حاسبة قدرة المضخة
احسب القدرة الهيدروليكية وقدرة العمود والكهربائية للمضخات — بوضعي الرفع وفرق الضغط.
من التدفق والرفع الكلي أو فرق الضغط والكفاءات تحصل على سلسلة القدرة كاملة: ما يصل للسائل، وما يحتاجه العمود، وما يسحبه المحرك من الشبكة — مع تقدير الطاقة والتكلفة.
خطوات الحساب
—
- تقدير أولي — لا تختر المحرك من الهيدروليكية وحدها ولا من الكهربائية مباشرة (اللوحة ميكانيكية). الكفاءة ليست ثابتة لكل التدفقات. راجع منحنى المضخة ونقطة التشغيل وNPSH واللزوجة — وليست بديلاً عن مهندس للأنظمة الحرجة.
أسئلة شائعة
ما الفرق بين القدرات الثلاث؟
الهيدروليكية ما يصل للسائل، وقدرة العمود تضيف خسائر المضخة، والكهربائية تضيف خسائر المحرك والنقل — وكل واحدة لاستخدام مختلف.
هل يكفي الارتفاع الرأسي للحساب؟
لا دائماً — استخدم الرفع الكلي (مناسيب + ضغط + سرعة + فواقد المواسير)، وإهمال الفواقد يقلل التقدير عن الحاجة.
هل يكفي التدفق وحده؟
لا — بلا رفع أو فرق ضغط لا توجد قدرة. التدفق وحده حجم لا طاقة.
كيف تؤثر الكثافة؟
طردياً عند ثبات الباقي — السوائل الأثقل تحتاج قدرة أكبر، مع مراجعة اللزوجة والحرارة للأداء الفعلي.
متى أستخدم وضع فرق الضغط؟
للمضخات الهيدروليكية والإزاحة الموجبة عندما تكون البيانات بالضغط أصلاً — ولا تخلطه بوضع الرفع المائي.
من أين آتي بالكفاءة؟
كتالوج المصنع ومنحنى الكفاءة عند نقطة تشغيلك — ولا توجد نسبة ثابتة لكل المضخات، وعلّم أنها تقديرية إن لم تكن من مصدر.
هل تختار المحرك تلقائياً؟
ترشيح أولي فقط من القدرة الميكانيكية — والاختيار النهائي يحتاج المنحنى والبدء وهوامش المصنّع.
ما BEP والتجويف؟
نقطة أفضل كفاءة على المنحنى — والابتعاد عنها يغير الاستهلاك. والتجويف (NPSH) يحتاج ظروف سحب لا تغطيها هذه الحاسبة.
كيف أقدّر طاقة التشغيل وتكلفتها؟
الطاقة E = P1 × t؛ فـ2.595 kW لمدة 8 ساعات تساوي 20.76 kWh. التكلفة = E × تعرفة الكيلوواط ساعة، ولا تحسبها هذه الصفحة دون إدخال سعر التعرفة لديك.
متى تنطبق قوانين تشابه المضخات؟
للمضخة نفسها وقطر الدفاعة نفسه تقريباً: Q₂/Q₁ = n₂/n₁، وH₂/H₁ = (n₂/n₁)²، وP₂/P₁ = (n₂/n₁)³. خفض السرعة 10٪ يعطي نظرياً 1−0.9³ = 27.1٪ قدرة أقل؛ لكن الرفع الساكن ومنحنى النظام وحدود المحرك تمنع اعتبارها وفراً مضموناً.
القوانين المستخدمة
ρ هي كثافة السائل (kg/m³)، وg تسارع الجاذبية (9.81 m/s²)، وQ التدفق، وH الرفع الكلي، وΔp فرق الضغط بين مخرج المضخة ومدخلها. η نسب الكفاءة كقيم عشرية داخل القسمة؛ فـ70٪ تُكتب 0.70. الثابت 367 مناسب للماء عند التعبير عن Q بالمتر المكعب في الساعة وH بالمتر؛ للسوائل الأخرى اضربه في الكثافة النوعية.
مثال محلول: 20 م³/س عند رفع كلي 30 م
للماء بكثافة 1000 kg/m³، وكفاءة مضخة 70٪، ومحرك 90٪. المثال يوضح لماذا قدرة السائل وحدها لا تكفي لاختيار المحرك، ويطابق القيم التي تظهر في وضع «تدفق + رفع كلي».
- احسب القدرة التي وصلت إلى السائل: 20 × 30 ÷ 367 = 1.635 kW تقريباً؛ هذه هي Ph وليست قدرة المحرك.
- عوّض فاقد المضخة بقسمة Ph على كفاءتها: 1.635 ÷ 0.70 = 2.336 kW على عمود المضخة (P2).
- عوّض فاقد المحرك: 2.336 ÷ 0.90 = 2.595 kW كهربائية (P1) مسحوبة من الشبكة.
- عند التشغيل 8 ساعات، الطاقة = 2.595 × 8 = 20.76 kWh. لا تحوّل هذه الطاقة إلى تكلفة قبل إدخال تعرفة الكهرباء الفعلية.
إذا كانت بياناتك بالضغط، استخدم فرق الضغط الفعلي لا ضغط الخروج وحده: 50 L/min × 6 bar ÷ 600 = 0.50 kW هيدروليكية. افحص أن التدفق والضغط مقاسان عند نقطة التشغيل نفسها، ثم أدخل كفاءة المضخة والمحرك من منحنى المصنع أو لوحة البيانات.
المراجع الأساسية
- ISO 9906 (المستوى 1 و2) — بروتوكول اختبار أداء المضخات ومداق القياس؛ به تُراجع منحنى Q–H وكفاءة النقطة التي تختارها.
- ANSI/HI 9.6.3 (Hydraulic Institute) — تصنيف كفاءة المضخة (Energy Grade Level 1/2) وخط الأساس، ويستعمل عند مقارنة عرضين أمريكيين.
- API 610 (مضخات النفط والبتروكيماويات) ومعيار EN 733 (المضخات أحادية الطوية للمياه) — الفئات التي تُحدَّد كفاءتها ونطاق تشغيلها الآمن بها.
- IEC 60034-30-1 ونظام الاتحاد الأوروبي (EU) 2019/1781 — درجات كفاءة المحرك IE3/IE4، وهي القسمة الثانية في قدرة الدخل.
- النقطة المثلى BEP من كتالوج الشركة: التشغيل خارج 70–120٪ منها يخفض العمر ويزيد الاهتزاز والتآكل التجويفي.
- كلفة التشغيل في مصر على شرائح «الجهاز تنظيم مرفق الكهرباء» عبر حاسبة تكلفة الكهرباء، وفي أمريكا على تعرفة المرفق المحلي.
قوانين قدرة المضخات
الهيدروليكية = الكثافة × الجاذبية × التدفق × الرفع، وعمود المضخة = الهيدروليكية ÷ كفاءتها، والكهربائية = العمود ÷ (كفاءة النقل × كفاءة المحرك). مثال: 20m³/h على 30m بكفاءة 70٪ ومحرك 90٪ ← 1.635 ثم 2.336 ثم 2.595kW. وبفرق الضغط: kW = Q(m³/h)×Δp(bar)/36. المراجع: ISO 9906 ومعيار ANSI/HI 14.6 للاختبار ومعيار EN 16480/MEI والمصرية 9089/9090 — حدود لا مطابقة.