Sådan beregnes vandpumpe Hestekræfter: 14 trin (med billeder)

En pumpe er en grundlæggende, men vigtig mekanisk enhed, der leverer kraften til at bevæge væske ved en bestemt strømningshastighed. Ligesom enhver enhed, der virker (overfører energi på tværs af en afstand), måles effektiviteten i kraft. Selvom watt og kilowatt er mere almindelige enhedermålingsmåling, er hestekræfter stadig almindeligt anvendt til elektriske enheder med høj udgang i USA. I denne sammenhæng er 1 hestekræfter lig med 746 watt.

Hurtig formel

Vandhestekræfter = Mindste strøm, der kræves for at køre vandpumpe
Tdh = totalt dynamisk hoved = lodret afstand væske travl (i fødder) + friktionstab fra rør
Q = strømningshastighed af væske i gallon pr. Minut
SG = Væskens specifikke tyngdekraft (dette svarer til 1, hvis du pumper vand)
Vandhestekræfter = $T D H * Q * S G 3960$ ${ frac {tdh * q * sg} {3960}}$
Faktisk strøm påkrævet = (Vandhestekræfter) / (Pumpeffektivitet).

Skriv effektivitet som en decimal (50% → 0.5).

Trin

Metode 1 af 2:

Beregning af vandhestekræfter til et planlagt projekt

1. Beslutte om den ønskede strømningshastighed. Behovet i dit projekt bestemmer den nødvendige strømningshastighed for væske fra pumpen. Skriv denne værdi ned i gallon pr. Minut (GPM). Du vil ikke bruge denne værdi med det samme, men det vil bestemme hvilke pumper og rør du overvejer.

Eksempel: En gartner har en vandingsplan, der kræver en strømningshastighed på 10 gallon pr. Minut.

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 2

2. Måle højden vandet skal rejse. Dette er den lodrette afstand fra toppen af vandbordet (eller toppen af vandstanden i den første tank) til vandets endelige destination. Ignorere enhver vandret afstand. Hvis vandstanden ændrer sig over tid, skal du bruge den maksimale forventede afstand. Dette er "Pumping lift" Din pumpe bliver nødt til at generere.

Eksempel: Når gartnerens vandtank er næsten tom (det laveste forventede niveau), er dets vandniveau 50 fod under området af haven, der har brug for vanding.

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 3

3. Estimere friktionstab fra røret. Udover det minimumstryk, der er nødvendigt for at flytte vand en vis afstand, skal din pumpe også overvinde friktionskraften, da vandet bevæger sig gennem røret. Mængden af friktion afhænger af rørets materiale, indre diameter og længde, såvel som den type bøjning og beslag, du bruger. Kig op på disse værdier på et rørfriktions tab diagram som f.eks denne. Skriv ned det samlede friktionstab i fødderne af hovedet (hvilket betyder antallet af fødder du "tabe" fra din pumpe løft på grund af friktion).

Eksempel: Gardeneren beslutter at bruge 1" diameter plastrør, og har brug for 75 ft rør totalt (herunder vandrette længder). Et rørfriktionsletter diagram fortæller ham, at 1" Plastrør forårsager et tab på 6.3 ft hoved for hver 100 ft rørlængde.

75 F T * 6.3 F T H E -en D 100 F T = 4.7 F T_{H E -en D}

$75ft * { frac {6.3ft _ {{head}}} {100FT}} = 4.7FT _ {{head}}$
Han ser også op på friktionstabet fra hver montering i røret. For 1" Plastik, en 90º albue stik og tre gevindbeslag bidrager med et totalt tab på 15 ft.
Tilføjelse af dette hele sammen er det samlede friktionstab 4.7 + 15 = 19.7 ft., eller ca 20 ft.

Disse diagrammer indeholder ofte et estimat af vandhastigheden, baseret på strømningshastighed og de rør, du bruger. Det er bedst at holde hastighed under 5 ft / s for at forhindre "vand hammer," Den gentagne banke vibrationer, der kan beskadige dit udstyr.

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 4

4. Tilsæt pumpelift og friktionstab sammen. Det vertikale afstandsvand skal rejse plus friktionstab fra røret gør "Total Dynamic Head" eller tdh. Dette er den samlede trykbelastning, pumpen skal overvinde.

Eksempel: Tdh = lodret afstand + friktionstab = 50 ft + 20 ft = 70 ft.

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 5

5. Kig op den specifikke tyngdekraft, hvis du pumper noget udover vand. Den grundlæggende vandhestekræfter formel forudsætter, at du pumper vand. Hvis du pumper en anden væske, skal du kigge på dens "specifik gravitation" online eller i en ingeniørreferencebog. Væsker med en højere specifik tæthed er tættere, og kræver mere hestekræfter til at skubbe gennem røret.

Eksempel: Da gartneren pumper vand, behøver han ikke at se noget op. Vandets specifikke tyngdekraft er lig med 1.

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 6

6. Indtast disse værdier i vandet hestekræfter formel. Vandet hestekræfter eller minimumskraft, der kræves for at køre pumpen, er lig med

T D H * Q * S G 3960

${ frac {tdh * q * sg} {3960}}$ , Hvor TDH er det totale dynamiske hoved i fødder, q er strømningshastigheden i GPM, og SG er den specifikke tyngdekraft (1 for vand). Indtast alle de værdier, du har fundet i denne formel for at finde vandet hestekræfter til dit projekt.

Eksempel: Havenpumpen skal overvinde en TDH på 70 ft og producere en strømningshastighed Q på 10 GPM. Da det pumpes vand, er SG lig med 1.
Vandhestekræfter =

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

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

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 7

7. Opdel hestekræfter ved pumpeffektivitet. Nu ved du, hvor meget hestekræfter du har brug for at levere til at køre din pumpe. Imidlertid er ingen mekanisk enhed 100% effektiv til overførselskraft. Når du har valgt en pumpe, skal du kontrollere producentens info til pumpens effektivitet og skrive den som en decimal. Opdel vandhestekræfterne ved denne værdi for at finde den faktiske hestekræfter af den motor, du har brug for til din pumpe.

Eksempel: At gøre 0.18 hestekræfter af arbejde, en pumpe med en 50% (eller 0.5) Effektivitetsvurdering ville faktisk kræve

\frac{0.18}{0.5} =

${ frac {0,18} {0,5}} =$ -en 0.36 Hp motor.

De fleste moderne pumper er mellem 50% og 85% effektive, når de bruges som beregnet. Hvis du ikke kan finde en effektivitetsklassifikation for din pumpe, kan du antage, at den faktiske motorhestekræfter, der er nødvendig, falder mellem

W -en T E R H P 0.5

${ frac {waterhp} {0,5}}$ og

W -en T E R H P 0.85

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

Metode 2 af 2:

Måling af en pumpes vandhestekræfter

1. Kontroller vandstanden i basisreservoirtanken. Dette er tanken, der leverer vand til din pumpe. Vandniveauet i tanken vil også svare til vandniveauet i røret, så dette er niveauet, at pumpen i øjeblikket trækker fra.

Hvis du pumper fra en brønd, må du enten måle dybden direkte eller se efter et estimat af vandbordsniveauer i dit område (på dette tidspunkt af året). Offentlige myndigheder som USGS kan ofte give disse oplysninger.

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 9

2. Tøm destinationsreservoiret. Destinationsreservoiret er en anden tank, som pumpen overfører vand fra basisreservoiret. Sørg for, at det er tomt og tilsluttet korrekt til pumpen.

Hvis du normalt ikke har en tank her, skal du bare lægge en stor spand for at samle vandet til denne måling. Brug en spand kendte størrelse i gallon.

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 10

3. Måle den lodrette afstand mellem de to steder. Brug en skala eller linjal, måler den lodrette afstand mellem vandstanden i basisreservoirtanken og vandindgangen på destinationstanken. Skriv ned af afstanden i fødderne.

For eksempel siger vandniveauet i den første tank er 120 fod lavere i højde end destinationsreservoiret.

For dette trin er det ligegyldigt, hvor meget vandret afstand vandet rejser.

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 11

4. Tænd for pumpen. Tænd for enheden, og den begynder at pumpe vand. Start et stopur på samme tid.

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 12

5. Måle strømningshastigheden. Når din pumpe virker, kan du måle den volumetriske strømningshastighed: mængden af vand, der transporteres pr. Tidsenhed. Bemærk denne hastighed i gallon pr. Minut.

For eksempel tager din pumpe 30 sekunder for at fylde en 10-gallonbeholder. Det betyder, at strømningshastigheden er

10 G -en L L O N S 30 S E C O N D S * 60 S E C O N D S M jeg N U T E = 20 G -en L L O N S M jeg N U T E

${ frac {10 gallons} {30 sekunder}} * 60 { frac {sekunder} {minut}} = 20 { frac {gallons} {minut}}$ . Dette er normalt skrevet 20 GPM, til "gallon pr. Minut".

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 13

6. Kig op den specifikke tyngdekraft af væsken. Specifik tyngdekraft er en måling af densitet: Jo mere tæt en væske er, desto mere strøm tager det at pumpe. Vand har en specifik tyngdekraft på 1. Hvis du pumper en anden væske, skal du kigge på et bestemt tyngdekraftsteknisk bord.

Dette eksempel vil bruge vand, så den specifikke tyngdekraft er 1.

Billedet med titlen Beregn vandpumpe Hestekræfter Trin 14

7. Estimere hestekræfter fra disse værdier. Pumpens vandhyrekræfter er stort set lig med

H * Q * S G 3960

${ frac {h * q * sg} {3960}}$ , Hvor H er den lodrette afstand, vandet bevæger sig i fødder, q er strømningshastigheden i gallon pr. Minut, og SG er væskens specifikke tyngdekraft.

I dette eksempel opererer pumpen på

120 F T * 20 G P M * 1 3960 =

${ frac {120ft * 20gpm * 1} {3960}} =$ 0.65 hestekræfter.

I virkeligheden bruger du sandsynligvis mere strøm end dette på din pumpe. Din pumpe overvinder også friktionskraften i rørene, og en del strøm er spildt på grund af motorens ineffektivitet. Du kan fordoble dette resultat for et groft estimat af strømforbrug, eller spore den faktiske mængde brændstof eller elektricitet, din motor bruger, eller se de fulde beregninger ovenfor.

Tips

For de fleste væsker er den specifikke tyngdekraft let fundet ved at se på fysikborde. Du kan dog også måle specifik tyngdekraft med et hydrometer.

Der er flere mekaniske instrumenter til rådighed, der kan måle strømningshastigheden af en væske. Disse omfatter venturi-røret og pitotrøret.

Husk, at 1 enhed hestekræfter svarer til 746 watt. Afhængigt af dine omstændigheder kan du muligvis konvertere fra en af disse målinger til den anden.

Ligesom pumper er motorerne selv ikke 100% effektive. Sørg for at vælge en motor med produktion hestekræfter, der opfylder din pumpes krav. Hvis du leverer den mindste hestekræfter, du har beregnet (eller tilsvarende watts af elektricitet) til din motor, vil tab på grund af ineffektivitet droppe motorens udgang under minimumsværdien.

Du kan bruge "3956" i stedet for "3960" I hestekræfter formel for et lidt mere præcist resultat. Online Water HorsePower Calculators kan give to lidt forskellige svar afhængigt af hvilken værdi de bruger.

Advarsler

Pumper kan kun trække vand op en bestemt højde (selvom den så kan skubbe det opad så meget som dets strøm tillader). I praksis er denne maksimale højde ca. 22.5 meter på havniveau og omtrent 1 fod mindre end dette for hver 1.000 ft af højde over havets overflade. Sørg for, at den faktiske sugekomponent i pumpen er placeret inden for denne afstand over vandet.

Kraftige pumpesystemer kan indebære meget højtryks- og højspændingskomponenter. Installer dem kun under erfarne tilsyn.

Del på sociale netværk :