Chuyển đến nội dung chính

Lý thuyết cơ bản về bơm

Atmospheric Pressure

Atmospheric Pressure

@ Sea Level

Absolute Pressure

The sum of the available atmospheric pressure and the gage pressure in the pumping system

Absolute Pressure (PSIA) = Gauge Pressure + Atmospheric Pressure

Absolute P. = 150 PSIG (Gauge P.) + 14.7 PSI (Atmospheric P.) = 164.7 PSIA

Vacuum

The full or partial elimination of Atmospheric Pressure

Atmospheric Pressure on the Moon = 0 = Full Vacuum

1 Inch Hg Vacuum = 1.13 Ft of Water

Specific Gravity

Specific Gravity is the ratio of the weight of anything to the weight of water.

Specific Gravity of HCl = (Weight of HCl)/(Weight of Water) = (10.0)/(8.34) = 1.2

Pressure and Liquid Height Relationship (Head)

1 PSI = 2.31 Ft of Water

Pressure, Liquid Height, & Specific Gravity Relationship

Pressure (PSI) = Head (FT) x Specific Gravity (SG) / 2.31

Example - Water - 231Ft x 1.0 / 2.31 = 100 PSI

Example - HCL - 231 Ft x 1.2 / 2.31 = 120 PSI

Example - Gas - 231 Ft x .80 / 2.31 = 80 PSI

Vapor Pressure

The pressure pushing against atmospheric pressure on liquids at elevated temperatures.

Suction Head

A Suction Head exists when the liquid is taken from an open to atmosphere tank where the liquid level is above the centerline of the pump suction, commonly known as a Flooded Suction.

Total Dynamic Head

Total Dynamic Head (TDH) = Elevation(ft) + Friction(ft)

Centrifugal Pump Components

The two main components of a centrifugal pump are the impeller and the volute. The impeller produces liquid velocity and the volute forces the liquid to discharge from the pump converting velocity to pressure. This is accomplished by offsetting the impeller in the volute and by maintaining a close clearance between the impeller and the volute at the cut-water. Please note the impeller rotation. A centrifugal pump impeller slings the liquid out of the volute. It does not cup the liquid.

Pump Performance Curve

A Pump Performance Curve is produced by a pump manufacturer from actual tests performed and shows the relationship between Flow and Total Dynamic Head, the Efficiency, the NPSH Required, and the BHP Required.

Higher Head = Lower Flow Lower Head = Higher Flow

Lower Flow = Lower Horsepower Higher Flow = Higher Horsepower

Based on Water SG 1.0

Capacity

A Centrifugal Pump is a variable displacement pump. The actual flow rate achieved is directly dependent on the Total Dynamic Head it must work against.

The flow capacity of a centrifugal pump also depends on three (3) other factors:

1 Pump Design

2 Impeller Diameter

3 Pump Speed

Affinity Laws

The performance of a centrifugal pump is affected by a change in speed or impeller diameter.

Q = Capacity (GPM) D = Impeller Diameter N= Speed(RPM)

H = Total Dynamic Head(Feet) BHP = Brake Horsepower

The affinity law for a centrifugal pump with the impeller diameter held constant and the speed changed:

Flow: Q1 / Q2 = N1 / N2

Example: 100 / Q2 = 1750/3500 Q2 = 200 GPM

Head: H1/H2 = (N1) x (N1) / (N2) x (N2)

Example: 100 /H2 = 1750 x 1750 / 3500 x 3500 H2 = 400 Ft

Horsepower (BHP):

BHP1 / BHP2 = (N1) x (N1) x (N1) / (N2) x (N2) x (N2)

Example: 5/BHP2 = 1750 x 1750 x 1750 / 3500 x 3500 x 3500 BHP2 = 40

The affinity law for a centrifugal pump with the speed held constant and the impeller diameter changed:

Flow: Q1 / Q2 = D1 / D2

Example: 100 / Q2 = 8/6 Q2 = 75 GPM

Head: H1/H2 = (D1) x (D1) / (D2) x (D2)

Example: 100 /H2 = 8 x 8 / 6 x 6 H2 = 56.25 Ft

Horsepower (BHP):

BHP1 / BHP2 = (D1) x (D1) x (D1) / (D2) x (D2) x (D2)

Example: 5/BHP2 = 8 x 8 x 8 / 6 x 6 x 6 BHP2 = 2.1

Brake Horsepower

BHP = Flow(GPM) X TDH(FT) x SG /3960xEFFICIENCY(%)

Example: BHP = (100 GPM) x (95 Ft) x (1.0) / 3960 x .6 BHP = 4.0

Calculating Total Dynamic Head (TDH)

Flooded Suction Application

TDH = Total Discharge Head - Total Suction Head

Total Suction Head = Static - Friction

Total Discharge Head = Static + Friction

Suction Lift Application

TDH = Total Discharge Head + Total Suction Lift

Total Suction Lift= Static + Friction

Total Discharge Head = Static + Friction

Total Dynamic Head = Total Discharge Head + Total Suction Head

System Head Curve

To Calculate a System Head Curve several points must be chosen to calculate friction losses on both the suction and discharge sides of the pump at various flow rates. The static suction head/lift and the static discharge head remain constant.

Net Positive Suction Head

Net Positive Suction Head Required (NPSHR)

The net positive suction head required is a function of the pump design at the operating point on the pump performance curve.

Net Positive Suction Head Available (NPSHA)

The net positive suction head available is a function of the pump suction system.

The Net Positive Suction Head is the absolute total suction head in feet.

The NPSH available in a flooded suction system is:

Atmospheric Pressure (-) Vapor Pressure (+) Liquid Height (-) Friction in the Suction Line.

The NPSH available in a suction lift system is:

Atmospheric Pressure (-) Vapor Pressure (-) Liquid Ht. (-) Friction in the Suction Line.



If the NPSHA <>

Cavitation

Cavitation may occur in two different forms:

Suction Cavitation

Suction Cavitation occurs when the pump suction is under a low pressure/high vacuum condition where the liquid turns into a vapor at the eye of the pump impeller. This vapor is carried over to the discharge side of the pump where it no longer sees vacuum and is compressed back into a liquid by the discharge pressure. This imploding action occurs violently and attacks the face of the impeller. An impeller that has been operating under a suction cavitation condition has large chunks of material removed from its face causing premature failure of the pump.

Discharge Cavitation

Discharge Cavitation occurs when the pump discharge is extremely high. It normally occurs in a pump that is running at less than 10% of its best efficiency point. The high discharge pressure causes the majority of the fluid to circulate inside the pump instead of being allowed to flow out the discharge. As the liquid flows around the impeller it must pass through the small clearance between the impeller and the pump cutwater at extremely high velocity. This velocity causes a vacuum to develop at the cutwater similar to what occurs in a venturi and turns the liquid into a vapor. A pump that has been operating under these conditions shows premature wear of the impeller vane tips and the pump cutwater. In addition due to the high pressure condition premature failure of the pump mechanical seal and bearings can be expected and under extreme conditions will break the impeller shaft.

Suction Cavitation & Discharge Cavitation are extremely damaging to pump components.


SCCK.TK (www.pumprite.com)

Pressure, Head, and Friction Loss

Use Pressure to Measure Height

Pressure is a useful way to determine head - both Static Head (in a delivery pipeline) and Total Dynamic Head, in a pipeline being pumped. It is also a good diagnostic tool for checking the pumping system after it is installed.





There is a direct relationship between Head and Pressure*.

Pressure (kPa) = Height (Mts) x Gravity (m/s2)

The value for Gravitational Acceleration at sea level is 9.81 Metres per second per second. For convenience we use the number 10. So the formula to calculate pressure can be re-stated to calculate the height of a column of water (or the maximum height of a pipeline holding water). The formula is:-







Pressure (kPa)

Height (Mtrs) = __________________

10

If the pressure in a static pipeline (that is the pipe is full with water, but not flowing) is say 400 KiloPascals (kPa), the height of the water in the line is 40 Metres. If the pressure is read while the water is flowing in the pipeline then the pressure will indicate Total Dynamic Head. The difference between the flowing pressure and the static pressure, is the Friction Loss in the pipeline, at that flow rate. This number will increase if the flow rate increases.

Some useful conversions are :-

KiloPascals
KPa

Pounds per Sq Inch (PSI)

Metres of Water

Feet of Water

1

0.145

0.102

0.335

6.895

1

0.703

2.31

9.810

1.420

1

3.28

2.984

0.433

0.305

1

* The real formula actually includes Density, but as we usually pump water and the density if water is 1, we ignore this part of the equation.

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1...

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Tặng ebook: Root Cause Failure Analysis (Phân tích tìm nguyên nhân hư hỏng)

Để chào đón phiên bản web mới, baoduongcokhi.com gửi tặng các bạn ebook hay: Root Cause Failure Analysis. Ebook contents: Part I: Introduction to Root Cause Failure Analysis Chapter 1 Introduction Chapter 2 General Analysis Techniques Chapter 3 Root Cause Failure Analysis Methodology Chapter 4 Safety-Related Issues Chapter 5 Regulatory Compliance Issues Chapter 6 Process Performance   Part II: Equipment Design Evaluation Guide Chapter 7 Pumps Chapter 8 Fans. Blowers, and Fluidizers Chapter 9 Conveyors Chapter 10 Compressors Chapter I I Mixers and Agitators Chapter 12 Dust Collectors Chapter 13 Process Rolls Chapter 14 Gearboxes/Reducers Chapter 15 Steam Traps Chapter 16 Inverters Chapter 17 Control Valves Chapter 18 Seals and Packing

KỸ THUẬT SIẾT BULÔNG MẶT BÍCH

Kỹ thuật siết bu lông mặt bích phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ cứng của vật liệu, áp lực làm việc, đường kính bu lông, số lượng bu lông, v.v. Dưới đây là một số hướng dẫn chung về kỹ thuật siết bu lông mặt bích: 1- Chọn loại bu lông phù hợp với mặt bích và ứng dụng: Trước khi siết bu lông, bạn cần chọn loại bu lông phù hợp với mặt bích và ứng dụng. Điều này sẽ giúp đảm bảo rằng bu lông có độ cứng và độ bền phù hợp để chịu được áp lực và đảm bảo tính toàn vẹn của mặt bích. 2- Kiểm tra độ sạch và bôi trơn: Bạn cần đảm bảo rằng bề mặt của bu lông, đai ốc, mặt bích và vùng tiếp xúc được làm sạch và bôi trơn trước khi siết bu lông. Điều này giúp đảm bảo sự kết nối chặt chẽ giữa các bộ phận và hạn chế sự ăn mòn và rỉ sét. 3- Sử dụng công cụ siết bu lông: Sử dụng công cụ siết bu lông phù hợp để đảm bảo lực siết đúng như yêu cầu. Thường thì sẽ có các thông số như lực siết tối đa, lực siết khuyến nghị và mô-men xoắn cần thiết để siết bu lông. Xem kênh Youtube của Bảo Dưỡng Cơ Khí!  Hãy...

BẢNG TRA SIZE FLANGE, BOLT & NUT

Tra size bolt- nut 1- BẢNG TRA SIZE FLANGE, BOLT & NUT For class 150 Flanges STT size of flanges (inches) number of bolt Đường kính Bolt (Inches) Đường kính Bolt  ( MM) Leng of blots  L =mm 1 1/2 4 1/2 M14 60-60 2 3/4 4 1/2 M14 65-65 3 1 4 1/2 M14 65-80 4 1 1/4 4 1/2 M14 70-85 5 1 1/2 4 1/2 M14 70 85 6 2 4 5/8 M16 85 95 7 2/ 1/2 4 5/8 M16 90 100 8 ...

Nguyên lý hoạt động tuabin hơi (steam turbine)

Giới thiệu Tua bin hơi (steam turbine)  là loại máy biến đổi nhiệt năng sinh ra từ hơi có áp suất thành động năng sau đó chuyển hóa thành cơ năng làm trục quay. Trục này được kết nối với một máy phát điện ( Generator ) để sản xuất điện. Một phần rất lớn các yêu cầu về điện năng của thế giới được đáp ứng bởi các tuabin hơi nước này, có mặt trong các nhà máy điện hạt nhân, nhiệt điện và điện than. Riêng ở Mỹ, khoảng 88% điện năng được sản xuất bằng cách sử dụng các tuabin hơi nước. Tua bin hơi nước hiện đại đầu tiên được phát triển bởi Sir Charles A. Parsons vào năm 1884. Kể từ đó, rất nhiều cải tiến đáng kể đã được thực hiện về năng lực và hiệu quả sản xuất. Tua bin hơi nước được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện chu trình hỗn hợp . Trong các nhà máy này, tuabin khí tạo ra nhiệt và năng lượng từ khói thải có thể được tận dụng để sản xuất hơi nước để chạy tuabin hơi. Sự kết hợp của hai tuabin này với nhau giúp sản xuất điện có hiệu quả trong các nhà máy này. Về cơ bản, hiện na...

Cách tính toán phương pháp cân chỉnh Rim-Face

Ø  Đối với phương đứng: bạn cần tính toán theo hướng dẫn dưới đây Các thông số để tính toán cân chỉnh theo phương pháp RIM-FACE Hình: các thông số cần cho tính toán lượng di chuyển các chân máy bằng phương pháp Rim-Face Trong đó: A=Khoảng cách từ mặt phẳng đo tới chân sau của máy dịch chuyển B= Khoảng cách từ mặt phẳng đo tới chân trước của máy dịch chuyển D=Đường kính tạo ra khi đồng hồ so quét trên mặt phẳng đo (mặt khớp nối) b R =Số đo Rim của đồng hồ so tại vị trí đáy khi sét 0 ở trên đỉnh b F = Số đo Face của đồng hồ so tại vị trí đáy khi sét 0 ở trên đỉnh F=Lượng shim cần thiết ở hai chân trước R= Lượng shim cần thiết ở hai chân sau Để đo được cần chuẩn bị:2 đồng hồ so, thước mét Tính toán theo 2 công thức sau: Với 2 công thức này, bạn đã tính xong lượng shim cần them vào hay bớt ra ở hai chân trước và 2 chân sau. Quy ước: - Nếu tính ra kết quả dương (+) thì có nghĩa phải thêm một lượng shim F hay R ở các chân. - Nếu tính ra kết quả âm (-) thì có ...

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răn...

Hướng dẫn chi tiết Phương pháp Cân Tâm RIM & FACE

Sau đây tôi sẽ đăng lần lượt nội dung bài HD cách cân chỉnh bằng PP RIM & FACE. Đây là HD mang tính lý thuyết giúp bạn hiểu sâu hơn về PP này. Bài viết này tôi phải đánh máy hơi dài nên bài viết sẽ cập nhật tiếp sau mỗi ngày. Phương pháp này biểu diễn trên tờ giấy biểu đồ, các giá trị đo, tính toán và kết quả lượng shim thêm bớt và lượng dịch chuyển máy được thể hiện hoàn toàn trên giấy: (click lên hình để xem rõ hơn) KẾT QUẢ Sheet 1 Sheet2 Sheet 3 Kết quả biểu diễn trên giấy của phương pháp cân tâm RIM & FACE Khái niệm về PP RIM & FACE Phương pháp cân chỉnh RIM & FACE dùng biểu đồ để minh họa là một kỹ thuật mà cho thấy quan hệ vị trí của hai hoặc hơn hai đường tâm trục trên một tờ giấy biểu đồ. Từ biểu đồ này có thể tính toán ra được số lá căn (shim) cần thay đổi thêm vào hay bớt đi ở các chân máy và cũng như lượng dịch chuyển máy để đạt được độ đồng tâm đúng theo yêu cầu. QUY ƯỚC Để thực hiện các bước cân tâm này, chúng ta phải theo một số quy ước sa...

Đo thông số răng nào, khi chế bánh răng mới thay bánh răng bị hỏng

Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng,  da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng,  df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau,  d = m.Z   Số răng:  Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia,  P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng,  m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia;  h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răng (width): là độ dài cung tròn giữa 2 profin của một răng đo trên vòng tròn chia;  St = P/2 = m/2 Chiều rộng r...