Inhalt
- Berechnung der GPM aus dem Differenzdruck in einem Rohrabschnitt
- GPM aus Differenzdruck in einer Messblende
- Tipps
- Warnungen
Der Druck ist die treibende Kraft hinter volumetrischen Flüssigkeitsströmen, ausgedrückt in GPM (Gallonen pro Minute), wie sie in jedem strömenden System auftreten. Dies ergibt sich aus der Pionierarbeit über die Beziehungen zwischen Druck und Strömung, die Daniel Bernoulli vor über zweihundert Jahren erstmals konzipierte. Heutzutage basiert die detaillierte Analyse strömungstechnischer Systeme und eines Großteils strömungstechnischer Instrumente auf dieser zuverlässigen Technologie. Die Berechnung der momentanen GPM anhand von Differenzdruckwerten ist einfach, unabhängig davon, ob es sich bei der Anwendung um einen Rohrleitungsabschnitt oder um ein bestimmtes Differenzdruck-Durchflusselement wie eine Messblende handelt.
Berechnung der GPM aus dem Differenzdruck in einem Rohrabschnitt
Definieren Sie die Anwendung zur Durchflussmessung. In diesem Beispiel fließt Wasser durch ein 6-Zoll-Schedule-40-Stahlrohr von einem erhöhten Wassertank, dessen Höhe sich 156 Fuß über dem Boden befindet, nach unten zu einem Verteilerkopf auf Bodenniveau, wo der Druck 54 psi misst. Da das Wasser nur durch statischen Kopfdruck angetrieben wird, ist keine Pumpe erforderlich. Sie können die GPM aus dem Differenzdruck durch diese Leitung berechnen.
Bestimmen Sie den Differenzdruck über die 156-Fuß-Steigung des vertikalen Rohrs, indem Sie die 156-Fuß-Steigung durch 2,31 Fuß pro Psi (Pfund pro Quadratzoll) dividieren, um am Rohranfang 67,53 Psi zu erhalten. Das Subtrahieren von 54 psi von 67,53 psi führt zu einem Differenzdruck von 13,53 psi über 156 Fuß 6 Zoll Schedule 40-Rohr. Dies führt zu einem Differenzdruck von 100 Fuß / 156 Fuß x 13,53 psi = 8,67 psi in 100 Fuß Rohr.
Die Daten zu Druckverlust / Durchfluss für ein 6-Zoll-Schedule 40-Stahlrohr finden Sie in der Tabelle. Hier führt eine Strömungsgeschwindigkeit von 1744 GPM zu einem Differenzdruck von 8,5 psi.
Berechnen Sie den tatsächlichen GPM-Fluss in Ihrem Fall, indem Sie 8,67 psi durch die aufgelisteten 8,5 psi dividieren und die Quadratwurzel des Quotienten extrahieren, da die DArcy-Weisbach-Gleichung, auf der die tabellarischen Daten basieren, zeigt, dass der Druck als Quadrat der Flussgeschwindigkeit variiert (und damit GPM). 8,67 / 8,5 = 1,02. Die Quadratwurzel von 1,02 = 1,099. Multiplizieren Sie den Durchflussanteil von 1,099 mit den angegebenen 1744-GPM, um 1761,35-GPM zu erhalten, die durch Ihr 6-Zoll-Rohr fließen.
GPM aus Differenzdruck in einer Messblende
Definieren Sie die Anwendung. In diesem Beispiel ist eine vordefinierte Öffnungsplatte in dem 8-Zoll-Sammler installiert, der von dem Rohr von Abschnitt 1 gespeist wird. Die Öffnungsplatte ist so bemessen, dass ein Differenzdruck von 150 Zoll H2O (in H2O) mit einem Differenzdruck von a erzeugt wird Fluss von 2500 Gallonen Wasser fließt durch. In diesem Fall erzeugt die Messblende einen Differenzdruck von 74,46 Zoll H2O-Differenzdruck, mit dem Sie den tatsächlichen Durchfluss durch das 8-Zoll-Sammelleitungsrohr berechnen können.
Berechnen Sie den Anteil des vollen Durchflusses von 2500 GPM bei 150 Zoll H2O, wenn die Messblende nur 74,46 Zoll H2O Differenzdruck erzeugt. 74,46 / 150 = 0,4964.
Extrahieren Sie die Quadratwurzel von 0,4964, da der Durchfluss proportional zur Quadratwurzel des Druckverhältnisses variiert. Dies ergibt einen korrigierten Anteil von 0,7043, der bei Multiplikation mit dem Gesamtdurchfluss von 2500 GPM 1761,39 GPM entspricht. Dieser Wert ist angemessen, da der gesamte Durchfluss aus der Zuleitung der Berechnung von Abschnitt 1 stammt.