System Characteristic Curve

  • منحنی مشخصه سیستم (System Characteristic Curve)

در مقوله پمپاژ دو منحنی مشخصه که نقطه کاری پمپ را مشخص می کنند وجود دارد. یکی مربوط به خود پمپ می شود که به آن منحنی مشخصه پمپ می گوییم و دیگری مربوط به سیستم و اجزای قبل و بعد از پمپ می شود که به آن منحنی مشخصه سیستم گفته می شود.

تعریف سیستم:

هر آنچه قبل و بعد از پمپ بر روی خط پمپاژ نصب می گردد، از مبدا پمپاژ که می تواند یک مخزن باشد تا شیرها و اتصالات روی خط، همگی جزیی از سیستم می باشند.

روش ترسیم منحنی سیستم:

برای ترسیم منحنی سیستم باید افت های موجود در سیستم را ابتدا شناخت و سپس بتوان آنها را محاسبه نمود.

افت های سیستم پمپاژ:

افت های سیستم به دو دسته افت استاتیکی و افت دینامیکی تقسیم می گردد.

Untitled

افت استاتیکی در سیستم به دو صورت می تواند ظاهر گردد. این افت در زمان خاموش بودن پمپ به قوت خود پابرجاست.

  • اختلاف فشار منبع ورودی و خروجی: هرگونه فشار بر روی سیال، چه در مخزن ورودی و خروجی باشد. مخازن می توانند اتمسفریک باشند یا می توانند تحت فشار باشند. فشار بر روی مخزن ورود به پمپ منفی و بر روی مخزن خروج مثبت در نظر گرفته می شود.
  • اختلاف ارتفاع منبع ورودی و خروجی (مبنا پمپ): ارتفاع سیال مخزن ورودی و خروجی نسبت به پمپ. ارتفاع سیال ورودی در روی نمودار H-Q منفی در نظر گرفته می شود و ارتفاع سیال خروجی بر روی نمودار مثبت در نظر گرفته می شود.

مثال: افت استاتیکی سیستم پمپاژ زیر را محاسبه کنید.

Untitled

 

ارتفاع مخزن ورودی 7 متر می باشد.

ارتفاع مخزن خروجی از پمپ 10 متر می باشد.

H1 = 7 m

H2 = 10 m

H = 10 – 7 = 3 m∆

فشار مخزن ورودی یک بار است.

فشار مخزن خروجی 4 بار می باشد.

P1 = 1 bar

P2 = 4 bar

P = 4 – 1 = 3 bar∆

فشار را به ارتفاع معادل سیال تبدیل می کنیم:

P = ρ x g x h = 3 bar x 105 = 1000 x 9.81 x h                    h = 30.58 m

H total = 3 + 30.58 = 33.58 m

 

 

Untitled

افت استاتیکی به صورت یک خط مستقیم بر روی محور H نشان داده می شود. در حقیقت میزان افت استاتیکی نقطه شروع منحنی افت دینامیکی می باشد.

افت دینامیکی نیز به دو صورت می باشد

  • افت مسیر خط لوله
  • افت اتصالات لوله کشی

افت های بالا را می توان به دو روش استفاده از گراف و استفاده از فرمول بدست آورد.

در روش گراف ابتدا معادل طول لوله همه اتصالات را بدست آورده و سپس با توجه به گراف افت دینامیکی کل سیستم را بدست می آوریم. در روش دوم از فرمول برای افت دینامیکی استفاده می شود که روش دقیق تری می باشد.

Untitled
فرمول محاسبه افت اتصالات

K در فرمول بالا ضریب افت اتصالات می باشد که برای هر نوع اتصالی در یک جدول مشخص شده است.

Untitled

فرمول محاسبه افت لوله

از آنجا که در دو تابع بالا، سرعت با توان دو ظاهر می شود، منحنی به صورت نیم سهموی تولید می گردد.

 

Untitled

نقطه برخورد منحنی سیستم با منحنی پمپ، نقطه کاری پمپ می باشد.

به طور مثال اگر بر روی خط خروجی پمپ یک کنترل ولو باشد با بسته شدن کنترل ولو منحنی سیستم تغییر کرده، طوریکه دبی کاهش می یابد و هد افزایش پیدا می کند.