منحنی‌های عملکرد

کارخانه‌هاى سازنده، براى هر نوع پمپ منحنى‌هائى را ارائه مى‌دهند که به‌صورت گرافيکى روباط بين دبى - ارتفاع، دبى - راندمان و دبى - قدرت مورد نياز پمپ را نشان مى‌دهد. نمونه‌اى از اين منحنى‌ها در شکل (اجزاء مختلف منحنى‌هاى خصوصيات پمپ) براى پمپ که فقط يک نوع قطره پره را دارا مى‌باشد ديده مى‌شود.

چنانچه به اين شکل توجه کنيد مشاهده مى‌شود که سه نوع منحنى وجود دارد. ابتدا منحنى بين دبى پپم و ارتفاع يا بارى است که پپم توليد مى‌کند. شافت قدرت موتور را به پمپ منتقل مى‌کند و پره‌هاى پمپ به نوبه خود اين قدرت را به آب منتقل مى‌کنند. که بخشى از آن صرف جريان آب و بخشى صرف افزايش بار فاشر (head) مى‌شود. چگونگى توزيع قدرت بين اين دو بستگى به هيدروليک پمپ دارد. شکل (اجزاء مختلف منحنى‌هاى خصوصيات پمپ) نشان مى‌دهد که اگر دبى پمپ صفر باشد يعنى شير فلکه لوله آبده را ببنديم در اين صورت تمام قدرت صرف افزايش بار فشار مى‌شود.

اين مقدار بالاترين بارى است که پمپ مى‌تواند توليد کند که به آن بار مرده (Dead Head) يا بار در حالت بسته بودن (Shut off Head) لوله ناميده مى‌شود. توصيه مى‌شود که هيچ‌وقت پمپ در اين حالت کار نکند مگر زمان آزمايش پمپ از نظر آب‌بندي. در اين شکل بار مرده ۲۷ متر نشان داده شده است. منحنى دوم رابطه راندمان و دبى است. راندمان عبارت است از نسبت قدرت خروجى پمپ به قدرتى که توسط شافت به پمپ داده مى‌شود. قدرت داده شده به پمپ توسط شافت را قبلاً با نام‌هاى اسب بخار متريک mph و يا bhp متذکر شديم. قدرت خروجى پمپ که با آب منتقل مى‌شود به نام اسب بخار آب يا whp معروف است Water hourse power

(معادله ۸):

Pw = Q(H) / 4634

که در آن:

whp = P_w بر حسب اسب بخار متريک (mhp)

Q = دبى پمپ بر حسب ليتر در دقيقه (L/min)

H = بار فشار بر حسب متر (m)

شکل (اجزاء مختلف منحنى‌هاى خصوصيات پمپ) منحنى راندمان و نيز مقدار آن تا اندازه زيادى بستگى به طراحى پمپ و قطره پره‌هاى آن دارد. فقط در ترکيب خاصى از بار و دبى است که راندمان پمپ به حداکثر خود مى‌رسد. سپس درصورتى‌که دبى افزايش يابد مقدار راندمان کاهش پيدا مى‌کند.

قدرت لازم براى چرخاندن پمپ (قدرت ورودى به پمپ) متناسب با بالا رفتن راندمان به‌تدريج افزايش پيدا مى‌کند. وظيفه مهندس طراح اين است که در طرح آبيارى پمپى را انتخاب کند که به ازاء دبى و بار مورد نياز بالاترين راندمان ممکن را داشته باشد.

شکل (منحنى عملکرد پمپ نوع کرنل مدل 4WB و تعداد دور در دقيقه ۳۵۴۵) نمونه‌اى از منحنى عملکرد پمپ است که توسط کارخانه سازنده در نتيجه آزمايش پمپ به‌دست آمده است. در اين منحنى‌ها اطلاعات ديگرى نيز ملحوظ است که براى مهندسان طراح مفيد مى‌باشد. مهمترين اطلاعاتى که در اين منحنى وجود دارد اين است که عملکرد پمپ براى قطرهاى مختلف پره داده شده است. تمامى انواع اين پره‌ها مى‌توان در داخل همان پوسته پمپ نصب کرد.

همان‌طور که در قوانين پمپ ديديم و در شکل (منحنى عملکرد پمپ نوع کرنل مدل 4WB و تعداد دور در دقيقه ۳۵۴۵) هم ديده مى‌شود با کاهش قطر پره‌ها حداکثر پتانسيل پمپ از نظر بار فشار کاهش پيدا مى‌کند. در اين شکل (منحنى عملکرد پمپ نوع کرنل مدل 4WB و تعداد دور در دقيقه ۳۵۴۵) منحنى‌هاى راندمان نيز کشيده شده است که مى‌توان براى هر قطر پره تشخيص داد که پمپ با چه راندمانى کار خواهد کرد. مثلاً پمپى که قطر پرهظهاى آن ۶ اينچ استو بخواهد ۴۰۰ گالن آب را در دقيقه با بار کل ۱۴۰ فوت جابه‌جا کند راندمانى بين ۶۰ تا ۷۰ درصد خواهد داشت. اين راندمان‌ها فقط مربوط به پمپ بوده و راندمان موتور را شامل نمى‌شود.

شکل (منحنى عملکرد پمپ نوع کرنل مدل 4WB و تعداد دور در دقيقه ۳۵۴۵) منحنى‌هاى NPSHr و قدرت مورد نياز نيز رسم شده‌اند که (قدرت اسمى خروجى موتور) NPShr بار مکش خالص مثبت مورد نياز براى پمپ است. در استفاده از اين منحنى‌ها هر نقطه که بين منحنى‌ها واقع شود براى مشخص کردن راندمان، قدرت و NPSHr مى‌توان از روش انترپولاسيون استفاده کرد.