Centrifugal Pump Head
ปั๊มเฮดในปั๊มหอยโข่ง
วัตถุประสงค์ของปั๊ม (Pump function) คือใช้ในการขนส่งของใหล (Fluid) จากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง ตัวกำหนดขนาดของปั๊มคือปริมาณการใหลที่ต้องการขนส่งไฮดรอลิกเฮดของตัวปั๊ม และการใช้พลังงานของปั๊มในการขนส่งของใหลนั้นๆ
ระดับผิวของของใหล (Fluid level)
ระดับผิวของของใหลด้านเข้าและด้านออกมีผลต่อเฮดของปั๊ม สมรรถนะการดูดและการส่งของเหลวของปั๊มโดยตรง
ปริมาณการใหล (Flow rate)
คือปริมาณการใหลของๆใหล (หรือปริมาตร) ที่ใหลผ่านปั๊มในระยะเวลาหนึ่งๆ (Specific unit of time)
ปั๊มเฮด (Pump head)
คือความสามารถของปั๊มในการปั๊มของใหลต้านแรงโน้มถ่วงของโลก (Gravity) ขึ้นไปได้ระดับสูงสุด. ปั๊มเฮดขึ้นกับตัวปั๊มนั้นๆโดยเฉพาะและระดับของๆใหลในท่อดูดและท่อส่งเท่านั้น
Hs = เฮดด้านดูด
Hd = เฮดด้านส่งออก
Total head = เฮดรวม
การนิยมใช้ปั๊มเฮดในการวัดความสามารถของปั๊ม เพราะเฮดจะไม่ขึ้นกับความถ่วงจำเพาะ (Density) ของๆเหลว ถ้าปั๊มของเหลวที่มีความหนืดคล้ายๆกัน เฮดของปั๊มจะมีค่าเท่ากันในทุกๆของเหลว
ไฮดรอลิกเฮดของปั๊ม (Hydraulic head of pump)
คือการวัดที่จำเพาะ (Specific measurement) ของความดันของๆเหลว (Head) เหนือระดับอ้างอิง (Vertical datum)
ข้อแตกต่างเฮดและความดัน (Different between head and pressure)
เฮด (Head) เป็นค่าความดันที่ไม่ขึ้นกับคุณสมบัติของๆใหล (Fluid independent) เช่น ความถ่วงจำเพาะ (Density) ของๆไหล การวัดเฮดจึงใช้ได้กับของใหลทุกชนิด
ความดัน (Pressure) เป็นการวัดค่าความดันที่ขึ้นกับคุณสมบัติของๆใหล เช่นความถ่วงจำเพาะ ดังนั้นเฮดเท่ากัน แต่ค่าความดันจะไม่เท่ากัน ขึ้นกับความถ่วงจำเพาะสัมพัทธ์ (relative density)
จีโอเดทิค เฮด (Geodetic head, H)
คือ ค่าความแตกต่างเฮดของๆใหลด้านออก (Delivery) ลบด้วยค่าเฮดด้านเข้า (Suction)
ความสูงจีโอเดทิค ด้านดูด ( Geodetic suction height, Ha)
คือความแตกต่างของเฮดระดับ ระหว่างระดับผิวของๆใหลที่ท่อดูดกับศูนย์กลางปั๊ม
ความสูงจีโอเดทิค ด้านออก ( Geodetic deliver height, Hd)
คือค่าความแตกต่างของเฮดของๆใหลที่ระดับผิวของๆใหลด้านท่อขาออก ลบด้วยเฮดขาเข้า วัดตรงศูนย์กลางปั๊ม
ชัทออฟเฮด (Shut off head)
คือความดันสูงสุด (Maximum pressure) ของปั๊มเมื่อปิดวาล์วด้านขาอออก โดยที่มอเตอร์หรือตัวขับยังทำงานคงที่ เป็นตัววัดการรั่วภายในตัวปั๊ม (Internal leak, Recirculation)
เฮดสถิตย์ (Static head)
คือความดันเฮดที่คิดเป็นแท่งของความสูงของๆเหลว ซึ่งกระทำที่ท่อดูดและท่อจ่าย วัดค่าที่จุดศูนย์กลางของปั๊ม ที่ความเร็วของของเหลวเป็นศูนย์
ค่าเฮดสแตติก วัดที่ผิวของระดับของๆใหล
ค่า Hs ด้านเข้าที่ระดับท่อดูดที่ต่ำกว่าผิวของๆเหลว
เฮดความเร็ว (Velocity head)
คือความสูงที่ของเหลวตกลงมาด้วยแรงดึงดูดของโลกด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วในการใหลของๆเหลว
การวัดเฮดรวมที่สภาวะที่ไม่มีการใหล
การวัดเฮดรวมที่สภาวะที่มีการใหล
ความเสียดทานรวมของระบบ (System friction curve)
คือแรงต้านการไหลของปั๊ม เนื่องจากแรงเสียดทานในระบบ จากความขรุขละของท่อ วาล์ว ฟิตติ้ง เครื่องกรอง แรงเสียดทานอันนี้ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน เป็นการสูญเสียเฮดจากการส่ง (Distributed head loss) ความขรุขละของท่อ วาล์ว ฟิตติ้ง เครื่องกรอง เป็น (Concentrated head loss) ของระบบ
เฮดความเสียดทาน (Friction head)
คือการสูญเสียพลังงาน เนื่องจากแรงเสียดทานในท่อ เช่นความขรุขระในท่อ วาล์ว ข้องอ เครื่องกรอง การเปลี่ยนขนาดท่อ
เฮดรวม (Total head หรือ Total dynamic head)
= เฮดความเร็ว + เฮดสูญเสีย + เฮดสถิตย์
แรงยกของท่อดูด (Suction lift , suction head)
คือเฮดแรงยกในท่อดูดกรณีปั๊มติดตั้งในระดับที่สูงกว่าผิวของๆใหลที่ดูด คือระยะจากกึ่งกลางปั๊มไปยังผิวของระดับของไหลที่ดูด
เฮดแรงยกสแตติกขาเข้า (Static suction lift)
คือระยะห่างระหว่างผิวของระดับของใหลขาเข้ากับกึ่งกลางท่อ (ศูนย์กลางปั๊ม)
เฮดสแตติกขาออก (Static discharge head)
คือระยะห่างระหว่างตรงกลางของท่อดูด (ศูนย์กลางปั๊ม) กับท่อตรงกลางท่อออกที่ปล่อยออกบรรยากาศ (Open space) กรณีทีไม่ปล่อยออกบรรยากาศ จะวัดทีระดับบนสุดของๆใหลด้านขาออกมายังศูนย์กลางปั๊ม ไม่นับรวมเฮดสูญเสียจากวาล์ว ข้องอ และเครื่องกรองในระบบ
สแตติกเฮดรวมของระบบ (Total system static head)
คือระยะห่างระหว่างความสูงของระดับขาเข้าและจุดสูงสุดของท่อขาออกที่ปล่อยออกบรรยากาศ กรณีไม่ได้ปล่อยออกบรรยากาศ จุดสูงสุดจะวัดที่ระดับสูงสุดของๆใหล
สแตติกเฮดขาออก กับไดนามิคเฮดรวม (Static discharge head and total dynamic head (In feet)
คือสติกเฮดขาออกเป็นความสูงของท่อด้านขาออกของปั๊ม ไดนามิคเฮดรวม คือระยะเฮดของความสูงของท่อด้านขาออกของปั๊ม และคิดรวมความต้านทาน (จาก Valve, Fitting, Strainer,..etc.) ในระบบจากปั๊มไปยังกระบวนการผลิต
ค่าเฮดสูงสุด (Maximum head) ของปั๊ม
คือ ค่าค่าความดันในอุดมคติสูงสุดที่ปั๊มทำได้ คือค่าปริมาณการใหลจริง (Actual flow rate) ที่จุดความสูงสูงสุด (Maximum height, Zero pressure)
เรทเทดเฮด (Rated head)
คือ การนำค่าแรงเสียดทานในระบบทั้งหมดมาหักจากค่าเฮดสูงสุด ใช้วัดค่าพลังงานทีใช้จริงในการปั๊มของใหล
กราฟแดงความสัมพันธ์ของ สมรรถนะ (Performance curve, pump curve)
เป็นกราฟแสดงความสัมพันธ์ของปริมาณการใหล ความดัน การใช้พลังงาน และประสิทธิภาพของปั๊มนั้นๆ
การใช้พลังงานขอบปั๊ม (Energy consumption, Power consumption)
การขนส่งของไหน ต้องใช้ปั๊มเพื่อให้เกิดการใหล และความดัน ต้องใช้พลังงาน (Energy, Power)จากตัวขับเพื่อมาขับปั๊มให้ทำงาน
ประสิทธิภาพของปั๊ม (Pump efficiency)
สมรรถนะที่ดีที่สุดที่เลือกใช้งาน (Best efficiency point, BEP)
คือจุดที่ปั๊มทำงานที่จุดประสิทธิภาพของปั๊มสูงสุด มีการรั่วภายในตัวปั๊มน้อยที่สุด (Minimum of internal turbulent and losses) จะประหยัดพลังงาน และการบำรุงรักษา
ป้ายประจำตัวปั๊ม (Pump name plate)
คือป้ายบอกคุณสมบัติของปั๊มที่ติดกับตัวปั๊ม จะบอกหมายเลขของการผลิตปั๊มมาด้วย ให้ใช้ติดต่อระหว่างผู้ซื้อและผู้ผลิต
คุณสมบัติประจำตัวปั๊ม (Pump data sheet or specification)
เป็นคุณสมบัติในรายละเอียดของตัวปั๊ม ทั้งด้านไฮดรอลิค ด้านเครื่องกล ด้านไฟฟ้า และด้านระบบการควบคุม การเดินเครื่อง การบำรุงรักษา และการจัดซื้อ ก็ใช้ข้อมูลนี้