Ako vybrať priemer potrubia pre systémy mikro zubových čerpadiel

Niekedy zákazníci hlásia, že prietok čerpadla nespĺňa požiadavky. V takýchto prípadoch im Suofu položí jednu otázku: 'Aký je vnútorný priemer a dĺžka vašej prívodnej rúry?''

Vo všeobecnosti pri navrhovaní rozsiahlych systémov používatelia venujú veľkú pozornosť výberu priemeru potrubia. Tento aspekt je však v mikročerpadlových systémoch často prehliadaný. Okrem toho pre veľké priemyselné prietokové systémy existujú v rôznych manuáloch jasné špecifikácie pre výber vhodného priemeru potrubia na základe známych parametrov, ako je prietok, teplota a viskozita. Tieto príručky však zvyčajne neposkytujú podrobné špecifikácie pre priemery potrubí menšie ako DN25. Ako by sa teda mal zvoliť priemer potrubia pre aplikácie s prietokmi v rozmedzí od niekoľkých desiatok mililitrov za minútu až po niekoľko desiatok litrov za minútu? Tu je krátka diskusia:

Ak vezmeme do úvahy čisto z hľadiska rýchlosti prúdenia kvapaliny:

I. Priemer výstupného potrubia (vnútorný priemer):

Pre priemer výstupného potrubia čerpadla je potrebné zvážiť dva hlavné body:

1. Priemer potrubia by nemal byť príliš malý a rýchlosť prúdenia by nemala byť príliš vysoká, aby sa predišlo zbytočným stratám odporu prúdenia.

2. Priemer potrubia nemusí byť príliš veľký, aby sa predišlo zbytočným nákladom na potrubie.

Odporúčame, aby pre kvapaliny s viskozitou okolo 1 cP bola primeraná rýchlosť prúdenia medzi 1-3 m/s. Napríklad pre prietok 5 l/min je vhodný rozsah vnútorného priemeru potrubia približne 6 mm (čo zodpovedá 3 m/s) až 10 mm (zodpovedá 1 m/s). Ak sa viskozita zvýši, prípustná rýchlosť prúdenia sa môže primerane znížiť.

Výber priemeru výstupného potrubia by mal v prvom rade zabezpečiť primeraný prietokový odpor v potrubí. Priemer potrubia môže byť vhodne zväčšený pre dlhšie potrubia alebo potrubia s mnohými ohybmi a naopak. Zmenšením priemeru výstupného potrubia sa samozrejme zvýši výstupný tlak. Peniaze ušetrené na nákladoch na potrubie môžu byť potom kompenzované zvýšenými nákladmi na nákup vysokotlakového čerpadla a vyššou prevádzkovou spotrebou motora, pretože príkon čerpadla (W) je úmerný súčinu prietoku (Q) a tlaku (P).

II. Priemer vstupného potrubia (vnútorný priemer):

Vo väčšine prípadov (keď vstup nie je pod tlakom) môže čerpadlo nasávať kvapalinu iba na základe atmosférického tlaku. Maximálny tlakový rozdiel od konca prívodného potrubia po koniec prívodu čerpadla = 101 kPa - NPSHr - výškový rozdiel medzi hladinou kvapaliny a čerpadlom (za predpokladu, že nádrž na kvapalinu má atmosferický tlak). Inými slovami, vstupné podmienky pre čerpadlo sú oveľa viac obmedzené ako výstupné podmienky, pretože maximálny teoretický tlakový rozdiel je len asi jedna atmosféra. Preto odporúčame, aby pre kvapaliny s viskozitou okolo 1 cP bola primeraná rýchlosť prúdenia v prívodnom potrubí medzi 0,5 - 1,5 m/s. Napríklad pre prietok 5 l/min je vhodný rozsah vnútorného priemeru potrubia približne 8 mm (čo zodpovedá 1,5 m/s) až 14 mm (zodpovedá 0,5 m/s). Ak sa viskozita zvýši, prípustná rýchlosť prúdenia sa môže primerane znížiť.

Pri manipulácii s prchavými kvapalinami:

Ak je prenášaná kvapalina náchylná na prchavosť, ako napríklad freón, príliš malý priemer vstupného potrubia môže ľahko vytvoriť určitý stupeň vákua vo vstupnom potrubí čerpadla. To môže zhoršiť odparovanie kvapaliny a v konečnom dôsledku môže zabrániť správnemu fungovaniu systému. V takýchto prípadoch by sa mal vnútorný priemer potrubia primerane zväčšiť. Čerpadlo by malo byť umiestnené čo najbližšie k nádrži na kvapalinu a mal by sa minimalizovať počet ohybov, zmien priemeru a ventilov v potrubí. Odporúča sa tiež nainštalovať vákuomer na potrubie na monitorovanie úrovne vákua v reálnom čase a zníženie odparovania kvapaliny.

Tu je tabuľka pre výber potrubia pre vašu referenciu, predovšetkým s ohľadom na výstup.