Sūkņa darba līkne

Autors: Akvedukts

Sūkņa darba līkne ir grafiks, kas parāda, cik daudz šķidruma sūknis spēj pārsūknēt atkarībā no tā, cik augstu šis šķidrums ir jāpadod. Uz grafika X ass vienmēr ir norādīta plūsma jeb ražīgums, savukārt uz Y ass – sūkņa spiediens. Sūkņa darba līknē var redzēt gan maksimālā spiediena un maksimālās plūsmas rādītājus, gan atrast sūkņa iespējamos darba punktus.

Apzīmējumi un mērvienības

• Plūsma jeb ražīgums (Q) tiek izteikts kā ūdens apjoms, kas padots noteiktā laika vienībā, piemēram, litri sekundē (l/s), litri minūtē (l/min), kubikmetri stundā (m3/h).
• Spiedienu lielākajā daļā gadījumu izsaka ūdens staba metros (H_H2O, jeb vienkārši H) un spiediena mērvienība ir metri (m).

1.attēls. Sūkņa darba līkne.
Darba līkne sūknim, kura maksimālā plūsma (ražīgums) ir 60 l/min (3,6 m3/h), bet maksimālais spiediens ir 49 m.

Maksimālā plūsma, jeb ražīgums

Sūkņa maksimālā plūsma (Qmax) ir redzama grafika zemākajā, galējā punktā pret x asi. Grafikā (Attēls 1) redzams, ka šī sūkņa maksimālā plūsma ir 60 l/min, jeb 3,6 m3/h. Sūkņa maksimālā plūsma ir pie zemākā sūkņa spiediena (11 m).

Maksimālais spiediens.

Sūkņa maksimālais spiediens (Hmax) redzams grafika augstākajā punktā, skatoties pret y asi. Šī sūkņa maksimālais spiediens ir 49 metri, taču to sūknis sasniedz, kad ļoti zema plūsma (2 l/min).

Sūkņa darba punkts.

Sūkņa darba punkts ir punkts uz grafika, kas atbilst sūkņa reālai darbībai pie noteiktas plūsmas un ar attiecīgu spiedienu. Sūknim var būt tik daudz darba punktu, cik punktus iespējams atzīmēt uz grafika līknes. Visefektīvākā darbība (visaugstākais lietderības koeficients) sūknim būs tad, ja darba punkts būs līknes vidējās daļas robežās.

Sūknim darbojoties līknes galējos punktos, ievērojami pieaugs enerģijas patēriņš un sūkņa kalpošanas laiks būs īsāks.

2.attēls. Uz sūkņa darba līknes norādīts sūkņa darba punkts – 1,7 m3/h pie 25 m.

Uz sūkņa darba līknes (2.attēls) norādīts sūkņa darba punkts, pēc kura var redzēt, ka pie plūsmas 28,33 l/min (1,7 m3/h) sūknis plūsmai nodrošinās spiedienu 25 metri. Atkarībā no tā, kādas ir prasības pēc ūdens plūsmas, vai spiediena, sūkņa darba punkts var būt jebkurā citā vietā uz līknes. Piemēram, darba punkts var būt 1 m3/h pie spiediena 35 metri, vai 2,3 m3/h pie spiediena 19 metri.

Sūkņa jauda (P, kW), spiediens (H, m) un plūsma (Q, m3/h) ir savstarpēji saistīti lielumi. Nemainoties sūkņa jaudai, ja sistēmā palielinās spiediens, tad samazinās plūsma un otrādi – ja veidojas lielāks pieprasījums pēc plūsmas, tad samazinās spiediens.

Sūkņa izvēle pēc spiediena līknes.

Lai pārliecinātos, ka sūknis būs pietiekams, lai nodrošinātu gan vajadzīgo plūsmu, gan vajadzīgo spiedienu, šie rādītāji vispirms ir jādefinē. Vispirms pēc patērētāju skaita un patēriņa vienlaicīguma nosaka nepieciešamo sūkņa ražīgumu. Pieņemsim, ka tas ir 30 l/min. Pēc tam jānoskaidro viss, kas attiecināms uz spiedienu: cik augstu sūknim ūdens jāuzsūc (Hsūc), cik augstu pēc sūkņa ūdens jāpaceļ (Hģeom), lai tas sasniegtu patēriņa ierīci, kādi būs berzes un citu pretestību radītie spiediena zudumi cauruļvadā (Hz) un kāds spiediens jānodrošina patēriņa ierīcēs (Hpat). Pieņemsim, ka sūknim ūdens jāuzsūc 3m augstumā (Hsūc = 3.0m), ūdens pēc sūkņa jāpaceļ 5 metru augstāk (Hģeom = 5 m), spiediena līnijā, kas ir 30 metrus gara, uz katru metru berzes rezultātā zūd enerģija 0.0175 m (Hzud = 30 x 0.0175 = 0.525m), savukārt ierīcēs jānodrošina vismaz 1 bar (10 m) spiediens. Tātad kopējais spiediens, kas jārada sūknim ir Hsūc + Hģeom + Hz + Hpat = 3m + 5m + 0.525m + 10m = 18.525m. Drošības labad šim aprēķinam pievieno vēl 10% (vietējie spiediena zudumi, neprecizitātes mērījumos, cauruļvada aizsērējums ilgtermiņā) – 18.525 +10% = 20.4 m.

Pēc šī aprēķina esam noteikuši, ka mums nepieciešams sūknis, kas 30 l/min spēj padot ar spiedienu vismaz 20,4 metri.

3.attēls. Sūkņa darba punkts 30 l/min pie spiediena 20,4 metri

Pēc grafika redzam, ka aprēķinātais punkts ir zem sūkņa darba līknes, tuvu līknes vidusdaļai, tādēļ var apgalvot, ka šāds sūknis pilnībā nodrošinās patēriņa un spiediena vajadzības. Jāņem vērā, ka reālajā dzīvē sūknis darbosies tuvākajā punktā uz sūkņa raksturlīknes, tātad spiediens būs par aptuveni 2 metriem augstāks.

Ja aprēķinātais darba punkts atrastos virs sūkņa darba līknes, būtu jāmeklē jaudīgāks sūknis.

Ja nepieciešams atbalsts atbilstoša sūkņa piemeklēšanai tieši jūsu sistēmai, aicinām vērsties pie Akvedukts speciālistiem.