Hoe de PK van de waterpomp te berekenen: 14 stappen (met afbeeldingen)

Een pomp is een eenvoudige maar belangrijke mechanische inrichting die de kracht levert om fluïdum te bewegen bij een specifieke stroomsnelheid. Zoals elk apparaat dat werkt (overschrijdt energie over een afstand), wordt de effectiviteit van de kracht gemeten. Hoewel Watts en kilowatt meer gemeenschappelijke eenheden van vermogensmeting zijn, wordt PKSEPOWER nog steeds vaak gebruikt voor elektrische apparaten met high-output in de Verenigde Staten. In deze context is 1 paardenkracht gelijk aan 746 watt.

Snelle formule

Waterpaardje = Minimumvermogen vereist om waterpomp uit te voeren
TDH = totale dynamische kop = verticale afstandsvloeistof reist (in voet) + wrijvingsverlies van pijp
Q = stroomsnelheid van vloeistof in gallons per minuut
SG = Specifieke zwaartekracht van vloeistof (dit is gelijk aan 1 als u water pomt)
Waterpaardje = $T D H * Q * S G 3960$ ${ frac {tdh * q * sg} {3960}}$
Werkelijk vermogen vereist = (waterpaardje) / (pompefficiëntie).

Schrijfefficiëntie als een decimaal (50% → 0.5).

Stappen

Methode 1 van 2:

Waterpaardje berekenen voor een gepland project

1. Beslissen over het gewenste stroomsnelheid. De behoeften van uw project bepalen de nodige stroomsnelheid van vloeistof uit de pomp. Schrijf deze waarde in gallons per minuut (GPM). U zult deze waarde niet meteen gebruiken, maar het bepaalt welke pompen en leidingen u overweegt.

Voorbeeld: Een tuinman heeft een irrigatieplan dat een stroomsnelheid van vereist 10 gallons per minuut.

Titel afbeelding Bereken Waterpomp Horsepower Stap 2

2. Meet de hoogte het water moet reizen. Dit is de verticale afstand van de bovenkant van de watertafel (of de bovenkant van het waterniveau in de eerste tank) naar de eindbestemming van het water. Negeer elke horizontale afstand. Als het waterniveau in de loop van de tijd verandert, gebruik dan de maximale verwachte afstand. Dit is de "pompende lift" Je pomp zal moeten genereren.

Voorbeeld: Wanneer de watertank van de tuinman bijna leeg is (het laagste verwachte niveau), is het waterniveau 50 voet onder het gebied van de tuin dat moet worden water nodig.

Titel afbeelding Bereken Waterpomp Horsepower Stap 3

3. Schat wrijvingsverlies van de pijp. Naast de minimale druk die nodig is om water op een bepaalde afstand te verplaatsen, moet je pomp ook de wrijvingskracht overwinnen omdat het water door de pijp beweegt. De hoeveelheid wrijving is afhankelijk van de materiaal, de interne diameter en de lengte van de pijp, evenals het type bochten en fittingen dat u gebruikt. Zoek deze waarden op op een buiswrijvingsverliesgrafiek zoals deze. Noteer het totale wrijvingsverlies in de voet van het hoofd (wat betekent dat het aantal voeten u "verliezen" van je pomplift vanwege wrijving).

Voorbeeld: De tuinman besluit 1 te gebruiken" Diameter Plastic buizen, en behoeften 75 ft pijpataal (inclusief horizontale lengtes). Een buiswrijvingsverliesgrafiek vertelt hem dat 1" plastic buizen veroorzaken een verlies van 6.3 ft van de kop voor elke 100 ft pijplengte.

75 v t * 6.3 v t h e een d 100 v t = 4.7 v t_{h e een d}

$75FT * { frac {6.3ft _ {{head}}} {100ft}} = 4,7ft _ {{head}}$
Hij kijkt ook op het wrijvingsverlies van elke fitting in de pijp. Voor 1" Plastic, een 90º-elleboogconnector en drie ingepelde fittingen dragen een totaalverlies van 15 ft bij.
Alles bij elkaar toevoegen, is het totale wrijvingsverlies 4.7 + 15 = 19.7 ft., of over 20 ft.

Deze grafieken bevatten vaak ook een schatting van de watersnelheid, op basis van stroomsnelheid en de pijpen die u gebruikt. Het is het beste om de snelheid onder de 5 ft / s te houden om te voorkomen "Water hamer," de herhaalde kloppende vibratie die uw apparatuur kan beschadigen.

Titel afbeelding Bereken Waterpomp Horsekower Stap 4

4. Voeg samen de pompende lift en wrijvingsverlies toe. De verticale afstandswater moet reizen plus het wrijvingsverlies van de pijp maken de "Totaal dynamisch hoofd" of tdh. Dit is de totale drukbelasting die de pomp moet worden overwonnen.

Voorbeeld: TDH = verticale afstand + wrijvingsverlies = 50 ft + 20 ft = 70 ft.

Titel afbeelding Bereken Waterpomp Horsepower Stap 5

5. Zoek de specifieke zwaartekracht op als u iets afspeelt naast water. De fundamentele waterporsekower-formule gaat ervan uit dat je water pompt. Als je een ander fluïdum pompt, kijk dan naar het "soortelijk gewicht" online of in een technisch referentieboek. Vloeistoffen met een hogere specifieke dichtheid zijn dichter en hebben meer pkspower nodig om door de pijp te duwen.

Voorbeeld: Omdat de tuinman water pompt, hoeft hij niets op te zoeken. Waterspecifieke zwaartekracht is gelijk aan 1.

Titel afbeelding Bereken Waterpomp Horsepower Stap 6

6. Voer deze waarden in de Formule van de Water PK. De waterpaardje of minimaal vermogen vereist om de pomp uit te voeren, gelijken

T D H * Q * S G 3960

${ frac {tdh * q * sg} {3960}}$ , Waar TDH de totale dynamische kop in de voeten is, Q is de stroomsnelheid in GPM, en SG is de specifieke zwaartekracht (1 voor water). Voer alle waarden in die u in deze formule hebt gevonden om de waterpaardjes voor uw project te vinden.

Voorbeeld: De tuinpomp moet een TDH van 70 ft overwinnen en een stroomsnelheid produceren Q of 10 GPM. Omdat het water pompt, is de SG gelijk aan 1.
Waterpaardje =

T D H * Q * S G 3960 = 70 * 10 * 1 3960 =

${ frac {tdh * q * sg} {3960}} = { frac {70 * 10 * 1} {3960}} =$ ~0.18 pk.

Titel afbeelding Bereken Waterpomp PKSPOWER STAP 7

7. Verdeel paardenkracht door pompefficiëntie. Nu weet u hoeveel pk die u moet leveren om uw pomp uit te voeren. Er is echter geen mechanisch apparaat 100% efficiënt bij het overbrengen van stroom. Nadat u een pomp hebt gekozen, controleer dan de info van de fabrikant voor de efficiëntie van de pomp en schrijf het als een decimaal. Verdeel het waterpaardje met deze waarde om de daadwerkelijke pk van de motor te vinden die u nodig hebt voor uw pomp.

Voorbeeld: Om 0 te doen.18 pk van werk, een pomp met een 50% (of 0.5) Efficiency-rating zou daadwerkelijk vereisen

\frac{0.18}{0.5} =

${ frac {0.18} {0.5}} =$ een 0.36 pk motor.

De meeste moderne pompen liggen tussen 50% en 85% efficiënt wanneer ze worden gebruikt zoals bedoeld. Als u geen efficiëntieclassificatie voor uw pomp kunt vinden, kunt u aannemen dat de daadwerkelijke Motor PK nodig is tussen

W een t e r H P 0.5

${ frac {waterhp} {0.5}}$ en

W een t e r H P 0.85

${ frac {waterhp} {0,85}}$

Methode 2 van 2:

Het meten van de waterpaardje van een pomp

1. Controleer het waterniveau in het basisreservoirtank. Dit is de tank die water voor uw pomp levert. Het waterniveau in de tank is ook gelijk aan het waterniveau in de buis, dus dit is het niveau waarop de pomp momenteel wordt getekend.

Als u van een put pompt, meten u de diepte rechtstreeks of zoek een schatting van de watertafelniveaus in uw omgeving (op dit moment van het jaar). Overheidsinstanties zoals de USG`s kunnen deze informatie vaak verstrekken.

Titel afbeelding Bereken Waterpomp Horsepower Stap 9

2. Leeg het bestemmingsreservoir. Het bestemmingsreservoir is een tweede tank, waaraan de pomp water van het basisreservoir overbrengt. Zorg ervoor dat het leeg is en op de juiste manier is aangesloten op de pomp.

Als je hier normaal geen tank hebt, zet je gewoon een grote emmer neer om het water voor deze meting te verzamelen. Gebruik een emmer van bekende grootte in gallons.

Titel afbeelding Bereken Waterpomp Pk Horsepower Stap 10

3. Meet de verticale afstand tussen de twee locaties. Met behulp van een schaal of liniaal, meet de verticale afstand tussen het waterniveau in het basisreservoirtank en de wateringang op de bestemmingsank. Noteer de afstand in de voeten.

Zeg bijvoorbeeld het waterniveau in de eerste tank is 120 voet lager in de hoogte dan het bestemmingsreservoir.

Voor deze stap maakt het niet uit hoeveel horizontale afstand het water reist.

Titel afbeelding Bereken Waterpomp Horsepower Stap 11

4. Schakel de pomp in. Schakel het apparaat in en het begint met het pompen van water. Start een stop-horloge tegelijkertijd.

Titel afbeelding Bereken Waterpomp Pk Porsepower Stap 12

5. Meet het debiet. Zodra uw pomp werkt, kunt u het volumetrische stroomsnelheid meten: het volume van water vervoerd per tijdseenheid. Let op dit tarief in gallons per minuut.

Uw pomp duurt bijvoorbeeld 30 seconden om een container van 10 gallon te vullen. Dit betekent dat de stroomsnelheid is

10 g een l l O n s 30 s e c O n d s * 60 s e c O n d s m ik n u t e = 20 g een l l O n s m ik n u t e

${ frac {10 gallons} {30 seconden}} * 60 { frac {seconden} {minute}} = 20 { frac {gallons} {minute}}$ . Dit wordt meestal geschreven 20 gpm, voor "gallons per minuut".

Titel afbeelding Bereken Waterpomp Horsepower Stap 13

6. Zoek de specifieke zwaartekracht van de vloeistof op. Specifieke zwaartekracht is een meting van dichtheid: hoe groter een vloeistof is, hoe meer vermogen het duurt om te pompen. Water heeft een specifieke zwaartekracht van 1. Als u een ander fluïdum pompt, zoek het dan op een specifieke zwaartekrachttechniektafel.

Dit voorbeeld zal water gebruiken, dus de specifieke zwaartekracht is 1.

Titel afbeelding Bereken Waterpomp Horsepower Stap 14

7. Schat pk van deze waarden. Het waterpaardje van de pomp is ongeveer gelijk aan

H * Q * S G 3960

${ frac {h * q * sg} {3960}}$ , Waar H de verticale afstand is, reist het water in de voeten, q is de stroomsnelheid in gallons per minuut, en SG is de specifieke zwaartekracht van de vloeistof.

In dit voorbeeld werkt de pomp op

120 v t * 20 g p m * 1 3960 =

${ FRAC {120FT * 20GPM * 1} {3960}} =$ 0.65 pk.

In werkelijkheid gebruikt u waarschijnlijk meer vermogen dan dit op uw pomp. Je pomp overwint ook de wrijvingskracht in de leidingen en er wordt enige stroom verspild vanwege de inefficiëntie van de motor. U kunt dit resultaat verdubbelen voor een ruwe schatting van het stroomverbruik, of het werkelijke bedrag van brandstof of elektriciteit van uw motor volgen of verwijst naar de volledige berekeningen hierboven.

Tips

Voor de meeste vloeistoffen is de specifieke zwaartekracht gemakkelijk te vinden door naar de fysica-tafels te kijken. Je kunt echter ook Meet de specifieke zwaartekracht met een hydrometer.

Er zijn verschillende mechanische instrumenten beschikbaar die de stroomsnelheid van een vloeistof kunnen meten. Deze omvatten de venturi-buis en de pitotbuis.

Vergeet niet dat 1 eenheid paardenkracht gelijk is aan 746 watt. Afhankelijk van uw omstandigheden, moet u mogelijk omzetten van een van deze metingen naar de andere.

Net als pompen zijn motoren zelf niet 100% efficiënt. Zorg ervoor dat u een motor selecteert met uitgang pk die voldoet aan de eisen van uw pomp. Als u de minimale pk die u hebt berekend (of gelijkwaardige watts van elektriciteit) op uw motor, zullen verliezen als gevolg van inefficiëntie de motoruitvoer onder de minimumwaarde laten vallen.

Je kunt gebruiken "3956" in plaats van "3960" in de pkformule voor een iets nauwkeuriger resultaat. Online waterpaardje Calculators kunnen twee enigszins verschillende antwoorden geven, afhankelijk van de waarde die ze gebruiken.

Waarschuwingen

Pompen kunnen alleen een zekere hoogte van het water trekken (hoewel het er vervolgens zoveel mogelijk naar boven kan drukken als het mogelijk maakt). In de praktijk is deze maximale hoogte ongeveer 22.5 voet op zeespiegel, en ongeveer 1 voet minder dan dit voor elke 1.000 ft van de hoogte boven zeeniveau. Zorg ervoor dat de werkelijke afzuigcomponent van de pomp zich bevindt op deze afstand boven het water.

Krachtige pompsystemen kunnen zeer hoge druk- en hoogspanningscomponenten omvatten. Installeer ze alleen onder ervaren toezicht.

Deel in het sociale netwerk: