محاسبه هد پمپ آب

پمپ آب از آن دسته محصولاتی است که حتما با آن سرو کار داشته اید . برای بالا کشیدن آب از چاه ، سیستم های گرمایشی مرکزی ، سیستم سیرکولاتور سیالات و غیره از انواع پمپ ها استفاده می شود . هد پمپ یکی از رایج ترین پارامترهایی است که هنگام انتخاب نوع پمپ محاسبه می شود و به طور کلی مدل پمپ ها معمولا بر اساس دو پارامتر هد و دبی مشخص می کنند . در مقاله پیش رو ما قصد داریم در رابطه با محاسبه هد پمپ صحبت کنیم و تمام اطلاعاتی که در رابطه با هد پمپ نیاز است بدانید ، مطرح کرده ایم .

دیگر نیازی نیست نگران مقوله ای تحت عنوان محاسبه هد پمپ آب باشید ! در مقاله پیش رو مباحث زیر مورد بررسی قرار می گیرند :

• تعریف هد پمپ
• هد کل پمپ ( Total Head )
• هد مکش پمپ ( Suction Head )
• رابطه بین هد و دبی پمپ

منظور از هد پمپ چیست ؟

یکی ار دشوارترین مباحث پمپ ، هد Head است . تعریف هد پمپ بسیار ساده و قابل درک است ! به بیشترین ارتفاعی که پمپ می تواند یک سیال را در جهت مخالف گرانش ( به سمت بالا ) منتقل کند ، هد پمپ گفته می شود . این تعریف هنگامی پیچیده می شود که بخواهیم مقدار آن را محاسبه کنیم ! به طور مثال هنگامی که هد پمپ آبی 20 متر باشد ، یعنی آب را می تواند تا ارتفاع 20 متر به سمت بالا پرتاب کند .

محاسبه هد پمپ آب

هد پمپ معمولا بر اساس واحدهای متر ( m ) و فوت ( Foot ) محاسبه می شود . طبیعتا هر چه قدر پمپ فشار بیشتری به سیال وارد کند ، سیال را تا ارتفاع بالاتری می تواند منتقل کند . در نتیجه هد بیشتری را تولید می کند . در واقع هد پمپ معیاری است که بر اساس آن به سنجش قدرت پمپ می پردازند . شما به راحتی می توانید با بستن لوله بر روی دبی پمپ و اندازه گیری حداکثر ارتفاعی که می تواند سیال را پمپاژ کند ، محاسبه هد پمپ را انجام دهید 🙂 ( البته ارتفاع مایعی که پمپ به منبع آن متصل است ، در هد پمپ بی تاثیر نیست ! )

با توجه به تعاریفی که ارائه شد ، در هنگام انتخاب پمپ ، هد و فشار را اشتباه نگیرید . هد و فشار پمپ رابطه مستقیمی با هم دارند اما در رابطه با هد علاوه بر توان پمپ ، نوع سیال نیز تاثیرگذار است . رابطه ای هم که بین هد و فشار پمپ وجود دارد ، بر اساس وزن مخصوص مایع تعریف می شود . به عبارت دیگر دو سیال مختلف در یک پمپ هد یکسانی دارند ، اما فشار متفاوتی بر سطح وارد می کنند .

محاسبه هد کل پمپ ( Total Head )

هد کل پمپ به شکل مستقیم محاسبه نمی شود . هد کل تعریف بسیار ساده ای دارد . به اختلاف ارتفاع بین سطح مایعی که پمپ آن را از آن جا مکش می کند و حداکثر ارتفاع سر ریز پمپ ، هد کل پمپ می نامند . با توجه به تعریف ارائه شده هر چه قدر سطح مایع بالاتر باشد ، هد پمپ نیز بیشتر می شود و بر عکس . سازندگان و تولید کنندگان با توجه به این که نمی دانند سطح مایع مورد پمپاژ در پروژه چه قدر است ، نمی توانند عدد دقیق هد کل را به شما بگویند .

عددی که تحت عنوان هد کل پمپ به شما اعلام می شود ، اختلاف بین سطح مایع و ستون سیال پمپاژ شده توسط پمپ است که مستقل از سطح مایع مورد مونتاژ است . فرمول ریاضی محاسبه هد کل پمپ به شکل زیر است :

Total Head = Pump Head – Suction Head

محاسبه هد پمپ آب

محاسبه هد مکش پمپ ( Suction Head )

هد مکش پمپ چیزی شبیه به همان هد پمپ است اما بر عکس آن ! به حداکثر عمقی که یک پمپ می تواند آب را از آن پمپاژ کند و بالا بیاورد ، هد مکش پمپ گفته می شود . در این حالت برای محاسبه هد کل پمپ از رابطه زیر کمک می گیریم :

Total Head = Pump Head – Suction Head

اگر سطح آب بالاتر از پمپ باشد ، هد مکش منفی می شود و در نتیجه هد کل پمپ افزایش می یابد . اگز بخواهیم به شکل روشن ترین بیان کنیم ، به این دلیل هد کل پمپ افزایش می یابد که آب ورودی با فشار بیشتری وارد مکش می شود . در مقابل اگر پمپ بالاتر از آبی که قرار است پمپاژ شود قرار گیرد ، هد مکش مثبت می شود و هد کل پمپ کاهش می یابد . به این دلیل که پمپ باید مقداری انرژی مصرف کند تا آب را به سطح پمپ برساند .

رابطه بین هد و دبی پمپ

در ابتدای مقاله ی محاسبه هد پمپ آب به تعریف هد پمپ آب پرداختیم . بالاترین هد پمپ آب دقیقا جایی است که سیال بیشتر از آن نقطه بالا نمی رود و در واقع جریان سیال صفر می شود . در مقابل هنگامی که هد پمپ را صفر در نظر می گیریم ، سیال با حداکثر جریان جابه جا می شود . به این علت که تمام انرژی پمپ برای جابه جا کردن سیال استفاده می شود .

احتمالا با این دو حالتی که بررسی کردیم ، رابطه بین هد و دبی پمپ را حدس زده باشید . هر چه قدر که سیال را به ارتفاع بیشتری منتقل کنیم ، طبیعتا حجم سیال کم تری به آن نقطه منتقل می شود . به عبارت دیگر هر چه قدر هد پمپ را بیشتر کنیم ، دبی آن کم می شود و بر عکس . از رابطه بین هد و دبی پمپ معمولا یک نمودار کشیده می شود که به آن منحنی عملکرد پمپ گفته می شود . به کمک منحنی عملکرد پمپ شما به راحتی می توانید متوجه شوید که آیا پمپ انتخابی شما هد و دبی مناسب کاربری مدنظرتان را می دهد یا نه .

فرمول محاسبه هد و دبی پمپ 

فرمول هد پمپ ( محاسبه ارتفاع پمپاژ )

H(m) = h + ( L* 0.105 ) + P

• H : مقدار هد
• h : مقدار ارتفاع ساختمان بر حسب متر
• L : مجموع مقدار طول ، طولانی ترین مسیر لوله همرراه با افت هد اتصالات
• P : مقدار هد لازم برای ایجاد فشار خروجی از شیر ها

فرمول دبی پمپ  :

Q ( m³/ h ) = A*B*C*D/1000

• A : تعداد واحد ساختمان
• ‌B : متوسط تعداد نفرات هر واحد ساختمان
• C : متوسط مصرف آب روزانه
• D : ضریب همزمانی مصرف آب

 

کسب اطلاعات بیشتر: نحوه کار با منحنی عملکرد پمپ استخر

منحنی عملکرد پمپ

محاسبه هد و دبی پمپ

رابطه بین هد و دبی پمپ رابطه ای خطی نیست . به این علت که هنگامی که هد پمپ زیاد می شود ، طبیعتا از مسیر لوله کشی بیشتری عبور می کند که اصطحکاک و اتلاف انرژی بیشتری را به همراه خواهد داشت . در واقع اگر بخواهیم رابطه هد پمپ را خیلی دقیق تر بیان کنیم ، به فرمول هد پمپ  زیر می رسیم :

Total Head = (Pump Head – Suction Head) + Friction

در زابطه بالا Friction به معنای اصطحکاک است و چون ذاتا منفی است ، موجب کاهش هد می شود . در مقاله که به محاسبات پمپ پرداختیم ، قصد نداریم به بررسی اصطحکاک مسیر سیال بپردازیم . اما نوجه داشته باشید در مواقعی که مسیر حرکت سیال طولانی باشد و از زانویی ها مختلفی عبور کند ، نمی توان به راحتی از اصطحکاک چشم پوشی کرد .

محاسبه قدرت پمپ آب

قدرت پمپ آب از مشخصه های مهم پمپ است . قدرت همان توان پمپ است . توان پمپ بر اساس دبی و هد آن اندازه گیری می شود و نشان دهنده ی میزان توانایی پمپ در افزایش فشار آب و پمپاژ آب است .

P (HP) = q ( m³/hr ) * Q (Kg/m³) * g (m²/s) * h (m) * P (pa) / 2685600

• q : دبی
• Q : چگالی سیال
• g : گرانش
• h (m) * P (pa) : دیفراسیل پمپ هد بر حسب اختلاف فشار ( بر حسب پاسکال )

کسب اطلاعات بیشتر : متغیر های پمپ آب