Všechna čerpadla obsahují informační štítky, které mimo jiné udávají kapacitu, dopravní výšku a jejich vztah. Tlak vytvářený čerpadlem a průtok čerpané kapaliny jsou vzájemně závislé. Je důležité pochopit, že produktivita a tlak nejsou pevné, ale proměnlivé hodnoty, které se navzájem mění, transformují a „tečou“. Pohon a produktivita jsou podstatou stejné energie, která má podobu tlaku, produktivity nebo obou forem v kombinaci. Zvýšení produktivity je doprovázeno poklesem tlaku a naopak. Vztah mezi výkonem čerpadla a tlakem se nazývá pracovní bod. Tradičně Výběr čerpadla se provádí s ohledem na konstrukci čerpadla a stanovený provozní bod. Pokud není určen pracovní bod, mění se volba čerpadla, jak se v praxi často stává, pouze na konstrukčních vlastnostech a maximálních charakteristikách výkonu, tlaku a výkonu, ve volbu na základě libovolně zadaných parametrů s libovolným konečným výsledkem čerpadlo jako součást hydraulického systému.
Výkon (průtok) čerpadla je užitečný objem kapaliny čerpané za určité časové období. Výkon čerpadla se tradičně označuje písmenem Q a měří se v jednotkách průtoku kapaliny – m 3 / s, m 3 / h nebo l / min.
Celkový tlak čerpadla je rozdíl mechanické energie na vstupu a výstupu čerpadla získané kapalinou o hmotnosti 1 kg. Tlak je označen písmenem H a měřen v J/kg. V praxi je vhodnější použít pojem manometrická hlava, označovaná Nman a měřená v metrech vodního sloupce (mwst) nebo zkráceně v metrech.
E – mechanická energie, N×m;
G je hmotnost čerpané kapaliny, N.
Vztah mezi tlakem a výkonem čerpadla je zobrazen graficky vynesením charakteristické křivky. Poloha různých pracovních bodů je vynesena do grafu: vodorovná osa x (osa X) odpovídá výkonu čerpadla, svislá osa y (osa Y) odpovídá přetlaku.
Charakteristika čerpadla představuje podmíněně plochou nebo strmě klesající křivku, jejíž stupeň zakřivení je určen konstrukčními vlastnostmi čerpadla. Čerpadla s plochou charakteristikou poskytují mírnou změnu tlaku v poměrně širokém rozsahu změn výkonu. Naproti tomu čerpadla s prudkým sklonem poskytují velké změny dopravní výšky pro malé změny výkonu. Použití čerpadel s plochou charakteristikou bude preferováno tam, kde je nutné zajistit relativně konstantní tlak v širokém poli variací dodávky (například v hasicích systémech nebo systémech zvyšování tlaku). Čerpadla se strmou křivkou jsou zase výhodnější tam, kde je vyžadována široká změna tlaku s relativně stabilní spotřebou (například ponorné čerpadlo ve vodovodním systému z artéské studny).
Čerpadlo přeměňuje mechanický výkon elektromotoru na výkon hydraulický – otáčky a tlak. Když čerpadlo pracuje se zcela uzavřeným šoupátkem na výstupu, veškerý výkon se přemění na tlak – čerpadlo vyvine maximální tlak s průtokem rovným nule. Při mírném otevření ventilu se část potenciální tlakové energie přemění na kinetickou energii pohybu tekutiny, tlak se sníží a charakteristika čerpadla má podobu klesající křivky. Teoreticky pokles křivky dosáhne horizontální osy výkonu, když se mechanická energie čerpadla zcela přemění na energii dynamického proudění. To znamená, že kapalina má pouze kinetickou energii pohybu, již nevzniká statický tlak, veškerá energie čerpadla je vynaložena výhradně na zajištění výkonu, čerpadlo pracuje na „otevřeném potrubí“ bez odporu. V praxi se charakteristická křivka na grafu přeruší dříve, než se dotkne výtlačné osy čerpadla. To je způsobeno nutností zajistit dostatečný vnější odpor v systému pro stabilní provoz čerpadla. Provoz čerpadla na „otevřeném potrubí“ bez odporu, stejně jako provoz na „zavřeném ventilu“, bez zajištění minimálního přípustného průtoku, se považuje za provoz čerpadla mimo pracovní pole a je výrobcem povolen pouze po dobu krátká doba.
Výstupní tlak vodního čerpadla se vztahuje k celkové tlakové energii (jednotka: MPa), kterou má hnaná kapalina po průchodu vodním čerpadlem. To je důležitý ukazatel toho, zda čerpadlo může plnit úkol čerpání kapaliny. Výtlačný tlak čerpadla může ovlivnit, zda uživatel může pracovat normálně. Proto se výtlačný tlak vodního čerpadla vypočítá a určí podle potřeb skutečného procesu.
Podle výrobního procesu a požadavků výrobce se výtlačný tlak vyjadřuje zejména následujícími způsoby.
1) Normální provozní tlak: požadovaný výtlačný tlak čerpadla při provozu za normálních provozních podmínek.
2) Maximální požadovaný výtlačný tlak: Při změně výrobních podmínek se může objevit výtlačný tlak čerpadla požadovaný možnými podmínkami.
3) Jmenovitý výtlačný tlak: Výtlačný tlak specifikovaný a garantovaný výrobcem čerpadla. Jmenovitý výstupní tlak musí být stejný nebo větší než normální provozní tlak. U lamelových čerpadel by to měl být výtlačný tlak při maximálním průtoku.
4) Maximální povolený výtlačný tlak: Maximální přípustný výtlačný tlak čerpadla stanovený výrobcem čerpadla v závislosti na výkonu, konstrukční pevnosti a výkonu hnacího motoru čerpadla. Maximální povolený výtlačný tlak musí být větší nebo roven maximálnímu požadovanému výtlačnému tlaku, ale musí být menší než maximální přípustný provozní tlak tlakových komponentů čerpadla.
2. Hlava vodní pumpy.
Hlava čerpadla označuje energii získanou ze specifické hmotnosti kapaliny po průchodu čerpadlem. Vyjádřeno v H, měrnou jednotkou je m, tj. výška sloupce vystřikované kapaliny.
Efektivní energie přijatá kapalinou při jednotkovém tlaku po průchodu čerpadlem se také nazývá celková dopravní výška nebo celková dopravní výška. Dá se také říci, že mezi výkonem a příkonem čerpadla je rozdíl v energii. Ale mělo by být vyjasněno: to souvisí pouze s výkonem samotného čerpadla a nemá nic společného se vstupním a výstupním potrubím. Jednotkou měření tlaku je N m nebo m výška sloupce kapaliny.
U vysokotlakých čerpadel se někdy k aproximaci dopravní výšky používá tlakový rozdíl mezi výstupem a vstupem čerpadla (p2-P1). V tomto okamžiku lze hlavu H vyjádřit jako:
V rovnici je P1 tlak na výstupu čerpadla, Pa;
P2 – tlak na vstupu čerpadla, Pa;
p —— Hustota kapaliny, kg/m3;
g —— Tíhové zrychlení, m/s2.
Dopravní výška je klíčovým parametrem výkonu čerpadla v souladu s potřebami ropných a chemických procesů a požadavky výrobce čerpadla.
①Normální provozní výška: Dopravní výška čerpadla je určena tlakem na výtlaku a sacím tlakem čerpadla za normálních provozních podmínek.
②Maximální požadovaná dopravní výška: dopravní výška čerpadla při měnících se provozních podmínkách a maximální výtlačný tlak, který může být požadován (sací tlak zůstává nezměněn).
③Jmenovitá výška: Jmenovitá dopravní výška je hlava čerpadla při jmenovitém průměru oběžného kola, jmenovitých otáčkách, jmenovitém sacím a výtlačném tlaku. Toto je dopravní výška, která je určena a zaručena výrobcem čerpadla a hodnota dopravní výšky musí být stejná nebo větší než normální provozní dopravní výška. Obvykle se jeho hodnota rovná maximálnímu požadovanému tlaku.
④Uzavírací výška: Uzavírací výška je dopravní výška, když je průtok čerpadla nulový. Toto je maximální tlakový limit vodního čerpadla. Výstupní tlak pod touto dopravní výškou obvykle určuje maximální přípustný provozní tlak tlakových komponent, jako je skříň čerpadla.
