چرا در تولید صنعتی معمولی، اجازه داده نمیشود سرعت جریان آب بیشتر از ۳ متر بر ثانیه باشد؟
Thread Content
وقتی سرعت جریان آب در لولهها بیشتر از ۳ متر بر ثانیه شود، چه مشکلاتی پیش میآید؟ برخی میگویند به دلیل ایجاد خلأ، آب خارج نمیشود و برخی دیگر میگویند این کار باعث افزایش فرسودگی پمپ میشود. امیدوارم معلمان باتجربه بتوانند این سؤال را برای دانشآموزان حل کنند
آخرین بار، این پست توسط ylb913 در تاریخ ۱۵-۶-۲۰۱۶ ساعت ۱۲:۲۲ ویرایش شد. کاهش بیش از حد فشار، و همچنین مصرف بالای انرژی توسط پمپها، احتمالاً دلایل اصلی این مشکل هستند. با گسترش مناسب قطر لوله، کاهش سرعت جریان، افزایش مقداری هزینههای سرمایهگذاری و کاهش مقداری مصرف انرژی و هزینههای عملیاتی، همواره نقطهای نسبتاً منطقی وجود خواهد داشت. به عنوان مثال، در مورد آب چرخشی، سرعت جریان در لولههای اصلی کارخانه ما ۲ متر بر ثانیه است که تقریباً حداکثر مقدار ممکن است؛ در محیطهایی که فرسایش شدید وجود دارد، سرعت جریان باید حتی کمتر باشد. در غیر این صورت، مجبور خواهیم بود مدام لولهها را تعمیر و تعویض کنیم که این کار غیرقابل تحمل است؛ همچنین خطرات ایمنی و هزینههای سرمایهگذاری نیز افزایش خواهد یافت……
افزایش چشمگیر اتلاف نیرو در لولهها، منجر به مصرف انرژی بالا و عدم کارایی میشود
آنچه به عنوان سرعت جریان اقتصادی شناخته میشود، باعث میشود که مجموع هزینههای عملیاتی و هزینههای تجهیزات به حداقل برسد.
غیراقتصادی است؛ سرعت جریان بالا منجر به افزایش نیروی اصطکاک میشود، که باعث افزایش الزامات مربوط به فشار پمپ، مصرف انرژی، فشار در لولهها و همچنین فرسودگی لولهها میگردد.
پس درباره اینکه فشار کم شده و آب خارج نمیشود، چطور؟ آیا این دیدگاه منطقی است؟
راستش، من این حرف را خیلی درک نمیکنم. با این حال، از شما متشکرم
مجموع هزینههای عملیاتی و هزینههای تجهیزات به حداقل میرسد، یعنی هزینه کلی نیز در پایینترین سطح قرار میگیرد. هزینه تجهیزات را میتوان سرمایهگذاری یکباره، یعنی هزینه ساخت، در نظر گرفت و هزینههای عملیاتی را میتوان هزینههای بهرهبرداری و نگهداری دانست. هرچه سرمایهگذاری بر روی تجهیزات بیشتر باشد، هزینههای عملیاتی کمتر میشود؛ و برعکس، هزینههای عملیاتی بیشتر خواهد بود. از دیدگاه کنترل هزینههای کلی، لازم است نقطه تعادلی بین این دو یافت شود. علاوه بر این، برخی از تبلیغات خیلی خوب ساخته شدهاند……
خلأ ایجاد نمیشود، این دیدگاه منطقی نیست؛ لولههای خروجی پمپ همگی تحت فشار مثبت هستند، پس چطور میتوان خلأ ایجاد کرد؟
“بعضیها میگویند «خلأ ایجاد میشود و آب بیرون نمیآید». فکر میکنم این را کارشناسان باتجربه گفتهاند. حدس میزنم شاید دمای آب شما هنوز بالا باشد و در صورت سرعت جریان بالا، پدیده تبخیر رخ دهد و پمپ دچار فرسایش شود که منجر به مشکل در خروج آب میشود
فکر میکنم سرعت جریان خیلی زیاد است؛ بنابراین استفاده از خلأساز نیز منطقی است! فقط میخواهم اصل آن را بدانم. اما جریان بسیار زیاد واقعاً باعث ایجاد خوردگی میشود، حرف شما هم منطقی است
اما چگونه میتوان سرعت جریان در مسیر اصلی بالا را که باعث میشود آب از مسیرهای فرعی خارج نشود، توضیح داد؟ توضیحات شما دیروز بسیار عالی بود، آن واقعاً یک جنبه از موضوع است.
متأسفم، حرفهایی که قبلاً زدم خیلی قطعی بود. چنین وضعیتی که شما میگویید وجود دارد. ابتدا لوله را در قسمت گردنتنگ کوچک میکنند، در آن نقطه یک ورودی ایجاد میشود، سپس دوباره آن را گشاد کرده و گردنتنگ میسازند؛ در این صورت فشار منفی ایجاد میشود. پمپهای پرتابی و لولههای ونتوری نیز بر اساس همین اصل کار میکنند و از معادله تلاش برهنوی پیروی میکنند
دلیلی که شما ذکر کردید نیز احتمالاً یکی از عوامل است، اما به نظر من مهمترین موضوع، ملاحظات مربوط به مصرف انرژی است. مقاومت سیال در لولهها متناسب با مجذور سرعت جریان است و هنگامی که سرعت بیشتر از ۳ متر بر ثانیه باشد، اتلاف توان بسیار زیاد میشود.
بله، مصرف انرژی واقعاً موضوعی است که باید در نظر گرفته شود؛ بسیار دیدگاهبرانگیز است
اتلاف نیرو در لولهکشی بسیار زیاد است، مصرف انرژی بالاست، هزینههای عملیاتی زیاد میشود و از نظر اقتصادی مقرونبهصرفه نیست.
هنگام جریان آب در لولهها، اصطکاک وجود دارد و اتلاف فشار متناسب با مجذور سرعت جریان است.