表面ポンプの必要なヘッドを計算する方法は？

表面のポンプサプライヤーとして、私はしばしば、表面ポンプの必要なヘッドを計算する方法について確信が持てない顧客と出会います。必要なヘッドを理解することは、ポンプのパフォーマンスに直接影響し、特定のニーズを満たすことができるかどうかが重要です。このブログでは、ポンプを購入する際に十分な情報に基づいた決定を下すための知識を提供し、表面ポンプの必要なヘッドを計算するプロセスを説明します。

表面ポンプの頭とは何ですか？

計算を掘り下げる前に、表面ポンプのコンテキストで「ヘッド」の意味を明確にしましょう。頭とは、ポンプが水を持ち上げることができる高さ、またはシステムを介して液体を移動するために生成できる圧力を指します。通常、メートル（m）またはフィート（ft）で測定されます。ポンプのヘッドには、静的ヘッドと摩擦ヘッドの2つの主要なコンポーネントが含まれています。

静的ヘッド

静的ヘッドは、水源（井戸やタンクなど）と排出ポイントの間の垂直距離です。さらに吸引ヘッドと排出ヘッドに分けることができます。

• 吸引ヘッド：これは、ソースの水位からポンプインレットの中心線までの垂直距離です。表面ポンプの場合、ポンプは水を吸うための大気圧に依存しているため、吸引ヘッドは通常制限されています。海の最大理論吸引ヘッド - レベルは約10.33メートル（33.9フィート）ですが、実際の用途では、摩擦や空気漏れなどの要因により、多くの場合ははるかに少ないです。
• 排出ヘッド：これは、ポンプの中心線から排出パイプの最高点まで、または水が供給されているポイントまでの垂直距離です。

摩擦ヘッド

摩擦ヘッドは、流体とパイプの内壁の間の摩擦によるエネルギー損失、および配管システムの継手（肘、バルブ、カップリングなど）によって引き起こされる抵抗を説明します。摩擦ヘッドは、パイプの直径、パイプの長さ、流体速度、パイプの内部の粗さなど、いくつかの要因に依存します。

必要なヘッドの計算

ステップ1：静的ヘッドを決定します

静的ヘッドを計算するには、関連する垂直距離を測定する必要があります。

• ソースの水位からポンプインレットまでの吸引ヘッド（$ h_s $）を測定します。
• 排出ヘッド（$ h_d $）をポンプの中心線から排出パイプの最高点まで測定します。
  総静的ヘッド（$ h_ {static} $）は、吸引ヘッドと排出ヘッドの合計です。
  [h_ {static} = h_s + h_d]

たとえば、吸引ヘッドが2メートルで、排出頭が15メートルの場合、総静的ヘッドは（h_ {static} = 2 + 15 = 17）メートルです。

ステップ2：摩擦ヘッドを計算します

摩擦ヘッドの計算はもう少し複雑です。ダーシー - ワイスバッハ方程式またはヘイゼン - ウィリアムズ方程式を使用して、パイプの摩擦損失を推定できます。

Hazen -Williams方程式は、一般的にパイプの水流に使用され、以下によって与えられます。
[h_f = 10.67 \ frac {q^{1.852}} {c^{1.852} d^{4.87}} l]
ここで、（h_f）は摩擦頭の損失（メートル）、（q）は流量（1秒あたりのメートル）、（c）はヘイゼン - ウィリアムズ係数（たとえば、新しいPVCパイプの場合、（c）の場合、（c）の場合は150程度です）、（d）はパイプの内径です）。

継手には、同等の長さの方法を使用できます。フィッティングの各タイプには、同じ量の摩擦を引き起こすまっすぐなパイプの同等の長さがあります。たとえば、90度の肘は、パイプの直径の3〜5倍の同等の長さを持っている場合があります。

すべてのパイプとフィッティングの摩擦損失を要約して、総摩擦ヘッド（$ h_ {摩擦} $）を取得します。

ステップ3：必要なヘッドの合計を計算します

表面ポンプの必要なヘッド（$ h_ {total} $）は、静的ヘッドと摩擦ヘッドの合計です。
[h_ {total} = h_ {static}+h_ {摩擦}]

前の例では、パイプとフィッティングの摩擦ヘッドを計算した後、（h_ {摩擦} = 3）メートルがあることがわかります。必要なヘッドの合計は（H_ {合計} = 17 + 3 = 20）メートルです。

必要なヘッドに基づいて右の表面ポンプを選択する

必要なヘッドを計算したら、この要件を満たすことができる表面ポンプを選択できます。当社では、インテリジェントブースターポンプ、さまざまなアプリケーションで信頼できる圧力の向上を提供するように設計されています。汚れた水や破片を扱う必要がある場合、私たちの遠心ゴミポンプ - 工場素晴らしい選択かもしれません。家庭用品の場合、家庭用電動ポンプ効率的な給水ソリューションを提供します。

ポンプを選択するときは、流量要件も考慮してください。頭と流量の関係を示すポンプの性能曲線は、ポンプが目的の条件で動作できるかどうかを判断するのに役立ちます。

結論

表面ポンプの必要なヘッドを計算することは、アプリケーションに適したポンプを選択することを保証するための重要なステップです。静的ヘッドと摩擦ヘッドの概念を理解し、計算手順に従うことにより、ヘッドの要件を正確に決定できます。当社では、特定のニーズを満たす高品質の表面ポンプを提供することに取り組んでいます。産業、農業、または家庭用のポンプを探しているかどうかにかかわらず、私たちはあなたを支援する専門知識と製品を持っています。

必要なヘッドの計算について質問がある場合、または適切な表面ポンプの選択にサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちはあなたの調達プロセスを促進し、あなたがあなたのプロジェクトに最適なポンプを手に入れることを保証するためにここにいます。今日から会話を始めて、あなたの水ポンプのニーズに最適なソリューションを見つけましょう。

参照

• Crane Co.、「バルブ、フィッティング、パイプを通る流体の流れ」、テクニカルペーパーNo. 410。
• Mays、Larry W.、「水資源工学」、John Wiley＆Sons、2009。