System curve

TH

เมื่อน้ำไหลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง จะเกิดการสูญเสียความดันในท่อน้ำและอุปกรณ์ประกอบอื่นๆ ซึ่งต้องใช้เครื่องสูบน้ำเอาชนะแรงดันสูญเสียนี้ ความดันที่ปั๊มต้องเอาชนะเรียกว่า System Head

System head ประกอบด้วยสองส่วนหลักคือ

1. Static head (Hs) คือส่วนที่ไม่ขึ้นกับอัตราการไหล เช่นความแตกต่างของระดับน้ำระหว่างจุดดูดและจุดปล่อยน้ำ เช่น ระดับระหว่าง Cooling tower sump กับจุดปล่อยน้ำเข้า Cooling tower
2. Friction head (Hf) คือส่วนที่ขึ้นกับอัตราการไหล เกิดจากความเสียดทานในท่อและอุปกรณ์ สำหรับงานท่อโดยทั่วไปที่เป็นการไหลแบบปั่นป่วน (Hf ∝ V^2, และ V ∝ Q ดังนั้น Hf ∝ Q^2; เมื่อ V คือความเร็ว และ Q คืออัตราการไหล) ความเสียดทานจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังสองของอัตราการไหลตามสมการ H = R.Q^2
   เมื่อ R คือค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานการไหลรวมของะบบ

ในระบบเปิด เช่นระบบระบายความร้อนของ Chiller ที่มีการไหลของน้ำจาก Cooling tower sump แบบเปิด, Pump, Condenser และไปปล่อยน้ำที่ Hot water basin จะมีทั้ง Hs และ Hf รวมกัน ดังนั้น System head ของระบบทั้งหมดคือ H = Hs + R.Q^2

ในกรณีที่เป็นระบบปิด เช่นระบบน้ำเย็นจะมีเฉพาะส่วนของ Friction head ดังนั้น System head ของระบบทั้งหมดคือ H = R.Q^2

เมื่อนำ System head มา Plot กับอัตราการไหลค่าต่างๆ จะเรียกว่า System curve

หมายเหตุ – สำหรับความดันที่ไม่ขึ้นอยู่กับอัตราการไหล ที่ต้องการควบคุมให้คงที่ เช่นความดันลดที่เกิดขึ้นใน Chiller (Evaporator และ Condenser) หรือความดันลดที่เกิดขึ้นที่ Index terminal (Set point ของ Differential pressure transmitter) ถึงแม้จะเป็นความดันเสียดทาน แต่ก็มีความจำเป็นที่จะต้องควบคุมให้คงที่ เราจะเรียกว่า Control head และเมื่อนำมา Plot กับอัตราการไหลค่าต่างๆ จะเรียกว่า Control curve (จะขอกล่าวถึงในภายหลัง)

Related notes:

Centrifugal pump characteristic curve – HQ curve