كيفية حساب ضغط الشفط لمضخة

إذا طُلب منك العثور على ضغط الشفط لمضخة ، فهناك طريقتان لتفسير هذا الطلب. الأول هو الضغط لكل بوصة مربعة أو "psi" ، وهو ما يقصده معظم الناس عندما يتحدثون عن الضغط ؛ هذا يقيس القوة المطبقة على منطقة ما. (1 رطل من القوة مطبق على 1 بوصة مربعة من المساحة = 1 رطل لكل بوصة مربعة.) ولكن إذا كانت المضخات هي الموضوع المعني ، فأنت قد تحتاج في الواقع إلى العثور على "الرأس" ، والذي يشير إلى مدى ارتفاع المضخة التي يمكن أن ترفع عمودًا رأسيًا بمقدار سائل.

Psi والرأس ، في جذورهما ، طريقتان مختلفتان لمناقشة نفس الشيء: قوة المضخة. فلماذا هناك طريقتان مختلفتان عن نفس المفهوم؟ هذا لأن ليس كل السوائل تزن نفس الشيء ، وسوف تتغير رطل لكل بوصة مربعة لمضختك اعتمادًا على وزن السائل الذي يتدفق عبرها. لكن الرأس - تذكر أن هذه هي المسافة التي يمكن للمضخة رفع عمود من السائل - لن تتغير. لذلك عندما يتعلق الأمر بالمضخات ، تكون الحياة أسهل بكثير إذا ناقشت قوتها من حيث "الرأس".

عادةً ما يتم قياس كل من psi والرأس بواسطة الشركة المصنعة ، ولكن إذا كان لديك أحد هذه العناصر وتحتاج إلى الآخر ، فسيكون التحويل بسيطًا. بافتراض أنك تتعامل مع الماء ، الذي له ثقل نوعي 1.0 ، فإن المعادلات التالية تنطبق:

الرأس (بالقدم) = psi × 2.31

psi = الرأس (بالقدم) ÷ 2.31

لذلك إذا كان لديك مضخة تعمل عند 20 رطل / بوصة مربعة ، فإن رأسها 20 × 2.31 = 46.2 قدمًا.

بينما إذا كان لديك مضخة يبلغ رأسها 100 قدم ، فإن رطل لكل بوصة مربعة يكون 100 2.31 = 43.29 رطل لكل بوصة مربعة.

هناك سر خفي في تلك المعادلات للتحول من الرأس إلى الضغط والعودة مرة أخرى: الجاذبية النوعية للسائل الذي تضخه. إذا قمت بتضمين الجاذبية النوعية ، فستبدو المعادلات كما يلي:

الرأس (بالقدم) = (psi × 2.31) / الثقل النوعي

psi = (الرأس [بالقدم] × الثقل النوعي) / 2.31

نظرًا لأن الثقل النوعي للماء هو 1.0 ، فإنه لا يؤثر على قيمة أي من المعادلتين. ولكن إذا كنت تتعامل مع سائل غير مائي ، فتذكر أن تأخذ الثقل النوعي لهذا السائل في الاعتبار.

القياسان السابقان - psi والرأس - هما كل ما تحتاجه لمقارنة القوة النسبية ومدى ملاءمة المضخات للتطبيقات المختلفة. ولكن إذا كنت تتعمق في المواصفات الفنية للمضخة نفسها ، فقد تحتاج أيضًا إلى العثور على رأس شفط إيجابي صافي ، أو NPSH ، والذي يقيس الضغط عند منفذ الشفط للمضخة.

هناك نوعان من NPSH. NPSH_ر هو الحد الأدنى من الضغط المطلوب لمنع التجويف ، والذي يمكن أن يفسد أو يقصر عمر المضخة. يتم توفير هذه المواصفات من قبل الشركة المصنعة. لذا فإن نوع NPSH الذي قد يُطلب منك حسابه هو NPSH_أ، أو الضغط المطلق عند منفذ شفط المضخة.

من أجل حساب NPSH_أ، ستحتاج إلى بعض المواصفات التفصيلية ليس فقط لمضختك ، ولكن للنظام الذي تعمل فيه. في معظم مشاكل الكلمات ، ستحصل إما على هذه المعلومات أو بيانات كافية لمعرفة ذلك:

• الضغط المطلق على سطح سائل الإمداد (معبرًا عنه في الرأس).
  
• المسافة العمودية من سطح سائل الإمداد إلى خط الوسط للمضخة (يمكن أن تكون موجبة أو سالبة ، وعادة ما يتم التعبير عنها بالقدم أو الرأس).
• خسائر الاحتكاك داخل الأنبوب (غالبًا ما تظهر من الرسوم البيانية).
• ضغط البخار المطلق للسائل عند درجة حرارة الضخ.

بمجرد تجميع تلك المعلومات ، يتم حساب NPSH_أ بسيط مثل الجمع والطرح:

NPSH_أ = الضغط المطلق ± المسافة الرأسية - خسائر الاحتكاك - ضغط البخار المطلق

ستشمل بعض المعادلات أيضًا رأس السرعة عند منفذ الشفط بالمضخة ، لكنها صغيرة جدًا لدرجة أنها غالبًا ما تُترك.