Cum se calculează cai putere pompă de apă

O pompă este un dispozitiv mecanic de bază, dar important care furnizează forța pentru a deplasa fluidul la un debit specific. Ca orice dispozitiv care funcționează (transferă energia pe o distanță), eficacitatea sa este măsurată la putere. Deși watts și kilowați sunt mai frecvente unități de măsurare a energiei, cai putere este încă utilizată în mod obișnuit pentru dispozitivele electrice de mare putere din Statele Unite. În acest context, 1 cai putere este egală cu 746 de wați.

Formula rapidă

  • Puterea de apă = Puterea minimă necesară pentru a rula pompa de apă
  • TDH = cap dinamic total = distanța verticală a lichidului (în picioare) + pierderea de frecare de la țeavă
  • Q = debitul de lichid în galoane pe minut
  • Sg = gravitatea specifică a lichidului (aceasta este egală cu 1 dacă aveți apă de pompare)
  • Puterea de apă = TDH*Q*SG3960{ displaystyle { frac {tdh * q * sg} {3960}}}}}{ frac {tdh * q * sg} {3960}}
  • Puterea reală necesară = (cai putere de apă) / (eficiența pompei).
  • Scrieți eficiența ca o zecimală (50% → 0.5).

Pași

Metoda 1 din 2:
Calculul puterii apei pentru un proiect planificat
  1. Imagine cu titlu Calculul pompei de apă Pasul 1
1. Decide cu privire la debitul dorit. Nevoile proiectului dvs. determină debitul necesar debitului de lichid de la pompă. Scrieți această valoare în galoane pe minut (GPM). Nu veți folosi această valoare imediat, dar va determina ce pompe și țevi pe care le considerați.
Exemplu: Un grădinar are un plan de irigare care necesită un debit de debit 10 galoane pe minut.
  • Imagine intitulată Calculați puterea pompei de apă Pasul 2
    2. Măsurați înălțimea trebuie să călătorească apa. Aceasta este distanța verticală față de partea superioară a mesei de apă (sau partea superioară a nivelului apei în primul rezervor) la destinația finală a apei. Ignorați orice distanță orizontală. Dacă nivelul apei se schimbă în timp, utilizați distanța maximă așteptată. Acesta este "Lift de pompare" pompa dvs. va trebui să genereze.
    Exemplu: Când rezervorul de apă al grădinarului este aproape gol (cel mai scăzut nivel așteptat), nivelul apei sale este 50 de picioare sub zona grădinii care are nevoie de udare.
  • Imagine intitulată Calculați puterea pompei de apă Pasul 3
    3. Estimați pierderile de frecare din țeavă. Pe lângă presiunea minimă necesară pentru a deplasa apă o anumită distanță, pompa dvs. trebuie, de asemenea, să depășească forța de frecare, pe măsură ce apa se mișcă prin conductă. Cantitatea de frecare depinde de materialul conductei, diametrul intern și lungimea, precum și de tipul de coturi și fitinguri pe care le utilizați. Căutați aceste valori pe o diagramă de pierdere a fricțiunii de țeavă, cum ar fi Aceasta. Notați pierderea totală de frecare în picioare de cap (adică numărul de picioare ale dvs "pierde" de la ascensorul dvs. de pompare din cauza frecării).
    Exemplu: Grădinarul decide să utilizeze 1" Diametru Țevi de plastic și are nevoie de 75 ft total de țeavă (inclusiv lungimi orizontale). O diagramă de pierdere a fricțiunii de țeavă îi spune că 1" Țevile din plastic provoacă o pierdere de 6.3 ft de cap pentru fiecare 100 ft de lungime de țeavă.
    75Ft*6.3FtHEAD100Ft=4.7FtHEAD{ displaystyle 75ft * { frac {6.3ft_ {cap}} {100ft}} = 4.7ft_ {cap}}75ft * { frac {6.3ft} {{head}} {100ft}} = 4.7ft _ {{head}}
    De asemenea, el caută pierderea de frecare de la fiecare montaj în țeavă. Pentru 1" plastic, un conector de cot de 90 ° și trei fitinguri filetate contribuie la o pierdere totală de 15 ft.
    Adăugând acest lucru împreună, pierderea totală de frecare este de 4.7 + 15 = 19.7 ft., sau despre 20 ft.
  • Aceste diagrame includ adesea o estimare a vitezei de apă, pe baza debitului și a țevilor pe care le utilizați. Cel mai bine este să păstrați viteza sub 5 ft / s pentru a preveni "ciocan de apa," Vibrația repetată de batere care vă poate deteriora echipamentul.
  • Imagine intitulată Calculați puterea pompei de apă Pasul 4
    4. Adăugați împreună ascensorul de pompare și pierderea de frecare. Apa la distanță verticală trebuie să călătorească, plus pierderile de frecare de la țeavă fac "Capul dinamic total" sau Tdh. Aceasta este sarcina totală de presiune pe care pompa trebuie să o depășească.
    Exemplu: TDH = distanța verticală + pierderea de frecare = 50 ft + 20 ft = 70 ft.
  • Imagine intitulată Calculați puterea pompei de apă Pasul 5
    5. Căutați gravitatea specifică dacă pompați ceva în afară de apă. Formula de bază a puterii apei presupune că vă pompezi apa. Dacă pompați un fluid diferit, căutați-l în sus "gravitație specifică" Online sau într-o carte de referință de inginerie. Fluidele cu o densitate specifică mai mare sunt mai densă și necesită mai multă cai putere pentru a împinge conducta.
    Exemplu: Din moment ce grădinarul pompează apă, nu are nevoie să arate nimic. Gravitatea specifică a apei este egală cu 1.
  • Imagine intitulată Calculați puterea pompei de apă Pasul 6
    6. Introduceți aceste valori în formula de cai putere de apă. Puterea de apă de apă sau puterea minimă necesară pentru a rula pompa, este egală TDH*Q*SG3960{ displaystyle { frac {tdh * q * sg} {3960}}}}}{ frac {tdh * q * sg} {3960}}, În cazul în care TDH este capul dinamic total în picioare, Q este debitul în GPM, iar SG este gravitatea specifică (1 pentru apă). Introduceți toate valorile pe care le-ați găsit în această formulă pentru a găsi cai putere de apă pentru proiectul dvs.
    Exemplu: Pompa de grădină trebuie să depășească un TDH de 70 ft și să producă un debit Q de 10 GPM. Deoarece este pomparea apei, SG este egal cu 1.
    Puterea de apă = TDH*Q*SG3960=70*10*13960={ DisplayStyle { frac {tdh * q * sg} {3960}} = { frac {70 * 10 * 1} {3960}} =}{ frac {tdh * q * sg} {3960}} = { frac {70 * 10 * 1} {3960}} = ~0.18 cai putere.
  • Imagine cu titlu Calculul pompei de apă Pasul 7
    7. Împărțiți cai putere prin eficiența pompei. Acum știi cât de multă putere trebuie să furnizați pentru a rula pompa. Cu toate acestea, niciun dispozitiv mecanic nu este de 100% eficient la transferul puterii. Odată ce ați ales o pompă, verificați informațiile producătorului pentru eficiența pompei și scrieți-o ca o zecimală. Împărțiți cai putere de apă prin această valoare pentru a găsi puterea reală a motorului de care aveți nevoie pentru pompa dvs.
    Exemplu: Pentru a face 0.18 cai putere de lucru, o pompă cu 50% (sau 0.5) Eficiența de eficiență ar fi de fapt necesită 0.180.5={ displaystyle { frac {0.18} {0.5}} =}{ frac {0,18} {0.5}} = A 0.36 HP motor.
  • Cele mai moderne pompe sunt între 50% și 85% eficiente atunci când sunt utilizate ca destinate. Dacă nu găsiți un rating de eficiență pentru pompa dvs., puteți presupune că puterea efectivă a motorului necesară cade între ele WAtERHP0.5{ displaystyle { frac {waterhp} {0.5}}}{ frac {waterhp} {0.5}} și WAtERHP0.85{ displaystyle { frac {waterhp} {0.85}}}{ frac {waterhp} {0.85}}
    • Metoda 2 din 2:
    Măsurarea puterii apei a pompei
    1. Imagine intitulată Calculați puterea pompei de apă Pasul 8
    1. Verificați nivelul apei în rezervorul rezervorului de bază. Acesta este rezervorul care furnizează apă pentru pompa dvs. Nivelul apei din rezervor va egala și nivelul apei în țeavă, deci acesta este nivelul de desenare a pompei.
    • Dacă pompați de la un puț, fie măsurați adâncimea directă sau căutați o estimare a nivelului de masă a apei în zona dvs. (în acest moment al anului). Agențiile guvernamentale, cum ar fi USG, pot oferi adesea aceste informații.
  • Imagine intitulată Calculați puterea pompei de apă Pasul 9
    2. Goliți rezervorul de destinație. Rezervorul de destinație este un al doilea rezervor, la care pompa transferă apă din rezervorul de bază. Asigurați-vă că este gol și conectat corect la pompă.
  • Dacă nu aveți în mod normal un rezervor aici, doar puneți o găleată mare pentru a colecta apa pentru această măsurătoare. Utilizați o găleată de dimensiuni cunoscute în galoane.
  • Imagine intitulată Calculați puterea pompei de apă Pasul 10
    3. Măsurați distanța verticală dintre cele două locații. Folosind o scară sau un conducător, măsurați distanța verticală dintre nivelul apei din rezervorul rezervorului de bază și intrarea apei la rezervorul de destinație. Notați distanța în picioare.
  • De exemplu, spuneți nivelul apei în primul rezervor 120 de metri inferior în altitudine decât rezervorul de destinație.
  • Pentru acest pas, nu contează cât de mult distanța orizontală a apei călătorește.
  • Imagine intitulată Calculați puterea pompei de apă Pasul 11
    4. Porniți pompa. Porniți dispozitivul și va începe pomparea apei. Începeți un ceas de oprire în același timp.
  • Imagine intitulată Calculați puterea pompei de apă Pasul 12
    5. Măsurați cursul debitului. Odată ce pompa funcționează, puteți măsura debitul volumetric: volumul de apă transportat pe unitate de timp. Rețineți această rată în galoane pe minut.
  • De exemplu, pompa dvs. durează 30 de secunde pentru a umple un recipient de 10 galoane. Aceasta înseamnă că debitul este 10 GALLonS30 SEConDS*60SEConDSMInUtE=20GALLonSMInUtE{ DisplayStyle { Frac {10 Galon} {30 secunde}} * 60 { frac {secunde} {minut}} = 20 { Frac {galon} {minut}}}{ frac {10 g galon} {30 secunde}} * 60 { frac {secunde} {minut}} = 20 { Frac {galon} {minut}}. Acest lucru este de obicei scris 20 gpm, pentru "galoane pe minut".
  • Imagine cu titlu Calculul pompei de apă Pasul 13
    6. Căutați gravitatea specifică a fluidului. Gravitatea specifică este o măsurare a densității: cu cât este mai densă un fluid, cu atât este mai multă putere pentru a pompa. Apa are o gravitate specifică de 1. Dacă pompează un fluid diferit, uitați-vă pe o masă specifică de inginerie gravitațională.
  • Acest exemplu va folosi apa, astfel încât gravitatea specifică este 1.
  • Imagine intitulată Calculul pompei de apă Pasul 14
    7. Estimați puterea de la aceste valori. Puterea de apă a pompei este aproximativ egală cu H*Q*SG3960{ displaystyle { frac {h * q * sg} {3960}}}} {3960}}}{ frac {h * q * sg} {3960}}, unde H este distanța verticală, apa călătorește în picioare, Q este debitul în galoane pe minut, iar SG este gravitatea specifică a fluidului.
  • În acest exemplu, pompa funcționează la 120Ft*20GpM*13960={ displaystyle { frac {120ft * 20gpm * 1} {3960}} =}{ frac {120ft * 20gpm * 1} {3960}} = 0.65 cai putere.
  • În realitate, probabil că utilizați mai multă putere decât aceasta pe pompa dvs. Pompa dvs. depășește, de asemenea, forța de frecare în țevi, iar o anumită putere este irosită din cauza ineficienței motorului. Puteți dubla acest rezultat pentru o estimare brută a consumului de energie sau pentru a urmări cantitatea reală de combustibil sau electricitate pe care motorul dvs. utilizează sau se referă la calculele complete de mai sus.

    • sfaturi

    Pentru majoritatea lichidelor, gravitatea specifică se găsește cu ușurință prin analizarea tabelelor de fizică. Cu toate acestea, puteți, de asemenea, Măsurați gravitatea specifică cu un hidrometru.
  • Există mai multe instrumente mecanice disponibile care pot măsura debitul unui fluid. Acestea includ tubul Venturi și tubul Pitot.
  • Amintiți-vă că 1 unitate de cai putere este echivalentă cu 746 wați. În funcție de circumstanțele dvs., este posibil să fie necesar să convertiți de la una dintre aceste măsurători la cealaltă.
  • La fel ca pompele, motoarele în sine nu sunt 100% eficiente. Asigurați-vă că selectați un motor cu ieșire cai putere care îndeplinește cerințele pompei. Dacă furnizați puterea minimă, ați calculat (sau a unor wați echivalent de energie electrică) la motorul dvs., pierderile datorate ineficienței vor scădea producția motorului sub valoarea minimă.
  • Poți să folosești "3956" in loc de "3960" În formula de cai putere pentru un rezultat ușor mai precis. Calculatoarele de putere de apă online pot da două răspunsuri ușor diferite, în funcție de valoarea pe care o folosesc.

    • Avertizări

    Pompele pot trage numai apă într-o anumită înălțime (deși poate apoi să o împingă în sus la fel de mult ca și puterea ei). În practică, această înălțime maximă este de aproximativ 22.5 picioare la nivelul mării și aproximativ 1 picior mai puțin decât aceasta pentru fiecare 1000 ft de altitudine deasupra nivelului mării. Asigurați-vă că componenta reală de aspirație a pompei este localizată în această distanță deasupra apei.
  • Sistemele puternice de pompare pot implica componente de înaltă presiune și de înaltă tensiune. Instalați-le numai sub supravegherea experimentată.
    • Partajați pe rețeaua socială:
    Similar