Jak vybrat průměr potrubí pro systémy mikro zubových čerpadel

Někdy zákazníci hlásí, že průtok čerpadla nesplňuje požadavky. V takových případech jim Suofu položí jednu otázku: 'Jaký je vnitřní průměr a délka vaší přívodní trubky?''

Obecně platí, že při navrhování rozsáhlých systémů uživatelé věnují velkou pozornost výběru průměru potrubí. Tento aspekt je však v mikročerpadlových systémech často přehlížen. Navíc pro velké průmyslové průtokové systémy existují v různých příručkách jasné specifikace pro výběr vhodného průměru potrubí na základě známých parametrů, jako je průtok, teplota a viskozita. Tyto návody však obvykle neposkytují podrobné specifikace pro průměry potrubí menší než DN25. Jak by se tedy měl zvolit průměr potrubí pro aplikace s průtoky v rozmezí od několika desítek mililitrů za minutu až po několik desítek litrů za minutu? Zde je krátká diskuse:

Uvažujme čistě z pohledu rychlosti proudění kapaliny:

I. Průměr výstupní trubky (vnitřní průměr):

Pro průměr výstupní trubky čerpadla je třeba vzít v úvahu dva hlavní body:

1. Průměr potrubí by neměl být příliš malý a rychlost proudění by neměla být příliš vysoká, aby se zabránilo zbytečným ztrátám odporu proudění.

2. Průměr potrubí nemusí být příliš velký, aby se předešlo zbytečným nákladům na potrubí.

Pro kapaliny s viskozitou kolem 1 cP doporučujeme přiměřenou rychlost proudění mezi 1-3 m/s. Například pro průtok 5 l/min je vhodný rozsah vnitřního průměru potrubí přibližně 6 mm (odpovídající 3 m/s) až 10 mm (odpovídající 1 m/s). Pokud se viskozita zvýší, lze přípustnou rychlost proudění odpovídajícím způsobem snížit.

Volba průměru výstupního potrubí by měla především zajistit odpovídající odpor proudění v potrubí. U delších potrubí nebo u potrubí s mnoha ohyby lze průměr trubky vhodně zvětšit a naopak. Zmenšením průměru výstupní trubky se samozřejmě zvýší výstupní tlak. Peníze ušetřené na nákladech na potrubí pak mohou být kompenzovány zvýšenými náklady na pořízení vysokotlakého čerpadla a vyšší provozní spotřebou motoru, protože příkon čerpadla (W) je úměrný součinu průtoku (Q) a tlaku (P).

II. Průměr vstupní trubky (vnitřní průměr):

Ve většině případů (když vstup není pod tlakem) může čerpadlo nasávat kapalinu pouze na základě atmosférického tlaku. Max. Jinými slovy, vstupní podmínky pro čerpadlo jsou mnohem omezenější než výstupní podmínky, protože maximální teoretický tlakový rozdíl je pouze asi jedna atmosféra. Proto doporučujeme, aby pro kapaliny s viskozitou kolem 1 cP byla přiměřená rychlost proudění v přívodním potrubí mezi 0,5 - 1,5 m/s. Například pro průtok 5 l/min je vhodný rozsah vnitřního průměru potrubí přibližně 8 mm (odpovídající 1,5 m/s) až 14 mm (odpovídající 0,5 m/s). Pokud se viskozita zvýší, lze přípustnou rychlost proudění odpovídajícím způsobem snížit.

Při manipulaci s těkavými kapalinami:

Pokud je převáděná kapalina náchylná k těkání, jako je freon, příliš malý průměr vstupní trubky může snadno vytvořit určitý stupeň vakua ve vstupním potrubí čerpadla. To může zhoršit odpařování kapaliny a nakonec může zabránit správnému fungování systému. V takových případech by měl být vnitřní průměr potrubí přiměřeně zvětšen. Čerpadlo by mělo být umístěno co nejblíže k nádrži na kapalinu a počet ohybů, změn průměru a ventilů v potrubí by měl být minimalizován. Je také vhodné nainstalovat na potrubí vakuoměr, který monitoruje úroveň vakua v reálném čase a snižuje odpařování kapaliny.

Zde je tabulka pro výběr potrubí pro vaši referenci, především s ohledem na výstup.