حاسبة الرفع الكلي للمضخة (TDH) وفقد الاحتكاك

احسب الرفع الكلي للمضخة: الساكن + فقد احتكاك الأنابيب (Hazen-Williams) + فقد الملحقات (K)، مع السرعة وحدود الشفط والقدرة الهيدروليكية. — TDH = الرفع الساكن + فقد الاحتكاك + فقد الملحقات. المضخة «العالية» تفشل غالباً لأن الفقد أكل الرفع، لا لأن قدرتها ناقصة.

المدخلات

m³/h

التدفق المطلوب عند نقطة التشغيل

مم

ID الفعلي من الكتالوج — DN50 ≈ 52

م

من سطح الماء للمضخة — فوق 8 مرفوض فيزيائياً

م

من المضخة لأعلى نقطة

م

الأقصر والأكبر قطراً دائماً

م

الطول الفعلي للمسار

صمّم على C العمر المتوقع لا الجديد

ملحقات الشفط (ΣK)

ملحقات الدفع (ΣK)

المخرجات

ساكن 22 م فقد 4.3 م

الماء يتدفق من الخزان السفلي للعلوي — كل متر فقد يُترجم ضغطاً ضائعاً.

● شفط آمن NPSH متاح
الرفع الكلي TDH — م ساكن + احتكاك + ملحقات
سرعة الماء — m/s Q ÷ المقطع
فقد الاحتكاك — م Hazen-Williams للخطين
فقد الملحقات — م ΣK·v²/2g
القدرة الهيدروليكية — kW قبل كفاءة المضخة
تفكيك TDH
0

—

    جدول K للملحقات

    الملحق K ملاحظة

    حدود السرعة ومعاملات C

    الخط الحد التجاوز يعني
    المادة/العمر C
    v = Q ÷ (π·D²/4) — السرعة من التدفق والمقطع
    hf = 10.67·L·Q^1.852 ÷ (C^1.852·D^4.87) — فقد Hazen-Williams (Q بـ m³/s وD بالمتر)
    hk = ΣK·v² ÷ 2g — فقد الملحقات لكل خط
    TDH = (شفط + دفع) + hf_شفط + hf_دفع + hk_شفط + hk_دفع
    P_hyd = Q·TDH·0.002725 kW (ثم ÷ الكفاءة في أداة pump-power)

    مثال محلول: خط DN50 عند 12 م³/س

    لخط ماء بقطر داخلي فعلي 52 مم، معامل C=130، رفع شفط 4 م، دفع 18 م، وخطي أنابيب بطول 6 و45 م. لا تستخدم DN على أنه القطر الداخلي؛ فقد يختلف ID حسب المادة وسماكة الجدار.

    1. حوّل التدفق: 12 ÷ 3600 = 0.003333 m³/s، والقطر 52 مم = 0.052 م. مساحة الأنبوب πD²/4 = 0.002124 m²، فتكون السرعة v = Q/A = 1.570 m/s.
    2. احسب فقد Hazen-Williams: hf = 10.67·L·Q^1.852 ÷ (C^1.852·D^4.87). ينتج 0.36 م لخط الشفط و2.70 م لخط الدفع؛ مجموع الاحتكاك 3.06 م.
    3. لملحقات الشفط ΣK=5.9 (صمام قدم 5.0 وكوع 0.9)، وللدفع ΣK=4.0 (كوعان 1.8 وبندولي 2.0 وبوابة 0.2). فقد الملحقات = ΣK·v²/(2g) = 0.74 + 0.50 = 1.24 م.
    4. اجمع الرفع الساكن 4+18=22 م مع الفقدين: TDH = 22 + 3.06 + 1.24 = 26.3 م. لا تضف الضغط أو السرعة مرة ثانية إذا كانت ضمن حدود المنسوب التي أدخلتها.
    5. القدرة الهيدروليكية للماء ≈ 0.002725×Q(m³/h)×TDH = 0.86 kW قبل كفاءة المضخة والمحرك؛ انتقل لأداة قدرة المضخة لاختيار القدرة الميكانيكية والكهربائية.

    C معامل خشونة تجريبي يتناقص مع العمر والترسبات؛ K معاملات نموذجية وقد تختلف بحسب شكل الصمام وفتحه. السرعة الأعلى من 1.5 m/s في الشفط أو 2.5 m/s في الدفع تنبه إلى قطر غير اقتصادي، لكنها ليست وحدها فحص NPSH. استخدم NPSHR من منحنى المضخة وراجع درجة حرارة السائل والارتفاع عن سطح البحر قبل التصميم النهائي.

    الحساب: سرعة من المقطع، فقد احتكاك بمعادلة Hazen-Williams (`hf = 10.67·L·Q^1.852/(C^1.852·D^4.87)`) بمعاملات C نموذجية، وفقد ملحقات `ΣK·v²/2g` بقيم K تقريبية (±20٪ حسب التصنيع)، وTDH = ساكن + فقد الخطين. لا يشمل: Darcy-Weisbach الكاملة (الرقم f حسب الخشونة ورينولدز)، NPSH المطلوب للمضخة (من كتالوجها)، فقد الدوّارات والفلاتر التراكمي بالعمر، سوائل لزجة (زيوت/شحوم — HW للمياه فقط)، دفع متغير بالزمن، ولا تأثير الهبّات (water hammer) — للشبكات الحرجة (إطفاء/مستشفيات): تصميم هيدروليكي معتمد.

    الأسئلة الشائعة

    TDH يعني إيه؟

    مجموع ما ترفعه المضخة: الارتفاع الحقيقي + فقد الاحتكاك في الأنابيب + فقد الملحقات — حالة المثال: 26.3 م.

    فقد الأنابيب كام؟

    بقانون Hazen-Williams: 45 م دفع DN50 عند 12 m³/h = 2.70 م — يتضاعف مع الحديد القديم (C=100 ⇒ 4.39 م).

    الأكواع والصمامات؟

    كل ملحق له معامل K يضرب v²/2g: بندولي (2.0) + صمام قدم (5.0) أهم الأوزان — في المثال معاً 1.24 م.

    شفطي 6 متر؟

    الحد العملي 6–6.5 م عند مستوى البحر (نظري 10.3) — فوقه NPSH غير كافٍ وهدير (cavitation) يتلف الدافع.

    الحديد القديم يفرق كام؟

    C ينخفض من 130 لـ 100 ⇒ الفقد ×1.63 — صمّم دائماً على C العمر المتوقع لا الجديد.

    القطر الصغير كارثة؟

    الفقد ∝ D^4.87 — DN32 بدل DN50 يقفز بالفقد أضعافاً والسرعة لـ 3.5 m/s — القطر الأكبر استثمار.

    سرعة معقولة؟

    شفط ≤ 1.5 m/s ودفع ≤ 2.5 m/s — فوقها فقد وطاقة وضوضاء.

    مضخة كام حصان؟

    القدرة الهيدروليكية 12 m³/h × 26.3 م = 0.86 kW — ثم ÷ الكفاءة (0.5–0.7) في أداة pump-power ⇒ محرك ~2.2 kW.

    Hazen أم Darcy؟

    HW عملية للمياه وسريعة؛ Darcy أدق للسوائل كافة وللحسابات الحرجة — الفرق ±10–15٪ في مدانا.

    ليه خط الشفط قصير دائماً؟

    كل متر شفط يستهلك من NPSH المتاح — خفّض المضخة قرب سطح الماء وقلّل ملحقاته.

    أدوات مرتبطة

    قدرة المضخة تدفق المواسير حجم الخزانات كل الأدوات
    TDH — م —

    المراجع والمصادر

    1. ISO 9906 — تعريف الرأس الكلي (TDH) ودرجات قبول اختبار الأداء (1 و2 و3)، ومعيار ANSI/HI 9.6.3 ومعيار HI 14.6 للمصطلحات والسلوك.
    2. Crane Technical Paper No. 410 (Flow of Fluids) ومرجع Perry's Chemical Engineers' Handbook — معاملات K للأوصال والمنافذ والمحولّات.
    3. Cameron Hydraulic Data Book (الطبعة 102) ومعيار AWWA M11 — قيم C لـ Hazen–Williams (150 لـ PVC، 140 للنحاس، 100 للحديد الزهر القديم) عند اعتماد هذه الطريقة.
    4. ANSI/HI 9.6.1 — هامش NPSH الموصى به من 0.6 إلى 1.5 م أو 10 إلى 35٪ فوق NPSHR بحسب نوع المضخة؛ والرأس الثابت في الآبار يقلل حساسية السرعة.
    5. الأرقام الميدانية أولاً: قِس ضغط السحب والطرد بمقياس معاير قبل اعتماد الحسبة — الفقد الحقيقي في الخطوط القديمة أعلى من المحسوب.
    مقارنة:

    سياسة الاسترجاع

    شحن مجاني واسترجاع سهل خلال 14 يوماً لضمان تجربة تسوق خالية من المخاطر.

    الشحن السريع

    توصيل سريع وآمن لجميع المناطق مع تتبع لحظي لطلبك.

    الدعم الفني

    فريق دعم فني متاح على مدار الساعة لمساعدتك في أي وقت.

    ضمان الجودة

    منتجات أصلية مع ضمان لمدة سنتين على جميع القطع.