Tilpuma aprēķins spiedtvertnei

Autors: Akvedukts

Spiedtvertnes – hidrofora – spiedkatla tilpuma pareiza izvēle nodrošinās ūdensapgādes sistēmas un ūdens sūkņa vienmērīgāku darbību un līdz ar to – ievērojami ilgāku ekspluatācijas mūžu. Vairāk par spiedtvertnēm, to dažādajiem nosaukumiem un veidiem lasi šajā rakstā. Turpat arī izlasīsi, kāpēc spiedtvertnes tilpums nav vienāds ar ūdens daudzumu, ko šī tvertne var uzņemt un kādu spiedtvertnes tilpumu izvēlēties vienkāršās situācijās.

Gadījumos kad spiedtvertnes tilpumu nepieciešams noteikt aprēķinu ceļā, var izmantot vairākas metodes. Metodes atšķiras ar to, ka tilpuma noteikšanai tiek izmantoti citi izejas dati. Arī iegūstamie dati līdzīgām situācijām nedaudz atšķiras, tādēļ metodes izvēle paliek katra speciālista pārziņā. Zemāk tiek piedāvātas trīs atšķirīgas metodes. Pirmās metodes gadījumā izmantojamie parametri – sūkņa jauda, sūkņa darba ražīgums, sūkņa ieslēgšanās un izslēgšanās spiediens un spiedtvertnē iepumpētais pretspiediens. Otra metode spiedtvertnes tilpumu ļauj noteikt balstoties uz sūkņa maksimālo ražīgumu, ieslēgšanās izslēgšanās spiedienu un plānoto sūkņa darbības ilgumu. Trešā metode – sūkņa maksimālo ražīgumu, sūkņa ieslēgšanās un izlēgšanās spiedienu, pretspiedienu un plānoto sūkņa ieslēgšanās/izslēgšanās ciklu skaitu viena stundā. Pirmā un trešā metode ļauj veikt aprēķinu dažādām spiedtvertnes pretspiediena vērtībām, savukārt otrā metode pretspiediena vērtību neiekļauj – pretspiedienam otrās metodes gadījumā jābūt 0,2 bar zemākam nekā sūkņa ieslēgšanās spiedienam.

Spiedtvertnes tilpuma aprēķins - pirmā metode

kur
V_t             spiedtvertnes tilpums, litri,
Q_max        maksimālais sūkņa darba ražīgums, l/min,
P_max        izslēgšanās spiediens, bar,
P_min        ieslēgšanās spiediens, bar,
P_g            gaisa pretspiediens tvertnē, bar P_g = P_min – 0,2bar,
K              koeficients, kuru izvēlas atkarībā no sūkņa jaudas:

Spiedtvertnes tilpuma aprēķins - otrā metode

kur
V_t            spiedtvertnes tilpums, litri,
Q_max       maksimālais sūkņa darba ražīgums, l/min,
T_R           sūkņa darbības ilgums vienā ieslēgšanās reizē, min,
P_max        izslēgšanās spiediens, bar,
P_min        ieslēgšanās spiediens, bar.

Spiedtvertnes tilpuma aprēķins - trešā metode

kur
V_t            spiedtvertnes tilpums, litri,
Q_max       maksimālais sūkņa darba ražīgums, l/min,
A             sūkņa ieslēgšanās/izslēgšanās ciklu skaits stundā
P_max        izslēgšanās spiediens, bar,
P_min        ieslēgšanās spiediens, bar,
P_g            tvertnes pretspiediens, bar.

Spiedtvertnes tilpuma aprēķina piemēri

Sūkņa maksimālais darba ražīgums ir 25 l/min, ieslēgšanās spiediens 2.0 bar, izslēgšanās spiediens 3.0 bar, gaisa pretspiediens 1.8bar (par 0,2 bar zemāks nekā sūkņa ieslēgšanās spiediens). Sūkņa motora jauda 1.1kW.

Pēc pirmās metodes: sūkņa jaudas koeficients K ir 0.25 (jo sūkņa jauda <1.5kW)

Pēc otrās metodes: pieņemot, ka sūkņa darbības laiks būs 15 sekundes (0.25 min)

Pēc trešās metodes: pieņemot ieslēgšanās/izslēgšanās ciklu skaitu 60

Spiediena mērvienībai bar vietā drīkst izmantot arī atm (atmosfēra), jo vērtības ir aptuveni vienādas. Svarīgi atcerēties, ka spiedtvertnes pretspiediens ir par 0,2 bar zemāks nekā sūkņa ieslēgšanās spiediens (ūdensapgādes sistēmas zemākais spiediens).