Pagrindiniai terminai susiję su siurbliais ir jų darbo kreivėmis

• HEAD – Pakėlimas (pakėlimo aukštis): skysčių mechanikos terminas, reiškiantis skystyje sukauptą energiją dėl slėgio, kuriuo jis yra veikiamas. Matuojamas kaip skysčio ilgis, kur 10 metrų etaloninė vertė lygi vienai atmosferai arba 1 barui. Siurblių darbo kreivėse žymima H raide.

• FLOW – Našumas (srautas): siurblio skysčio tūrio matavimas. Dažnai nurodoma litrais per minutę (l/min), litrais per sekundę (l/s) ir kubiniais metrais per valandą (m3/val.). Siurblių darbo kreivėse žymima Q raide.

• PERFORMANCE CURVE – Eksploatacinių charakteristikų kreivė (darbo kreivė): diagrama, vaizduojanti bendrąją siurblio pakėlimo aukščio ir našumo kreivę konkrečiam siurbliui su atitinkamu darbo ratu ir atitinkamomis charakteristikomis. Informaciją apie tai, kaip skaityti siurblio darbo kreivę rasite paspaudę ant šios nuorodos.

• PIPE FRICTION LOSS – Vamzdžių trinties nuostoliai (hidrauliniai nuostoliai): pakėlimo nuostoliai, susidarantys dėl trinties tarp pumpuojamo darbinio skysčio ir vamzdžių, ir jungčių sienelių.

• FRICTION HEAD – Trinties dydis: jėga (slėgis), reikalinga trinčiai įveikti, kurią lemia sistemos vamzdžių, jungiamųjų detalių, siurblių vidus.

• TOTAL HEAD – Bendras pakėlimas (bendras pakėlimo aukštis): siurblio sukuriamo pakėlimo aukščio suma. Tai galima apskaičiuoti atimant įsiurbimo aukštį iš išmetimo aukščio. Dar kitaip vadinama, kaip “Bendras dinaminis pakėlimas“ (angl. Total Dynamic Head).

• PRESSURE – Slėgis: fizikinis dydis, jėgos veikimas į plotą. Kiekybiškai jis apibūdinamas kaip jėga, statmenai veikianti ploto vienetą. Matuojamas bar , kg/cm² arba kpa.

• PRESSURE DROP – Slėgio kritimas: slėgio skirtumas tarp dviejų siurblio sričių arba tarp talpos vidinės ir išorinės pusės.

• EFFICIENCY – Efektyvumas: išmatuota įrenginio vieneto galia, padalyta iš įrenginio vieneto pagamintos galios. Nurodoma procentais.

• B.E.P – Geriausias (aukščiausias) efektyvumo taškas: Kinetinė energija, kurią sukuria siurblys, niekada nekonvertuojama 100% efektyvumu į slėgio energiją. Nuostoliai visada patiriami dėl trinties sandarikliuose, guolių trinties, pumpuojamo skysčio trinties darbo rate ir kt. Aukščiausias efektyvumo taškas – yra siurblio tūrinis našumas, kuriam siurblys buvo suprojektuotas siekiant kaip galima daugiau paversti kinetinės energijos į slėgio energiją. Kas atsitinka, kai siurblys veikia ne aukščiausio efektyvumo darbo sąlygomis?

• N.P.S.H. (Net Positive Suction Head) – sąlyginis hidraulinis slėgis (kavitacijos rezervas). NPSH nurodo minimalų įsiurbimo linijoje slėgį, kuris užtikrina atitinkamo tipo siurblio veikimą be kavitacijos. Jis matuojamas skysčio stulpo metrais siurblio įsiurbime – įvade. Sąlygiškai,  tai yra jėgų santykio balanso patikrinimas siurblio įsiurbime. Fizinė šio parametro reikšmė yra tokia: ar skystis garuos ir užvirs prie esamo slėgio siurblio įsiurbimo angoje (kavitacijos efektas), ar siurblys veiks normaliai be kavitacijos ir įsiurbiamo skysčio srauto pertrūkio.

• N.P.S.H.A: Turimas grynasis įsiurbimo aukštis, kurį galima naudoti, norint išvengti kavitacijos siurblyje. Tai apibrėžiama kaip statinio pakėlimo aukščio ir paviršiaus slėgio aukščių suma, iš kurio atimamas siurbiamo skysčio garų slėgis, trinties nuostoliai dėl vamzdynų, vožtuvų ir jungiamųjų detalių. NPSHA vertė apskaičiuojama savarankiškai. NPSHa (sistemos) visada turėtų būti didesnis nei NPSHr (siurblys). Jei taip nėra, būtina pasirinkti kitą siurblį su mažesniu NPSHr, arba padidinti slėgį įsiurbimo angoje, arba sumažinti temperatūrą, tuo sukeliant prisotintų garų slėgio sumažėjimą. Skaičiuokles rasite paspaudę ant nuorodos.

• N.P.S.H.R: Grynas teigiamas įsiurbimo aukštis, reikalingas tam, kad siurblys “nekavituotų”. Reikalinga slėgio vertė siurblio įsiurbimo angoje (siurblio gamintojas NPSHR kreivę pateikia kartu su konkretaus siurblio darbo charakteristikų kreive);

• CAVITATE – Kavitacija: skysčio srauto žemose slėgio srityse susidarantys dujų, garų burbuliukai, kurie patekę į siurblio aukšto slėgio sritis, sprogsta sudarydami smūgines bangas. Prarandamas našumas, kyla triukšmas ir siurblio darbinių dalių sugadinimas. Daugiau apie kavitaciją rasite paspaudę ant šios nuorodos.

• SPECIFIC GRAVITY (SG) – Lyginamasis svoris: Medžiagos tankio santykis su etaloninio tirpalo (paprastai vandens, esant 4°C temperatūrai) tankiu.

• VISCOSITY – Klampumas: Atsparumas laipsniškai skysčio deformacijai veikiamai šlyties ar tempimo jėgų. Daugiau informacijos apie tai rasite paspaudę ant šios nuorodos.

• B.H.P. – Stabdymo galia A.G.: Variklio galios matavimas prieš jos praradimą sukeltą bet kokios apkrovos (greičių dėžės ir pan.). Matuojama, pritvirtinant „De Prony stabdį“ prie variklio veleno.

• FLOODED SUCTION – užpildytas siurbimas (teigiamas įsiurbimo aukštis): Jei siurblys yra žemiau skysčio šaltinio, o įsiurbimas vyksta sunkio jėgos dėka. Tai yra tinkamiausias išcentrinių siurblių sumontavimo būdas. Montavimo schemos pavyzdys.

• SUCTION STATIC HEAD – Statinis siurbimo aukštis: aukščių skirtumas tarp rezervuare esančio skysčio paviršiaus ir siurblio įsiurbimo angos vidurio linijos. Jei skystis rezervuare (talpoje) yra su slėgiu, šis slėgis taip pat įvertinamas.

• SUCTION STATIC LIFT – Statinis įsiurbimo pakėlimas (neigiamas įsiurbimo aukštis): Atsiranda tik tada, kai siurblys yra sumontuotas virš rezervuaro (talpos). Montavimo schemos pavyzdys.

• IMPELLER – Darbo ratas: siurblio dalis, kuri pritvirtinama prie besisukančio veleno ir paverčia judesio energiją į skysčio pumpavimą.

 

 

APIE SIURBLIO KREIVES

 

Išcentrinio siurblio veikimą parodo eksploatacinių charakteristikų rinkinys. Išcentrinio siurblio našumo kreivės parodytos 1 paveiksle. Pakėlimas, sunaudota energija, efektyvumas ir NPSH parodyti kaip srauto funkcija.

1 pav. Tipinio išcentrinio siurblio darbo kreivės. Pakėlimas, energijos suvartojimas (naudojama galia), efektyvumas ir NPSH yra parodyti kaip našumo funkcija.

 

Paprastai duomenų lapuose esančios siurblio kreivės apima tik dalį siurblio charakteristikų. Dėl šios priežasties energijos suvartojimas, P2 reikšmė, kuri nurodyta duomenų lapuose, apima tik siurbliui tiekiamą energiją (žr. 1 paveikslą). Tas pats pasakytina apie efektyvumo vertę, kuri apima tik dalį siurblio (η = ηP). Kai kurių tipų siurbliuose su įmontuotu varikliu, o ir su įmontuotu dažnio keitikliu, pavyzdžiui, siurbliuose su pastoviu varikliu, energijos kreivė ir η-kreivė apima ir variklį, ir siurblį. Šiuo atveju tai yra P1 vertė, į kurią reikia atsižvelgti.

Paprastai siurblio kreivės apskaičiuojamos pagal ISO 9906 A priedą, kuriame nurodomi kreivės nuokrypiai:

• Q +/- 9%;

• H +/- 7%;

• P + 9%;

• η-7%.

2 pav. Energijos suvartojimo ir efektyvumo kreivės paprastai apims tik siurblio hidraulinio mazgo dalį – t. y. P2 ir ηP.

 

 

Žemiau pateikiamas trumpas skirtingų siurblio eksploatacinių kreivių pristatymas.

 

Pakėlimas, QH kreivė

QH kreivė parodo, kokį pakėlimo aukštį siurblys gali užtikrinti esant tam tikram našumui (srautui). Pakėlimas matuojamas skysčio stulpo metrais [mLC], paprastai naudojamas matavimo vienetas [metras, m]. Siurblio pakėlimo matavimo vieneto [m] naudojimo pranašumas yra tas, kad QH kreivė neturi įtakos skysčio, kurį pumpuoja siurblys, tipui.

3 pav. QH kreivė tipiniam išcentriniam siurbliui. Mažas našumas lemia aukštą pakėlimą, o didelis  – žemą.

 

Efektyvumas, η-kreivė

Efektyvumas yra tiekiamos energijos ir faktiškai sunaudotos galios santykis.

4 pav. Tipinio išcentrinio siurblio efektyvumo kreivė

 

Siurblių pasaulyje ηP efektyvumas yra santykis tarp galios, kurią siurblys tiekia vandeniui (PH) ir galios tiekiamos velenui (P2):

 

 

 

Kur:

ρ yra skysčio tankis, kg/m³;
g yra gravitacijos pagreitis, m/s²;
Q yra debitas, išreikštas m³/h, o H – pakėlimas, m.

Vandeniui, kurio temperatūra 20°C ir kurio matavimo Q yra m³/h, o H – m, hidraulinę galią galima apskaičiuoti taip:

Kaip matyti iš efektyvumo kreivės, efektyvumas priklauso nuo siurblio veikimo taško. Dėl to svarbu pasirinkti siurblį, kuris atitiktų srauto reikalavimus, ir užtikrintų, kad siurblys veiktų efektyviausiame našumo (srauto) plote.

 

Energijos sąnaudos, P2 kreivė

Ryšys tarp siurblio sunaudotos energijos ir našumo (srauto) parodytas 5 pav. Daugumos išcentrinių siurblių P2 kreivė yra panaši į kreivę, pavaizduotą 5 pav., kur P2 vertė didėja didėjant našumui.

5 pav. Tipinio išcentrinio siurblio energijos suvartojimo kreivė

 

 

NPSH kreivė (grynasis teigiamas įsiurbimo aukštis)

Siurblio NPSH vertė yra mažiausias absoliutus slėgis, kuris turi būti siurblio įsiurbimo pusėje, kad būtų išvengta kavitacijos. NPSH vertės matuojamos [m] ir priklauso nuo našumo (srauto). Kai našumas padidėja, padidėja ir NPSH vertė (žr. 6 paveikslą).

6 pav. Tipinio išcentrinio siurblio NPSH kreivė