Công cụ này dùng để làm gì
Công cụ giúp ước tính công suất mà một bơm ly tâm cần để vận chuyển chất lỏng ở một lưu lượng và cột áp nhất định. Kết quả gồm cả công suất thủy lực (WHP – Water Horsepower) — phần công suất hữu ích thực sự truyền cho chất lỏng — và công suất trục (BHP – Brake Horsepower) — công suất thực tế trên trục mà động cơ phải cung cấp sau khi đã tính đến tổn thất do bơm không đạt hiệu suất tuyệt đối. Kết quả cũng được quy đổi sang kilôwatt (kW) để bạn tiện theo dõi. Lưu ý: công cụ dùng đơn vị Mỹ (GPM, ft), phổ biến trong tài liệu kỹ thuật của Mỹ.
Cách sử dụng
Nhập lưu lượng theo gallon Mỹ mỗi phút (GPM), tổng cột áp động theo feet (ft), tỷ trọng của chất lỏng (nước = 1,0) và hiệu suất bơm tính bằng phần trăm. Hiệu suất của bơm ly tâm thường dao động trong khoảng 60% đến 85%. Công cụ sẽ trả về BHP, WHP và công suất tương đương theo kW.
Giải thích công thức
Phương trình cơ bản như sau:
$$\text{BHP} = \frac{\text{Flow (GPM)} \times \text{Head (ft)} \times \text{SG}}{3960 \times \dfrac{\text{Efficiency (\%)}}{100}}$$
Hằng số 3960 xuất phát từ việc quy đổi đơn vị: một mã lực (HP) bằng 33.000 \(\text{ft}\cdot\text{lb}\)/phút, còn nước nặng 8,34 lb/gallon, nên \(33000 / 8{,}34 \approx 3960\). Tỷ trọng (SG) điều chỉnh kết quả cho các chất lỏng nặng hơn hay nhẹ hơn nước, và hiệu suất (\(\eta\), dạng số thập phân) phản ánh tổn thất do ma sát và tổn thất thủy lực bên trong bơm.
Ví dụ minh họa
Với 100 GPM, cột áp 100 ft, nước (SG = 1,0) và hiệu suất 70%: $$\text{WHP} = \frac{100 \times 100 \times 1{,}0}{3960} = 2{,}525 \text{ HP}.$$ $$\text{BHP} = \frac{2{,}525}{0{,}70} = 3{,}608 \text{ HP},$$ tương đương khoảng 2,69 kW.
Câu hỏi thường gặp
WHP và BHP khác nhau ở điểm nào? WHP là công suất thực sự được truyền cho chất lỏng; BHP là giá trị lớn hơn mà động cơ phải cung cấp, bởi không có bơm nào đạt hiệu suất 100%.
Vì sao tỷ trọng lại quan trọng? Chất lỏng càng nặng thì càng tốn công suất để nâng lên. SG lớn hơn 1,0 làm tăng công suất cần thiết; SG nhỏ hơn 1,0 làm giảm công suất.
Chọn giá trị hiệu suất như thế nào? Nên dùng hiệu suất do nhà sản xuất bơm công bố tại điểm vận hành của bạn. Nếu chưa biết, mức 65–75% là ước tính hợp lý cho nhiều loại bơm ly tâm.
