เครื่องคำนวณเฮดปั๊ม | HydraulicCalc

คำนวณเฮดรวมพลวัต

ความดันศีรษะปั๊ม (Pump Head) คือพลังงานต่อหน่วยน้ำหนักของไหลที่ปั๊มต้องส่งเพื่อเคลื่อนของไหลจากถังด้านดูดไปยังทางจ่าย แสดงเป็นเมตรหรือฟุตของคอลัมน์ของไหล เครื่องคำนวณนี้คำนวณ total dynamic head จากความต่างระดับ ความต่างแรงดัน velocity head และการสูญเสียแรงเสียดทานโดยใช้สมการพลังงานสภาวะคงที่ (Bernoulli) ซึ่งช่วยให้เลือกเส้นโค้งปั๊มที่ตรงกับเส้นโค้งระบบที่จุดทำงานที่ออกแบบไว้

หลักการทำงาน

สมการ Bernoulli: H = (P₂ − P₁) / (ρg) + (v₂² − v₁²) / (2g) + (z₂ − z₁) + h_f โดยพจน์ต่างๆ ได้แก่ static head (แรงดัน), velocity head, elevation head และ friction head ปกติ velocity head ไม่มีนัยสำคัญในระบบอุตสาหกรรม ยกเว้นด้านใดด้านหนึ่งเปิดสู่บรรยากาศ Friction head h_f มาจากการสูญเสียแรงดัน Darcy–Weisbach แปลงเป็น head: h_f = ΔP_friction / (ρ × g) เครื่องคำนวณส่งผลลัพธ์ head เป็นเมตรของของไหล แปลงเป็น bar ด้วย H_m × ρ × g / 10⁵ หรือเป็น psi ด้วย H_ft × specific_gravity / 2.31 กำลังเพลาปั๊ม P = (Q × H × ρ × g) / η_p โดย η_p คือประสิทธิภาพรวมของปั๊ม โดยทั่วไปอยู่ที่ 60–80% สำหรับปั๊มหอยโข่ง

กรณีใช้งาน

ปั๊มไหลเวียน cooling tower

วิศวกรสาธารณูปโภคออกแบบขนาดปั๊มไหลเวียนสำหรับยกน้ำสูง 30 m แรงดันจ่าย 3 bar และการสูญเสียแรงเสียดทาน 12 m ในระบบท่อ 50 m/m³ รวม 75 m head ที่ 200 m³/h จากนั้นจับคู่กับปั๊ม vertical inline 200 kW จากแคตตาล็อก

การถ่ายโอนระหว่างถัง

ช่างเทคนิคกระบวนการตรวจสอบปั๊มถ่ายโอนจากถังบรรยากาศไปยังตัวรับแรงดัน 6 bar คำนวณ pressure head 60 m + elevation 8 m + friction 5 m = 73 m รวม และยืนยันว่าปั๊มที่มีอยู่ยังตอบสนองความต้องการได้ด้วยส่วนเผื่อ 10%

การตรวจสอบปั๊มระบายน้ำ sump

หัวหน้าช่างบำรุงรักษาประมาณการความต้องการ head ของปั๊มระบายน้ำสำหรับจ่ายน้ำสูงตั้งฉาก 7 m ใช้สมการพลังงานรวมแรงเสียดทานท่อที่ 200 lpm เพื่อยืนยันว่าเส้นโค้งปั๊มที่มีในสต็อกตรงกับจุดทำงาน

คำถามที่พบบ่อย

ทำไม pump head ถึงรายงานเป็นฟุตหรือเมตรของของไหล?

Head เป็นอิสระจากความหนาแน่นของของไหล ดังนั้นปั๊มที่พัฒนา 30 m head จะส่ง 30 m คอลัมน์น้ำ, 30 m คอลัมน์น้ำมัน หรือ 30 m คอลัมน์ไกลคอลที่ RPM เพลาเดียวกัน ทำให้การเลือกจากแคตตาล็อกตรงไปตรงมา

จะแปลง pump head เป็นแรงดันได้อย่างไร?

แรงดัน (bar) = head (m) × specific gravity / 10.2 หรือ แรงดัน (psi) = head (ft) × specific gravity / 2.31 น้ำมี SG = 1.0, น้ำมันเบา 0.85-0.9, น้ำมันหนัก 0.95

ทำไม friction head ถึงขึ้นอยู่กับอัตราการไหล?

Friction head แปรตาม v² (และ v แปรเชิงเส้นตามการไหลที่ขนาดท่อคงที่) ดังนั้นการเพิ่มอัตราการไหลสองเท่าจะทำให้ friction head เพิ่มขึ้นสี่เท่า นี่คือรูปร่างของเส้นโค้งระบบที่ตัดกับเส้นโค้งปั๊มที่จุดทำงาน