33-99 No. Via Mufu E. Districte Gulou, Nanjing, Sinus [email protected] | [email protected]
33-99 No. Via Mufu E. Districte Gulou, Nanjing, Sinus [email protected] | [email protected]
In systematibus hydraulicis industrialibus, pompa saepe in summo reservoarii montatur, quod fluidum systematis continet. Linea suctionis (quae etiam linea inlet appellatur) inletem pompe ad oleum in reservoario connectit.
Fluxus fluidi e reservoario ad pompam ut systema hydraulicum separatum considerari potest. In hoc sub-systemate, pressio infra atmosphaericam a pompa creata resistentiam ad fluxum praebet, et energia quae fluidum movet a pressione atmosphaerica oritur. Atmosphaera, quae in superficiem olei in reservoario agit, instar accumulantis operatur.
Figura 5-1: Installatio pompe normalis — pompa in summo, linea suctionis sub nivel olei. Pressio atmosphaerica, quae in superficiem olei agit, est quae oleum in pompam sursum impellit.
Nos communiter aerem ut nihil ponderis habentem censemus, sed atmosphaera aeris quae Terram circumdat revera pressionem habet. Torricellius, qui barometrum invexit, ostendit pressionem atmosphaerae per columnam mercurii mensurari posse. Invertens tubum mercurio impletum in mercurii lacum, invenit ad altitudinem maris columnam mercurii, quam pressio atmosphaerae sustinere potest, esse 29,92 pollicum (760 mm). Itaque ad conditiones normales pressio atmosphaerae ad altitudinem maris aequat (aut aequivalens est) columnae mercurii 29,92 pollicum (760 mm). Scilicet, quaelibet locatio supra altitudinem maris minorem pressionem atmosphaerae habebit.
Pressio hydraulica saepe exprimitur in psi vel bar, sed pressio atmosphaerica saepe metitur in in.Hg (pollicibus mercurii) vel mmHg. Ad temperaturam 68°F (20°C) et umiditatem relativam 36%, pressio atmosphaerica ad altitudinem maris aequatur 29,92 in.Hg aut 760 mmHg, quae aequivalent 14,7 psia aut 1,01 bar. Importanter, bar non utitur ad definendam pressionem atmosphaericam; contra, pressio atmosphaerica normalis est 101 000 N/m².
Cum inter in.Hg et psi convertitur, notandum est quod 1 psia = 2,04 in.Hg, et 1 bar ≈ 752 mmHg. Itaque fere: 1 psia ≈ 2 in.Hg, aut 1 bar ≈ 750 mmHg.
Utrumque, pressio absoluta et pressio manometrica, ad mensurandam pressionem in systemate hydraulico uti potest.
Pressio absoluta ex puncto zero-pressionis metitur — id est ex puncto ubi pressio prorsus abest. Unitas esse potest psi (bar) aut in.Hg (mmHg). Pressio absoluta designatur addito suffixo "a": psia (psi absoluta), bara.
Pressio manometrica ex puncto referentiae pressionis atmosphaericae metitur. Unitas est psi (bar). Pressio absoluta aequat pressionem manometricam additam pressioni atmosphaericae normali. Exemplum: si systema legat 100 psig (6,9 bar manometrica) et pressio atmosphaerica normalis sit 14,7 psia (1 bar), tunc pressio absoluta est 114,7 psia (7,9 bar absoluta). Ut duae differentiae distinguantur, pressio manometrica scribitur ut «psig», pressio autem absoluta ut «psia».
Cum pompa non movetur, later inleterius systematis in aequilibrio est — differentia pressionis inter pompam et atmosphaeram nulla est, id quod significat nullum fluxum esse. Ut pompa oleum ad suam partem rotantem suppeditet, pompa currente pressionem infra atmosphaericam creat — systema igitur inaequilibrii fit — et fluxus incipit.
Pressio quam pressio atmosphaerica in fluidum exercet duas habet causas:
Plurima pressio atmosphaerica utiturur ad fluidum in pompam accelerandum, sed primum opus prius perficiendum est: subministratio fluidi ad orificium pompae. Si hac in parte nimia pressio atmosphaerica consumatur, non remanebit satis pressionis ad fluidum in conglobationem rotativam accelerandum. Hoc causat famem pompae, et quod vulgo cavitas dicitur evenit.
Cavitas est formatio et collapsus cavernarum vaporis in liquido. Ea pompam duobus modis laedit:
In parte inlet pumpae, cavitas vaporis formantur per totum fluidum. Hoc efficit ut lubricatio minus efficax fiat et usus acceleretur. Cum hae cavitas ad zonam altius pressionis in outlet pumpae perveniunt, parietes cavitas comprimuntur et violenter collabuntur, immensam energiam emittentes quae superficies metallicas «exscindit» — sicut sculptor qui malleo et caelum in lapide utitur. Si cavitas permittatur continuare, vita pumpae brevior fit, et fragmenta cavitationis in alias partes systematis progredi possunt atque alia componentia laedere.
Figura 5-5 Damnum cavitationis in foramine corporis pumpae. Pattern pitting microscopicum causatur a repetita implosione cavitarum vaporis in superficie metallica.
Signum manifestissimum cavitatis est sonus — cum cavitates collabuntur, vibrationem alti amplitude generant quae per totum systema diffunditur, et machina hydraulica sonum acutum et penetrantem emittit. Cum cavitatio accidit, quia camerae machinae non plene fluido repletae sunt, fluxus minuitur et pressio systematis instabilis fit.
Cavitatio in liquido formatur quia liquidus bullit — sed haec ebullitio non calore causatur. Causatur enim eo quod liquidus ad sufficienter imam pressionem absolutam perveniat.
Omnes moleculae in liquido perpetuo moventur, sed non omnes eadem celeritate. Moleculae celeriores prope superficiem conantur in spatium superne effugere, quamvis attractione moleculorum circumstantium impediatur. Vis quam moleculae celeriores superare debent ut in aera effugiant est pressio vaporis liquidi.
Si vas liquidum clausum est, moleculae celeriter moventes in spatium supra liquidum ingrediuntur. Cum illud spatium ad saturatam vaporem pervenerit, moleculae colliduntur et ad liquidum revertuntur. Moleculae exeuntes evaporationem vocantur; moleculae redeuntes liquefactionem. Cum rates evaporationis et liquefactionis aequales sunt, aequilibrium attingitur et pressio a vapore generata est pressio vaporis eiusdem liquidi. Pressio vaporis communiter exprimitur in unitatibus pressionis absolutae, in.Hg.
Pressio vaporis a temperaturā afficitur. Cum temperatūra crescit, moleculae liquidī magis energiam accipiunt et celerius moventur. Pressio vaporis crescit. Cum pressio vaporis aequālis est pressioni atmosphaericae, moleculae liquidī libere in atmosphaeram ingredi possunt — hoc ebullitio appellatur. Aqua ad altitudine maris ebullit ad 212°F (100°C), quia hac temperatūrā pressio vaporis aquae aequālis est pressioni atmosphaericae.
Liquor etiam ad effervescendum cogi potest, si pressio super eum agens minuatur. Cum pressio diminuta aequat pressionem vaporis liquidi, moleculae liquidi libere in spatium supra liquidum ingredi possunt. Aqua ad 100°F (37,2°C) pressionem vaporis habet 2 in.Hg (0,068 bar). Si vas aquae ad 100°F ad pompam vacuum connectitur et pressio absoluta interna ad 2 in.Hg (0,068 bar) cadit, aqua effervescit. Pompae quae liquorem tractant hoc typum effervescentiae communiter experiuntur.
Oleum hydraulicum ad altitudinem maris continet aerem dissolutum circiter decem per centum. Hic aer in liquido dissolvitur — est invisibilis et non sensibiliter auget volumen liquidi. Facultas olei hydraulici aut cuiuslibet liquidi aerem dissolvendi minuitur, cum pressio super liquidi superficiem agentis diminuitur. Exempli gratia, si cupa olei hydraulici sub pressione atmosphaerica in vacuum ponatur, aer dissolutus in bullulas convertitur et e solutione effugit. Durante cavitatone, aer dissolutus ex oleo effugit et damnum pumpae hydraulicae infligit.
Aer inclusus est aer in liquido non dissolutus — ut bullulae. Si pompa interdum oleum continens aerem inclusum sugit, bullulae aeris effectus similes cavitati in pompam habent. Tamen, quoniam non refertur ad tensionem vaporis liquidi, pseudo-cavitationem eam vocamus.
Si in tubo aspirationis fistulae sunt aut si sigillum axis pumpae deficit, aër inmixtus systemati fere semper praesens est. Quia pressio in parte inlet pumpae saepe infra pressionem atmosphaerica est, quaelibet apertura ibi aërem in oleum et in pumpam trahet. Omnes aëris inmixti bullulae, quae in reservoaro effugere non possunt, etiam in pumpam ingrediuntur.
Cavitas valde nociva est tam pumpae quam systemati. Ob hanc causam fabricantes pumparum limites partis inlet pro suis productis praescribunt. Fabricantes pumparum hydraulicarum industrialium volumetricarum generaliter praescribunt ut pressio in parte inlet pumpae infra pressionem atmosphaericam sit, ut fluidum in conglobationem rotantem pumpae iniceri possit. Haec tamen specificatio pressionis saepe non in unitatibus pressionis absolutae datur, sed in terminis vacui.
Vacuum est quaelibet pressio infra atmosphaericam. Vacuum est conceptus confusus, quia punctum suum initiale idem est ac pressio manometrica (atmosphaerica), sed valores deorsum numerantur in unitatibus pollicum Hg (mmHg).
0 pollices (0 mm) vacuum = pressio atmosphaerica aut pressio manometrica nulla. 29,92 pollices Hg (760 mmHg) vacuum = vacuum perfectum aut pressio absoluta nulla.
Sicut in diagrammate ostenditur, vas mercuriale per tubum vitreum ad continens ad pressionem atmosphaericam connectitur: quoniam pressio intra continens aequat pressionem atmosphaericam super vas agentem, mercurius non ascendit in tubo vitreo. Altitudo columna mercurii nulla indicat continens non esse in vacuo.
Si vas evacuatur donec pressio interna decrescat ad 10 pollices Hg (254 mmHg), tunc pressio atmosphaerica agens in superficiem canalis sustinere potest 10 pollices (254 mm) mercurii — vacuum mensuratum est 10 pollices Hg (254 mmHg). Si vas evacuatur ad vacuum perfectum (pressio absoluta nulla), pressio atmosphaerica sustinere potest 29,92 pollices (760 mm) mercurii — vacuum mensuratum est 29,92 pollices Hg (760 mm).
0 pollices (0 mm) mercurii vacuum = pressio atmosphaerica = pressio manometrica nulla. 29,92 pollices Hg (760 mm) vacuum = vacuum perfectum = pressio absoluta nulla.
Figura 5-9: Mensura vacui cum manometro mercuriali. Tria statuum a summo ad imum: atmosphaerica (vacuum nullum), vacuum partiale (10 pollices Hg), et vacuum perfectum (29,92 pollices Hg = 0 psia).
Manometrum vacuum a 0 ad 30 in.Hg (0–760 mmHg) scalatum est, singulae divisiones 1 in.Hg aequantes. Ad altitudinem maris, ut lectio manometri vacuum in pressionem absolutam convertatur, sufficit lectio vacuum (in in.Hg) a 30 in.Hg (760 mmHg) subtrahi. Exempli gratia, lectio vacuum 7 in.Hg (177 mmHg) pressionem absolutam 23 in.Hg (583 mmHg) aequat.
Fabricantes pumparum unitates vacuum pro aditus exigentiis utuntur, quia haec ad altitudinem maris referuntur — ubi autem pompa in altitudinibus supra mare utitur, inferior pressio atmosphaerica ad eam altitudinem consideranda est.
Exemplum: Si faber maximum vacuum ad introitum non superare debet 7 in.Hg (177 mmHg), hoc significat fabricantem velle ut ad introitum pompae pressio absoluta (aut pressio atmosphaerica) saltem 23 in.Hg (583 mmHg) sit, ut fluidum in congeriem rotantem acceleretur. Si pressio absoluta ad introitum pompae infra 23 in.Hg (583 mmHg) cadat, pompa laedi potest, quamvis hoc dependeat a factori designi quem faber pro gradu vacuum permittit. Omnes specificatiores editae de introitu pompae sub conditione velocitatis nominis et olei petrolei accipiuntur. Si pompa alia velocitate movetur aut aliud fluidum utitur, specificatiores corrigendae sunt.
Vacuum maximum quod pumpa pati potest pendet ex fluido quod impellitur. Requisitiones technicae in parte admissus calculantur ex gravitate specifica et pressione vaporis olei petrolei. Si liquida hydraulica igni-resistens utuntur, mutationes in gravitate specifica et pressione vaporis affectabunt vacuum maximum admissum in parte admissus.
Gravitas specifica est ratio ponderis unius liquidi ad pondus alterius liquidi. Accuratius, est ratio ponderis voluminis fixi liquidi ad pondus eiusdem voluminis aquae. Ad 60°F (15.6°C), 1 ft³ aquae ponderat 62.4 libras (28.3 kg). Dividendo pondus olei per pondus aquae, invenimus oleum 90% tantum ponderare quantum aqua, sive rationem ponderis esse 1 (aqua) ad 0.90 (oleum petrolei) — gravitas specifica (SG) olei petrolei est igitur 0.90.
Requisita ad orificium inlet pumpae calculantur pro oleo petroleo cuius gravitas specifica est 0.87–0.90. Pro liquido igni-resistente ex phosphato, gravitas specifica augetur de 30 %, ad valorem circiter 1.15. Gravitas specifica liquidi hydraulici aquosi variat ab 0.93 (emulsio HFB) usque ad 1.08 (glycol-aqua). Ut haec graviora fluenta in pumpam accelerentur, maior pressio ad orificium inlet pumpae requiritur. Ideo vacuum maximum permissum leviter minuendum est.
Oleum petrolei et liquida igni-resistenta ex phosphato, ad temperaturas normales operationis hydraulicarum, valde exiguum habent pressionem vaporis; liquida autem hydraulica aquosa aliter se habent. Liquida aquosa magnam partem aquae continent. Pressio vaporis tam emulsionis HFB quam glycol-aquae ad plures pollices mercurii pervenire potest, dum oleum petrolei et liquida synthetica pressionem vaporis tantum fractionem pollicis mercurii habent. Ideo liquida aquosa magis ad evaporationem et cavitatem tendunt.
Ut fluida aquosa a cavitando prohibeantur, fabricantes pumparum sufficientem pressionem ad orificium pumpae exigunt, ut fluidum operans in pumpam acceleretur. Hoc postulatum per minuendam vacuum maximum admisibilem impleri potest.
Figura 5-13 Comparatio pressionis vaporis. Fluida aquosa multo altiorem pressionem vaporis habent quam oleum minerale ad eandem temperaturam, quare magis ad cavitationem tendunt, si vacuum ad orificium nimis magnum est.
Personale manutentionis maxime probabile est cavitatem pumpae vel aspirationem aeris primum detegere, quia familiaritas eorum cum machina eos facit signa prima vitii animadvertere.
Signum manifestissimum cavitatis vel aeris inrumpentis in pompam hydraulicam est sonus acutus, sed sunt differentiae subtiliores: pompa cavitans sonum acutum constantem emittit — hic sonus ex ebullitione bullarum magnitudinis similes oriri potest. Cum aer inrumpit, sonus pompa varia valde: cum parva quantitas aeris ingreditur, sonus crepitus vel instar defectus in rotulae auditur; si autem magna quantitas aeris ingreditur, sonus percussivus mirabilis aut crepitans producitur.
Modus certior ad cavitationem aerationemque distinguendam est usus manometri vacui ad determinandam pressionem absolutam in orificio pompae. Subtrahe lectionem vacui ab atmosphaerica pressione; si valor pressionis absolutae insufficiens est, cavitas forsan evenit.
Ad novos systemata hydraulica: si pompa cavitat, fortasse id fit quia linea suctionis male designata est, aut viscositas olei nimis alta est. Usum olei cum viscositate recta vel augere diametrum lineae suctionis ad minuendum cadum pressionis in linea adiuvabit cavitationem meliorare. Ad systemata iam exstantia recte designata: si pompa cavitat, fortasse id fit propter obstructionem lineae suctionis a sordibus, papyro, aut animalibus parvis — aut forte filtrum inlet nimis sordidum est sine bypasse, aut bypassus non satis aperitur.
Ad pompas hydraulicas, 'prima impletio' significat implere mechanismum pompae fluido. Pompa non impleta aerem continet aut 'aeris obstacula.' Antequam actio pompae incipiat, hic aer ex linea suctionis et ex cavitate pompae removendus est. Si hoc gradus praetermittitur, pompa hydraulica incipiens sine prima impletione per paucos minutos damnum perpetuum causare potest propter defectum lubricationis.
Pumpa, cuius effluentia directe ad reservatorium per valvulam directionalem connectitur, generaliter facile aërem residuum in reservatorium expellere potest ad initium operationis. Si pumpa aërem internum per valvulam relief expellere debet, haec operatio fieri non potest — quia typica pumpa hydraulica industrialis aëris compressio valde inutilis est.
Ut aër residuus ex pumpa non imbuta expellatur, solvatur connexio tubi ad effluentiam pumpae, pumpa lente rotetur donec oleum ex connexionem erumpat, quod indicat pumpam iam imbutam esse; deinde connexio constringatur. Aër residuus etiam expelli potest per valvulam relief descaricandam.
Pumpae hydraulicae typice solummodo imbuendae sunt ad initium novi systematis aut cum cura partis suctionis in systemate iam existente facta est.
Sequentes termini et formulae ad condicionem influentis pumpae tractandam utuntur:
Condicio in qua orificium pumpae est infra altitudinem fluidi in reservoaro. Cum succio inundata est, caput fluidi (gravitas) praebet energiam additam ut fluidum in pumpam impellat.
Pressio ad fundum columnae fluidi. Cum orificium pumpae est infra altitudinem fluidi, pressio capitis praebet fontem energiae additam pumpae. Formulae pressionis capitis:
Pressio capitis (in.Hg) = Altitudo (in) × 0,036 × Gravitas specifica ÷ 0,491
Pressio capitis (mmHg) = Altitudo (mm) × 0,0288 × Gravitas specifica
Altitudo columnae aequivalens expressa in unitatibus longitudinis, infra datum punctum referentiae. Formula pressionis levationis (in in.Hg):
Pressio levationis (in.Hg) = Altitudo (in) × 0,036 × Gravitas specifica ÷ 0,491
Pressio levationis (mmHg) = Altitudo (mm) × 0,0288 × Gravitas specifica
Actio quam pompa hydraulica exercet ut differentiam pressionis inter se et atmosphaeram creet.
Pressio absoluta fluidi ad introitum pumpae.
Salve in HOVOO, fabbrica sigilli Sinensis. Productio sigillorum PU, Rubber et PTFE. Sigilla comprehendunt circulum o, sigillum pistilli, sigillum virgae, circulum Gray et sigillum gas.
EN
AR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
SR
SK
VI
HU
MT
TH
TR
FA
MS
GA
CY
IS
KA
UR
LA
TA
MY
