seth@tkflow.com 
Come calcolare la prevalenza della pompa？
Nel nostro importante ruolo di produttori di pompe idrauliche, siamo consapevoli del gran numero di variabili da considerare quando si sceglie la pompa giusta per l'applicazione specifica. Lo scopo di questo primo articolo è quello di iniziare a fare luce sulla grande quantità di indicatori tecnici presenti nell’universo delle pompe oleodinamiche, a cominciare dal parametro “prevalenza della pompa”.
Cos'è la testa della pompa?
La prevalenza della pompa, spesso definita prevalenza totale o prevalenza dinamica totale (TDH), rappresenta l'energia totale impartita a un fluido da una pompa. Quantifica la combinazione di energia di pressione ed energia cinetica che una pompa impartisce al fluido mentre si muove attraverso l'impianto. In poche parole possiamo definire anche la prevalenza come la massima altezza di sollevamento che la pompa è in grado di trasmettere al fluido pompato. L'esempio più chiaro è quello di un tubo verticale che sale direttamente dalla bocca di mandata. Il fluido verrà pompato lungo il tubo a 5 metri dall'uscita di scarico mediante una pompa con una prevalenza di 5 metri. La prevalenza di una pompa è inversamente correlata alla portata. Maggiore è la portata della pompa, minore è la prevalenza. Comprendere la testa della pompa è essenziale perché aiuta gli ingegneri a valutare le prestazioni della pompa, a selezionare la pompa giusta per una determinata applicazione e a progettare sistemi efficienti di trasporto dei fluidi.
Componenti della testa della pompa
Per comprendere i calcoli della prevalenza della pompa, è fondamentale scomporre i componenti che contribuiscono alla prevalenza totale:
Prevalenza statica (Hs): La prevalenza statica è la distanza verticale tra i punti di aspirazione e di mandata della pompa. Rappresenta il potenziale cambiamento di energia dovuto all'elevazione. Se il punto di scarico è più alto del punto di aspirazione, la prevalenza statica è positiva, se è inferiore, la prevalenza statica è negativa.
Prevalenza di velocità (Hv): La prevalenza è l'energia cinetica impartita al fluido mentre si muove attraverso i tubi. Dipende dalla velocità del fluido e si calcola utilizzando l'equazione:
Hv=V^2/2g
Dove:
- Hv= Prevalenza di velocità (metri)
- V= Velocità del fluido (m/s)
- g= Accelerazione dovuta alla gravità (9,81 m/s²)
Prevalenza (Hp): La prevalenza rappresenta l'energia aggiunta al fluido dalla pompa per superare le perdite di pressione nel sistema. Può essere calcolato utilizzando l'equazione di Bernoulli:
Hp=Pd−Ps/ρg
Dove:
- Hp= Prevalenza (metri)
- Pd= Pressione allo scarico (Pa)
- Ps= Pressione al punto di aspirazione (Pa)
- ρ= Densità del fluido (kg/m³)
- g= Accelerazione dovuta alla gravità (9,81 m/s²)
Testa di attrito (Hf): La prevalenza di attrito tiene conto delle perdite di energia dovute all'attrito del tubo e dei raccordi nel sistema. Può essere calcolato utilizzando l'equazione di Darcy-Weisbach:
Hf=fLQ^2/D^2g
Dove:
- Hf= Prevalenza di attrito (metri)
- f= Fattore di attrito Darcy (adimensionale)
- L= Lunghezza del tubo (metri)
- Q= Portata (m³/s)
- D= Diametro del tubo (metri)
- g= Accelerazione dovuta alla gravità (9,81 m/s²)
Equazione della testa totale
La prevalenza totale (H) di un sistema di pompaggio è la somma di tutti questi componenti:
H=Hs+Hv+Hp+Hf
La comprensione di questa equazione consente agli ingegneri di progettare sistemi di pompaggio efficienti considerando fattori quali la portata richiesta, le dimensioni dei tubi, le differenze di elevazione e i requisiti di pressione.
Applicazioni dei calcoli della prevalenza della pompa
Selezione della pompa: Gli ingegneri utilizzano i calcoli della prevalenza della pompa per selezionare la pompa appropriata per un'applicazione specifica. Determinando la prevalenza totale richiesta, possono scegliere una pompa in grado di soddisfare questi requisiti in modo efficiente.
Progettazione del sistema: I calcoli della prevalenza della pompa sono fondamentali nella progettazione dei sistemi di trasporto dei fluidi. Gli ingegneri possono dimensionare i tubi e selezionare i raccordi appropriati per ridurre al minimo le perdite per attrito e massimizzare l'efficienza del sistema.
Efficienza energetica: Comprendere la prevalenza della pompa aiuta a ottimizzare il funzionamento della pompa per l'efficienza energetica. Riducendo al minimo il carico non necessario, gli ingegneri possono ridurre il consumo energetico e i costi operativi.
Manutenzione e risoluzione dei problemi: Il monitoraggio della prevalenza della pompa nel tempo può aiutare a rilevare cambiamenti nelle prestazioni del sistema, indicando la necessità di manutenzione o di risoluzione di problemi come blocchi o perdite.
Esempio di calcolo: determinazione della prevalenza totale della pompa
Per illustrare il concetto di calcolo della prevalenza della pompa, consideriamo uno scenario semplificato che coinvolge una pompa dell'acqua utilizzata per l'irrigazione. In questo scenario, vogliamo determinare la prevalenza totale della pompa necessaria per un'efficiente distribuzione dell'acqua da un serbatoio a un campo.
Parametri dati:
Differenza di elevazione (ΔH): La distanza verticale dal livello dell'acqua nel serbatoio al punto più alto del campo irriguo è di 20 metri.
Perdita di carico per attrito (hf): Le perdite per attrito dovute ai tubi, ai raccordi e agli altri componenti dell'impianto ammontano a 5 metri.
Prevalenza di velocità (hv): Per mantenere un flusso costante è necessaria una certa prevalenza di 2 metri.
Prevalenza (CV): La prevalenza aggiuntiva, tale da superare un regolatore di pressione, è di 3 metri.
Calcolo:
La prevalenza totale della pompa (H) richiesta può essere calcolata utilizzando la seguente equazione:
Prevalenza totale della pompa (H) = Differenza di elevazione/Prevalenza statica (ΔH)/(hs) + Perdita di carico per attrito (hf) + Prevalenza di velocità (hv) + Prevalenza di pressione (hp)
H = 20 metri + 5 metri + 2 metri + 3 metri
H = 30 metri
In questo esempio la prevalenza totale della pompa necessaria per il sistema di irrigazione è di 30 metri. Ciò significa che la pompa deve essere in grado di fornire energia sufficiente per sollevare l’acqua per 20 metri verticalmente, superare le perdite per attrito, mantenere una certa velocità e fornire ulteriore pressione secondo necessità.
Comprendere e calcolare con precisione la prevalenza totale della pompa è fondamentale per selezionare una pompa di dimensioni adeguate per ottenere la portata desiderata alla prevalenza equivalente risultante.
Dove posso trovare la figura della testa della pompa?
L'indicatore della testa della pompa è presente e si trova nellaschede tecnichedi tutti i nostri prodotti principali. Per ottenere maggiori informazioni sui dati tecnici delle nostre pompe, contattate il team tecnico-commerciale.
Orario di pubblicazione: 02 settembre 2024