พารามิเตอร์พื้นฐาน ที่กำหนดประสิทธิภาพของ ปั๊มพ่นยา

0

จุดประสงค์ของปั๊มไฮดรอลิกคือ การดูโของเหลวขึ้นสู่ระดับที่สูงกว่าปั๊มพ่นยาเริ่มต้น ดังนั้นเมื่อเราเลือกปั๊มพ่นยาเราต้องคำนึงถึงสองสิ่งก่อนอื่นคือปริมาตรของของเหลวที่เราต้องเคลื่อนย้าย และความสูงที่จะต้องยกขึ้น พารามิเตอร์ที่สอดคล้องกับข้อมูลนี้คือ อัตราการไหลและส่วนหัว 

พารามิเตอร์สำหรับ ปั๊มพ่นยา

ที่เกี่ยวข้องกับปั๊มพ่นยา เช่นปั๊มที่ติดตั้งบนเครื่องพ่นยา นอกเหนือจากอัตราการไหลแล้วเรายังต้องให้ความสำคัญกับความดันด้วย เช่นในการฉีดพ่นและการป้องกันพืช ความดันของเหลวที่ส่งออกมาจากปั๊มพ่นยามีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของการรักษาตัวเอง
อัตราการไหลและความดันมีความสัมพันธ์กับปั๊มพ่นยามีกำลังกำหนดความดันและอัตราการไหล เรายังสามารถหาปั๊มพ่นยาที่เราต้องการได้ในเว็บไซต์ต่างๆ และในแคตตาล็อกของปั๊มพ่นยาเพื่อการเกษตร คุณจะพบแผนภาพสำหรับปั๊มพ่นยาแต่ละรุ่นที่ระบุถึงความดันอัตราการไหลกำลังและความเร็ว

เครื่องพ่นยา

อัตราการไหล หรือปริมาณที่สูบ

อัตราการไหล (Q) คือปริมาตรของของเหลวที่เคลื่อนที่ในหน่วยเวลา โดยปกติอัตราการไหลจะแสดงเป็น

  • m3/s (ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที)
  • l/min (ลิตรต่อนาที)
  • gpm (แกลลอนต่อนาที)

ในกรณีของปั๊มพ่นยาอัตราการไหลประกอบด้วย ปริมาณของของเหลวที่ไหลจากการส่งปั๊มพ่นยาในหน่วยเวลา หรือที่เรียกว่าปริมาตรที่สูบนั่นเอง 

ส่วนหัว

Head (H) คือความสามารถของปั๊มพ่นยา ในการยกของเหลวปริมาณหนึ่งไปยังความสูงที่กำหนดกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ความแตกต่างของความสูงในการยกสูงสุดในระบบ SI เมตริกจะวัดเป็นเมตรน้ำคอลัมน์ (m W.C. ) หรือมากกว่านั้นเป็นเมตรในการกำหนดเฮด H ซึ่งจำเป็นในการดันไดรฟ์ข้อมูลที่มีความสูงแตกต่างกันจำเป็นต้องเพิ่มตัวแปรสองตัว
Head H = Hg+Y
Hg = หัว geodetic นั่นคือความแตกต่างระหว่างระดับของเหลวในถังส่งและในถังที่ดูด
Hg = Ha+Hm
Ha = ความสูงในการดูด geodetic และแสดงถึงความแตกต่างของระดับระหว่างแกนของปั๊มพ่นยาและพื้นผิวของของเหลวที่จะดูดมีค่าเป็นบวกหากระดับของเหลวอยู่เหนือแกนปั๊มพ่นยาจะมีค่าเป็นลบหากระดับของเหลวอยู่ต่ำกว่าแกนปั๊มพ่นยาดังในภาพ
Hm = ความสูงในการส่งมอบ geodetic คือความแตกต่างระหว่างแกนของปั๊มพ่นยาและระดับของเหลวในอ่างที่ของเหลวถูกสูบ
Y = การสูญเสียส่วนหัว เนื่องจากการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากแรงเสียดทานของของเหลวและการมีส่วนโค้งแคบลง ฯลฯ (ดูเพิ่มเติมที่ความดันลดลง) ประสิทธิภาพของปั๊มพ่นยาต้องสามารถชดเชยการสูญเสียเหล่านี้ เพื่อให้ได้การดูดที่ต้องการ

เช่นเดียวกับความดัน หัวจะวัดพลังงานจลน์ที่ถ่ายโอนจากปั๊มพ่นยาไปยังของเหลวแต่ต่างจากความดันคือขึ้นอยู่กับปริมาตรดังนั้นจึงไม่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักเฉพาะของเหลวที่สูบ หัวปั๊มพ่นยาจึงเหมือนกันโดยไม่คำนึงถึงน้ำหนัก เฉพาะของเหลวที่สูบ

ความดัน

ความดัน (p) คืออัตราส่วนของแรง (F) ที่กระทำในแนวตั้งฉาก (ตั้งฉาก) บนพื้นผิวต่อพื้นที่ (S) โดยปกติความดันจะแสดงเป็น

  • pascal = 1N/m² (1 นิวตันต่อตารางเมตร) 
  • bar = 100 kPa (100 กิโลปาสคาล)
  • atm (บรรยากาศ) = 1,01325 bar = แรงกดดันจากบรรยากาศของโลกที่ระดับน้ำทะเล โดยปกติจะมีค่าประมาณ 1 บาร์
  • psi (ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) หรือความแข็งแรงของปอนด์ต่อตารางนิ้ว 

หัวและแรงดันของปั๊มพ่นยาเป็นพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้อง

เครื่องพ่นยา

ปาสกาล หรือ พาสคัล เป็นหน่วยอนุพัทธ์ SI ของความดันที่ใช้ในการคำนวณ หาความดันภายใน ความเค้น และความทนต่อแรงดึงสูงสุด ซึ่งเป็นคำนิยามของค่า 1 นิวตันต่อตารางเมตร

ส่วนหัว สูตรการแปลงแรงดัน ในระบบเมตริก
จากส่วนหัว (เมตร) ถึงความดัน (เป็นบาร์)
p = 0.0981 h · SG
h = ความชุก (ม.)
p = ความดัน (บาร์)
sg  = น้ำหนักเฉพาะ

จากความดัน (เป็นบาร์) ถึงหัว (เมตร)
h = p · 10.197 / SG
h = ส่วนหัว (ม.)
p = ความดัน (บาร์)
sg  = น้ำหนักเฉพาะ

ในกรณีของปั๊มพ่นยาความดันคือ แรงที่เครื่องกำหนดให้กับของเหลวที่สูบแล้วนั่น แรงผลักดันที่ของเหลวจะออกจากปั๊มพ่นยา เช่นเดียวกับส่วนหัวแรงดันที่ปั๊มพ่นยาส่งมาอาจมีการกระจายตัวเรียกว่าความดันลดลงซึ่งต้องนำมาพิจารณาในการสร้างวงจร

ความดันลดลง ของปั๊มพ่นยา

แรงดันตกระหว่างจุดสองจุดในวงจรไฮดรอลิกคือ ความแตกต่างของโหลดไฮดรอลิกระหว่างสองจุดที่พิจารณาลองพิจารณาตัวอย่างเช่น อ่างล้างหน้าที่ของไหลพื้นผิวอิสระอยู่ที่ระดับความสูงหนึ่งซึ่งเชื่อมต่อกับท่อ แรงโน้มถ่วงมีแนวโน้มที่จะทำให้ของไหล ไหลลงด้านล่างและออกจากท่อ ในระหว่างการเคลื่อนที่ของเหลวจะสูญเสียพลังงาน ดังที่เห็นได้จากความสูงที่แตกต่างกันและความสูงที่ลดลงของของเหลวในภาชนะที่มีการสื่อสารที่ตามมา
การสูญเสียพลังงานเหล่านี้เกิดจากความต้านทานต่อการไหลอย่างอิสระ ของเหลวซึ่งเกิดจากปัจจัยหลายประการเช่น

  • ความเร็วความหนืดและอุณหภูมิของของเหลว
  • เส้นผ่านศูนย์กลางความยาว และความหยาบของท่อที่ใช้
  • การมีสิ่งกีดขวางในวงจร เช่นวาล์วก๊อก เส้นโค้ง

พลังงาน ปั๊มพ่นยา

ในทางฟิสิกส์กำลัง (P) คือพลังงานที่ถ่ายโอนผลิตหรือใช้โดยระบบทางกายภาพในหน่วยของเวลา วัดเป็น
วัตต์ (W) = อัตราส่วนของหน่วยพลังงานในจูล (J) ต่อหน่วยเวลาเป็นวินาที
CV (European horse power DIN) = 735.49875 W
HP (British horse power) = 745.69987158227022 W
CV และ HP เทียบเท่ากันจริง: 1 CV = 0.98631 HP
ในบริบทของเรากำลังคือ ปริมาณพลังงานที่ต้องถ่ายโอนไปยังปั๊มพ่นยา เพื่อยกอัตราการไหลที่กำหนด Q ไปยังความสูงที่กำหนด H ในหน่วยของเวลา

การคำนวณกำลังที่เกิดจากปั๊มพ่นยาจะต้องคำนึงถึงปัจจัย 2 ประการ ได้แก่ กำลังที่มีประโยชน์ (Pu) ซึ่งเป็นปริมาณพลังงานที่มีอยู่กล่าวคือ พลังงานที่ถ่ายโอนจากมอเตอร์ไปยังปั๊มพ่นยา และพลังงานที่กระจายออกไป (Pd) ได้แก่ พลังงาน ปั๊มพ่นยาสูญหายเนื่องจากสาเหตุทางกล และไฮดรอลิก ความแตกต่างระหว่างกำลังที่มีประโยชน์ และกำลังที่กระจายจะกำหนดกำลังไฮดรอลิก (Pi) นั่นคือปริมาณพลังงานที่ถ่ายโอนจากปั๊มพ่นยาไปยังของเหลว
Pi = Pu – Pd

ประสิทธิภาพ ปั๊มพ่นยา

กำลังที่มีประโยชน์ของวงจรใดๆ จะต้องอยู่เหนือกำลังไฮดรอลิกเสมอ กล่าวอีกนัยหนึ่งมอเตอร์ที่เลือกจะต้องมีกำลังสูงกว่าที่ตั้งใจจะใช้กับของเหลวเพื่อชดเชยการกระจายตัวอัตราส่วนของกำลังไฮดรอลิกต่อกำลังที่มีประโยชน์เรียกว่าประสิทธิภาพ (η – eta)

η =  Pi/Pu
ประสิทธิภาพคือความสามารถของปั๊มพ่นยาในการเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฮดรอลิก ด้วยเหตุผลข้างต้นค่าของมันจะต่ำกว่าหน่วยเสมอ ยิ่งเข้าใกล้ 1 มากเท่าไหร่ปั๊มพ่นยาก็ยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น

เครื่องพ่นยา

NPSH (ค่าสมรรถนะการดูดของปั๊มพ่นยา)

ค่าสมรรถนะการดูดของปั๊มพ่นยา ประกอบด้วยความแตกต่างระหว่างความดันที่มีอยู่ในของไหล ณ จุดหนึ่งของวงจรไฮดรอลิกและความดันที่ต้องการเพื่อให้ของเหลวนั้นผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซ ณ จุดเดียวกันนั้นเรียกว่าความดันไอ ในทางปฏิบัติ NPSH ใช้เพื่อกำหนดความดันขั้นต่ำ และส่วนหัวซึ่งอยู่ด้านล่างซึ่งสร้างโพรงอากาศเมื่อดูด

NPSH แบ่งออกเป็น 

1.  NPSH (a)
มีหัวดูดบวก นั่นคือหัวที่มีอยู่ในวงจร ค่ามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับลักษณะของพืชดังนั้นจึงต้องคำนวณเป็นครั้งคราวโดยใช้สูตรเฉพาะ
NPSH (a) = pa + Ha – pF – pVP
pA = ความดันสัมบูรณ์บนพื้นผิวของของเหลวในอ่างดูด โดยทั่วไปแล้วจะเป็นความดันบรรยากาศดังนั้น = 101 325 Pa = 1.01325 bar = 14,696 psi
Ha = ความสูงในการดูด geodetic คือระยะห่างระหว่างระดับของไหล และแกนของปั๊มพ่นยา ตามที่เห็นแล้วค่าของมันจะเป็นบวกหากระดับอยู่เหนือแกนปั๊มพ่นยา ในขณะที่ค่าเป็นลบหากระดับอยู่ต่ำกว่าแกนปั๊มพ่นยา
pF = ความดันลดลงเนื่องจากท่อ และอุปกรณ์ทำหน้าที่ จำกัด การไหลของเหลว
pVp = ความดันไอของของเหลวที่อุณหภูมิปั๊มพ่นยา
ควรจำไว้ว่าความดันไอจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การคำนวณสามารถทำได้ทั้งในหน่วยความยาว (เพื่อให้ได้ส่วนหัว) หรือหน่วยความดัน

2. NPSH (r)
ต้องใช้ค่าสมรรถนะการดูดของปั๊มพ่นยา เช่นหัวดูดขั้นต่ำ (แรงดัน) ที่ปั๊มพ่นยาต้องการซึ่งเป็นค่าที่กำหนดโดยผู้ผลิตปั๊มพ่นยา จำเป็นอย่างยิ่งที่: NPSH (a)> NPSH (r)
กล่าวอีกนัยหนึ่งคือหัวและดังนั้นแรงดันที่มีอยู่ในการดูดของวงจรจะต้องสูงกว่าค่าต่ำสุดที่ปั๊มพ่นยาต้องการเสมอ ดังนั้นเมื่อสร้างวงจรจึงจำเป็นต้องตรวจสอบว่าความดันที่วัดได้จากการดูดของปั๊มพ่นยาสูงกว่าที่ระบุโดยข้อมูลประสิทธิภาพของปั๊มพ่นยาเองหรือไม่ สิ่งนี้จะช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดโพรงอากาศได้อย่างมาก

ความเร็ว 

ความเร็วเชิงมุม ω (t) หรือที่เรียกว่าความเร็วในการหมุนประกอบด้วยการแปรผันของการวัดมุม (Δθ) เมื่อเวลาผ่านไป (Δt)  [ω = omega; Δ = delta; θ = theta]
ความเร็วเชิงมุมวัดเป็นรอบต่อนาที (รอบต่อนาที) นั่นคือจำนวนรอบการหมุนที่สมบูรณ์ (มุมที่สมบูรณ์ 360 °) ที่ทำได้ในหนึ่งนาที ความเร็ว (เชิงมุม) ของปั๊มพ่นยาถูกใช้เพื่อกำหนด

  • ความเร็วในการหมุนของเพลาขับ
  • ความเร็วในการหมุนของใบพัดในกรณีของปั๊มพ่นยาหอยโข่ง
About author

Smile

"ถ้าไม่คิดจะเริ่ม ก็เหมือนเดิมทั้งชีวิต" "ไม่มีอะไรยากกว่าความสามารถ ถ้าไม่คิดที่จะเรียนรู้"

Your email address will not be published. Required fields are marked *