivt tryckvärde som kan hjälpa till att trycka vätskan genom pumpen.
Formel för PSI
Det finns ingen formel för PSI: trycket är en skalär storhet, eller en uppmätt kraft, och PSI är en enhet av tryck uttryckt i pund av kraft per kvadrattum yta.
14.7 PSI = 1 bar = 100 kilopascal. Tryck uttrycks normalt som ett manometertryck vilket är tryckskillnaden gentemot den lokala atmosfären. Jämfört med ett perfekt vakuum är det atmosfäriska trycket vid havsytan i typfallet 14.7 PSI eller 1 bar.
Vad är totalt dynamiskt tryck?
Det totala dynamiska trycket är trycket för hela systemet, med beaktande av både tömningshöjdstrycket och sughöjdstrycket för att visa det samlade arbete som pumpen måste klara.
Vad är den bästa verkningsgradspunkten?
Den bästa verkningsgradspunkten är den punkt där effekterna av trycket (tryck) och flödet löper samman för att producera den största mängden uteffekt med minsta mängden energi.
- NPSHavail = ha - hvpa - hst - hfs när insuget lyfter vätska
- NPSHavail = ha - hvpa hst - hfs för flödat insug
- ha =absolut tryck (i fot för den vätska som pumpas) på ytan av vätskeförsörjningsnivån (detta är ett barometriskt tryck om insuget är från en öppen tank eller sump; eller det absoluta tryck som föreligger i en sluten tank, t.ex. kondensatorkondens eller avluftare).
- hvpa = höjden i fot motsvarande ångtrycket för vätskan vid den temperatur som den pumpas i.
- hst = statisk höjd i fot som vätskeförsörjningsnivån ligger över eller under pumpmittlinjen eller impellerögat.
- hfs = alla sugledningsförluster (i fot) inkl. ingångsförluster och friktionsförluster genom rör, ventiler och förbindningar.
Beräkning av friktionsförluster
Friktionsförluster i rör beräknas normalt med Darcy-Weisbach-ekvationen, där:
hf = f x
L
x
V
2
D 2g
- hf = friktionsförlust i fot för vätska
- f = friktionsfaktor, ett dimensionslöst tal som har fastställts genom experiment och som för turbulenta flöden beror på ytjämnheten på rörets inre yta och Reynoldstalet.
- L =rörlängd i fot
- D = genomsnittlig innerdiameter på rör i fot
- V =genomsnittlig innerdiameter på rör i fot
- g = gravitationskonstant (32,174 fot/sek2)
Reynoldstal
Reynoldstalet bestäms av en ekvation där:
R =
VD
n
- D = innerdiameter på rör i fot
- V =genomsnittlig rörhastighet i fot/sek
- n = kinematisk viskositet i ft2/sek
Friktionsfaktor
Vid ett visköst (laminärt) flöde, där Reynoldstalet är under 2000, bestäms friktionsfaktorn av följande ekvation, där:
f =
64
R
- Vid ett visköst (laminärt) flöde, där Reynoldstalet är under 2000, bestäms friktionsfaktorn av följande ekvation, där:
ρ = [-2 log10 ( Ε 2.51 )] -z
3.7D R√f - ρ =densitet vid den temperatur och det tryck vid vilket vätskan flödar i lb/ft2
- Ε = absolute roughness (se tabell nedan för Pipe Absolute Roughness table below)
- D = innerdiameter på rör i fot
- R =Reynoldstal
- f =friktionsfaktor
- z = absolut eller dynamisk viskositet i centipois
Absolut ytjämnhet för rör
- Se originalartikeln för korrekt formelstruktur [LS1]
| Typ av rör | Absolut ytjämnhet (Ε) i fot |
| Rördragna rör (glas, mässing, plast) | 0,000005 |
| Mjukt stål eller smidesjärn | 0,00015 |
| Gjutjärn (asfaltförstärkning) | 0,0004 |
| Galvaniserat järn | 0,0005 |
| Gjutjärn (utan beläggning) | 0,00085 |
| Trästav | 0,0006 till 0,0003 |
| Betong | 0,001 till 0,01 |
| Nitad stål | 0,003 till 0,03 |
Betydelse av förmågan att avläsa pumpkurvor
För all laboratoriepersonal är det mycket viktigt att kunna läsa pumpprestandakurvor. Med denna information till hands kan man bestämma vilken utrustning som passar bäst till behoven. Kontakta oss gärna för mer information om våra produkter, eller om avläsning av pumpkurvor. Vi finns här idag för att göra morgondagen enklare.