โหมดทดลองใช้ — เครื่องคำนวณนี้เปิดให้ทดลองใช้ฟรีในโหมด Sizing ด้วยค่าตั้งต้น (ท่อ Steel 2" Sch 40 · suction แบบ flooded · ฟิตติ้งเริ่มต้น) ฟีเจอร์เชิงลึก — โหมด Rating, การปรับท่อ/ฟิตติ้ง, lift suction, Vendor CSV, Affinity law, Throttle valve — อยู่ในแพ็กทั้งคลัง (฿349/เดือน) สมัครแพ็กทั้งคลัง — ฿349/เดือน

ขนาดปั๊ม (Pump Sizing — NPSH + System Curve)

ตรวจสอบจุดทำงานของปั๊ม (intersection ของ pump curve และ system curve) พร้อมประเมินความเสี่ยง cavitation จาก NPSHa เทียบกับ NPSHr — ใส่ค่าจาก nameplate ของปั๊มและสภาพการติดตั้งจริง

ของไหล (Fluid)

Fluid

อุณหภูมิ (°C)

ρ

= 998 kg/m³ ·

ν

= 1.00 cSt ·

P_{v}

= 0.023 bar a

การติดตั้งดูด (Suction)

เฮดสถิต

h_{z}

(m)

ความสูงของไหลเหนือปั๊ม

ความดันถังต้นทาง

ขั้นสูง: ระดับความสูง (กระทบ

P_{atm}

)

ระดับความสูง (m เหนือระดับน้ำทะเล)

P_{atm}

≈ 1.013 bar a

ท่อดูด (Suction Pipe)

ตั้งค่า Steel 2" Schedule 40 (ค่าเริ่มต้นทดลองใช้) — เปลี่ยนวัสดุ/ขนาด/schedule ได้เฉพาะแพ็กทั้งคลัง

วัสดุ

ขนาด

Schedule

ID = 52.5 mm · roughness = 50 µm

ความยาวท่อดูด L (m)

ฟิตติ้งบนท่อดูด · Σ K = 2.30

ทางเข้าแบบมุมฉาก×1

Foot valve + ตะแกรง×1

ข้องอ 90° (long radius)×1

ปั๊ม + จุดทำงาน (Pump & Operating Point)

มีปั๊มแล้ว (preset หรือ vendor curve) — หาจุดที่ปั๊มจริงตัดกับเส้นโค้งระบบ มีโหมด throttle ให้ลองดูพฤติกรรมของ pump curve

แหล่งข้อมูลเส้นโค้งปั๊ม

พาราโบลา 2 จุดผ่าน Shutoff และ BEP — ตรงสองจุดนี้ ใกล้เคียงในช่วงระหว่างกลาง

เลือก preset

อาคารสำนักงาน ระบบดับเพลิง

Shutoff H₀ (m)

Q ที่ BEP (m³/h)

H ที่ BEP (m)

NPSHr ที่ BEP (m)

η ที่ BEP (%)

ทั่วไป 65–80% สำหรับปั๊มทั่วไป · 80–88% สำหรับปั๊มอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ — ใช้ Karassik approximation η/η_bep = 2x − x² (x = Q/Q_bep)

ฟีเจอร์แพ็กทั้งคลังสมัคร →

Affinity law (VFD speed หรือ impeller trim)

Q ∝ N·D, H ∝ (N·D)², NPSHr ∝ (N·D)² — ปรับ N (speed) และ D (impeller diameter) แยกกัน ตั้งค่าใดเป็น 1.0 เพื่อไม่ใช้กลไกนั้น

ฟีเจอร์แพ็กทั้งคลังสมัคร →

วาล์ว throttle ที่ขาออก (ΔP คงที่)

เพิ่ม ΔP คงที่ที่วาล์วลดการไหล — เส้นโค้งระบบขยับขึ้นด้วย ΔP/(ρg) จุดทำงานเลื่อนซ้าย

เฮดสถิตของระบบ (system static head)24.00 m

= elev_disch (+25.0) − elev_suction (+1.0) + Δp/(ρg)

ระบบขาออก (Discharge)

ระยะสูง

z

(m)

ความสูงของปลายทางเหนือปั๊ม

ความดันปลายทาง

ความยาวท่อขาออก L_disch (m)

ความยาวรวมตั้งแต่ปั๊มถึงปลายทาง (มักจะ ≈ ระยะสูง z สำหรับ riser ขึ้นถังบนหลังคา)

ฟิตติ้งบนท่อขาออก · Σ K = 6.75

เช็ควาล์ว (swing)×1

ประตูน้ำ (เปิดสุด)×1

ข้องอ 90° (short radius)×4

ทางออกท่อ (sharp)×1

✔ NPSH ปลอดภัย · ทำงาน 92% ของ BEP · กำลังเพลา 4.02 kW

สรุปการเลือก & ตรวจสอบ — API 610 / ISO 13709 / HI 14.6

NPSHa8.37 m

NPSHr @ BEP3.50 m

NPSH margin4.87 m

% ของ BEP92 %

กำลังเพลา (brake)4.02 kW

ยืนยันชนิดปั๊ม API 610 (OH/BB/VS), วัสดุ และซีล (API 682) ตาม service/อุณหภูมิ/ความดัน ก่อนออก RFQ

ผู้ช่วยวิเคราะห์ (Design assistant)

PASSAll pump design checks pass for the entered conditions.

PassNPSH margin4.87 m

NPSH margin 4.87 m (ratio 2.39) ≥ 1.0 m — adequate margin above the Hydraulic Institute minimum. Pump is not at risk of cavitation under the entered conditions.

PassOperating point vs BEP92 %

Operating flow 92 % of BEP is within the API 610 preferred operating region (80–110 %). Low vibration, optimal efficiency, and maximum reliability are expected.

InfoOperating efficiency η69.5 %

Pump efficiency at the operating point: η = 69.5 %. Typical centrifugal pump range: 60–80 % for process duty; compare against vendor datasheet curve to validate selection.

InfoShutoff head H₀50.0 m

Shutoff head H₀ = 50.0 m > operating head H = 37.4 m (ratio 1.34) — rising-to-shutoff characteristic. Curve shape is stable: the pump will throttle smoothly and is suitable for parallel operation.

InfoShaft & motor power4.02 kW shaft

Shaft (brake) power: 4.02 kW at the operating point. Select a motor ≥ 4.6 kW (shaft × 1.15 service factor, API 610 §5.1.5).

จุดทำงาน Q

27.5 m³/h

H ≈ 37.4 m

NPSHa / NPSHr

8.37 / 3.50 m

margin 4.87 m

สถานะ

ปลอดภัย

ประสิทธิภาพ + กำลัง

η ≈ 70%

P_shaft ≈ 4.02 kW

การกระจายของ NPSHa (NPSHa breakdown)

การคำนวณ NPSHa (เมตรเฮด)

ความดันบรรยากาศ + ถัง

+10.35 m

เฮดดูด (flooded)

+1.00 m

ความดันไอ (vapor)

−0.24 m

แรงเสียดทานท่อดูด

−2.74 m

NPSHa (สุทธิ)8.37 m

NPSHr ของปั๊ม (ที่ BEP)3.50 m

เส้นโค้งปั๊ม + เส้นโค้งระบบ (Pump & system curves)

จุดทำงานคือจุดที่สองเส้นตัดกัน — ที่ความเร็วใบพัดคงที่

เส้นโค้งปั๊ม (pump curve)เส้นโค้งระบบ (system curve)จุดทำงาน

เส้นโค้งปั๊มเป็นการประมาณแบบ 2 จุด (Shutoff + BEP) — แม่นยำที่สองจุดนี้ และใกล้เคียงในช่วงระหว่างกลาง รูปร่างจริงอาจชันกว่าเล็กน้อยใกล้ runout

ประสิทธิภาพปั๊ม (Efficiency vs Q)

η(Q) จาก Karassik 2x − x² · จุดทำงานเทียบกับ BEP

η(Q) (Karassik 2x − x²)BEP (η_peak)จุดทำงาน

ตารางจุดต่างๆ บนเส้นโค้งปั๊ม (Q vs H sample table)

ตรวจกับตารางใน datasheet ของผู้ผลิตได้ตรงๆ

Q (m³/h)	H (m)	NPSHr (m)	หมายเหตุ
0.0	50.00	3.50
4.9	49.60	3.50
9.8	48.42	3.50
14.6	46.44	3.50
19.5	43.66	3.50
24.4	40.10	3.50
29.3	35.74	3.50	← BEP + จุดทำงาน
34.1	30.59	3.50
39.0	24.65	3.50

ตัวเลข H มาจากการ fit พาราโบลา 2 จุด (Shutoff + BEP) หรือพาราโบลา fit จาก vendor CSV — ใกล้เคียงในช่วงระหว่างกลาง, อาจชันกว่าเล็กน้อยใกล้ runout

NPSH ที่อัตราการไหลต่างๆ (NPSH vs Q)

พื้นที่สีเขียว = ปลอดภัย · พื้นที่สีแดง = NPSHa ต่ำกว่า NPSHr

NPSHaNPSHrปลอดภัยเสี่ยง

เปรียบเทียบสถานการณ์ (Scenario comparison)

คำนวณ NPSHa สำหรับเงื่อนไขที่ต่างกัน — ดูได้ว่าอะไรกินระยะเผื่อ

ปัจจุบันปลอดภัย

NPSHa = 8.37 m

margin = 4.87 m

ตามค่าที่ใส่

น้ำร้อน 60 °Cปลอดภัย

NPSHa = 6.75 m

margin = 3.25 m

P_{v}

สูงขึ้น

ลิฟต์ดูด 3 mระยะเผื่อต่ำ

NPSHa = 4.37 m

margin = 0.87 m

แทน flooded

ใบสเปกปั๊ม — API 610 / ISO 13709 (ดาวน์โหลด PDF)

เอกสารมาตรฐานพร้อมออก RFQ — สมรรถนะคำนวณให้แล้ว, ช่องเอกสาร/วัสดุ/มอเตอร์แก้ไขได้

RevisionIssue

กด “ดาวน์โหลด PDF” แล้วเลือก Save as PDF — พิมพ์เฉพาะใบสเปกนี้ ขนาด A4

WORK PROJECT NAME:

Customer's Logo

(click to upload)

Customer's NAME

CENTRIFUGAL PUMP — PROCESS DATASHEET

DOCUMENT NO. :

REVISION :

DEKENGINEER.COM

APPROVAL NOTE

APPROVEDAPPROVED WITH MINOR COMMENTSAPPROVED WITH MAJOR COMMENTSNOT APPROVED

RESUBMIT FOR APPROVAL BY

This approval does not relieve the contractor / vendor of his responsibility to meet the purchase-order conditions, referenced specifications, applicable codes and standards.

DATE

OWNER NAME

0					IFR


REVISION	ISSUE DATE	PREPARED BY	CHECKED BY	APPROVED BY	REVISION STATUS
Customer PROJECT NO. :			DEKEN PROJECT NO. :

Page 2 / 3	CENTRIFUGAL PUMP — PROCESS DATASHEET API STD 610 12th ed. / ISO 13709 / Hydraulic Institute HI 14.6		Rev.0
Customer		Job Name
Location		Job No.
Item Name	Centrifugal Pump	Item No.	P-xxxx
Type	OH2 (overhung, centerline, API 610)	No. of Req'd	1
Size	28 m³/h × 37.4 m	Manufacturer	(by vendor)
OPERATING CONDITION
Liquid Handled	water	Operation	Continuous
Material Feature		Installed Place
Specific Gravity (kg/m³)	998	Operating Temperature (°C)	25
Viscosity (cP)	1.0 (water ≈ 1 cP)	Operating Pressure (kg/cm²G)	Atmospheric
pH Value		Rated Flow / Head	27.5 m³/h · 37.4 m
Solids loading		Particle size (PSD)
Corr. / Eros. caused by
Note Process datasheet for EGAT bidding — mechanical/construction detail by vendor.
SPECIFICATION
Code Requirement	API STD 610 12th ed. / ISO 13709; API 682 (seals); HI 14.6 (test)	Casing — material	ASTM A216 WCB
Design Pressure (kg/cm²G)	1.5 × MAWP	Impeller — material	CF8M (SS 316)
Design Temperature (°C)	80	Shaft — material	AISI 4140 / SS 410
Test Press. Hydro. (kg/cm²G)	1.5 × MAWP (hydro casing)	Wear-ring — material	Hardened SS (Brinell ≥ 400)
Stress Relieved	YesNone	Mechanical seal (API 682)	Single cartridge, API 682 Cat. 2
Radiograph	FullSpotNone	Seal flush plan	Plan 11
Flange Code	ASME B16.5 / 150# RF	Radial / Thrust bearing	Sleeve / antifriction Antifriction (duplex)
Lubrication	Oil ring / grease	Coupling	Flexible spacer (API 671 if high-speed)
Baseplate	API 610 baseplate, grouted	Motor insulation	Class F, temp rise Class B
Driver type	Electric motor, TEFC	Rated driver power	≥ 4.6 kW (shaft × 1.15 SF)
Driver speed	2950 rpm (2-pole, 50 Hz)	Electrical	400 V / 3 ph / 50 Hz
Suction nozzle (nominal)		Discharge nozzle (nominal)
Accessories	Suction strainer (start-up); discharge NRV; pressure gauges (suct + disc); minimum-flow recirc (if low Qmin); drain + vent.
Spare Parts	Mechanical seal kit; bearing pair; gasket set; wear rings (1-yr spare).
Remarks

Page 3 / 3	CENTRIFUGAL PUMP — PROCESS DATASHEET API STD 610 12th ed. / ISO 13709 / Hydraulic Institute HI 14.6		Rev.0
PROCESS / OPERATING CONDITIONS (calculation inputs)
Liquid	water	Density / SG	998 kg/m³ · SG 0.998
Rated flow Q	27.52 m³/h	Rated total head H	37.38 m
PUMP PERFORMANCE (computed)
Efficiency @ rated	69.5 %	% of BEP flow	92 %
Hydraulic power	2.80 kW	Shaft (brake) power	4.02 kW
BEP flow / head	30.0 m³/h @ 35.0 m	η at BEP	70.0 %
Shut-off head	50.0 m	NPSH required @ BEP	3.50 m
NPSH available	8.37 m	NPSH margin	4.87 m
NPSH assessment ปลอดภัย — NPSH margin เพียงพอ (≥ 1.0 m)
TESTING & REFERENCES
Performance test	API 610 / HI 14.6 performance test	NPSH test	NPSH test — if specified
Hydrostatic	Casing hydrostatic 1.5 × MAWP	Vibration check (run test)	YesNone
References API STD 610 12th ed.; ISO 13709; HI 14.6 (test); API 682 (seals); API 671 (coupling). เครื่องคำนวณช่วยตั้งต้น — Q/H/η/BEP/NPSH เป็นค่าจากเส้นโค้งปั๊ม + system curve; วิศวกรผู้ออกแบบและผู้ผลิตต้องตรวจสอบและรับรองก่อนออกเอกสาร.
Made by	Checked by	Apr'd by	Page
			1 / 1

ดูเวอร์ชันข้อความ (สำหรับวางในอีเมล)

=== CENTRIFUGAL PUMP — PROCESS DATASHEET (API 610 / ISO 13709) ===
API STD 610 12th ed. / ISO 13709 / Hydraulic Institute HI 14.6

-- COVER --
PROJECT          : —
CUSTOMER         : —
DOC NO. / REV    : — / 0
BY DEKENGINEER.COM
RESUBMIT BY      : —
DATE / OWNER     : 2026-08-30 / —
CUSTOMER PROJ NO.: —
DEKEN PROJECT NO.: —


-- 1. OPERATING CONDITION --
Liquid Handled                : water
Operation                     : Continuous
Material Feature              : —
Installed Place               : —
Specific Gravity (kg/m³)      : 998
Operating Temperature (°C)    : 25
Viscosity (cP)                : 1.0 (water ≈ 1 cP)
Operating Pressure (kg/cm²G)  : Atmospheric
pH Value                      : —
Rated Flow / Head             : 27.5 m³/h · 37.4 m
Solids loading                : —
Particle size (PSD)           : —
Corr. / Eros. caused by       : —
Note: Process datasheet for EGAT bidding — mechanical/construction detail by vendor.

-- 2. SPECIFICATION --
Code Requirement              : API STD 610 12th ed. / ISO 13709; API 682 (seals); HI 14.6 (test)
Casing — material             : ASTM A216 WCB
Design Pressure (kg/cm²G)     : 1.5 × MAWP
Impeller — material           : CF8M (SS 316)
Design Temperature (°C)       : 80
Shaft — material              : AISI 4140 / SS 410
Test Press. Hydro. (kg/cm²G)  : 1.5 × MAWP (hydro casing)
Wear-ring — material          : Hardened SS (Brinell ≥ 400)
Stress Relieved               : [ ] Yes  [X] None
Mechanical seal (API 682)     : Single cartridge, API 682 Cat. 2
Radiograph                    : [ ] Full  [X] Spot  [ ] None
Seal flush plan               : Plan 11
Flange Code                   : ASME B16.5 / 150# RF
Radial / Thrust bearing       : Sleeve / antifriction / Antifriction (duplex)
Lubrication                   : Oil ring / grease
Coupling                      : Flexible spacer (API 671 if high-speed)
Baseplate                     : API 610 baseplate, grouted
Motor insulation              : Class F, temp rise Class B
Driver type                   : Electric motor, TEFC
Rated driver power            : ≥ 4.6 kW (shaft × 1.15 SF)
Driver speed                  : 2950 rpm (2-pole, 50 Hz)
Electrical                    : 400 V / 3 ph / 50 Hz
Suction nozzle (nominal)      : —
Discharge nozzle (nominal)    : —
Accessories                   : Suction strainer (start-up); discharge NRV; pressure gauges (suct + disc); minimum-flow recirc (if low Qmin); drain + vent.
Spare Parts                   : Mechanical seal kit; bearing pair; gasket set; wear rings (1-yr spare).
Remarks                       : —

-- 3. PROCESS / OPERATING CONDITIONS (calculation inputs) --
Liquid                        : water
Density / SG                  : 998 kg/m³ · SG 0.998
Rated flow Q                  : 27.52 m³/h
Rated total head H            : 37.38 m

-- 4. PUMP PERFORMANCE (computed) --
Efficiency @ rated            : 69.5 %
% of BEP flow                 : 92 %
Hydraulic power               : 2.80 kW
Shaft (brake) power           : 4.02 kW
BEP flow / head               : 30.0 m³/h @ 35.0 m
η at BEP                      : 70.0 %
Shut-off head                 : 50.0 m
NPSH required @ BEP           : 3.50 m
NPSH available                : 8.37 m
NPSH margin                   : 4.87 m
NPSH assessment: ปลอดภัย — NPSH margin เพียงพอ (≥ 1.0 m)

-- 5. TESTING & REFERENCES --
Performance test              : API 610 / HI 14.6 performance test
NPSH test                     : NPSH test — if specified
Hydrostatic                   : Casing hydrostatic 1.5 × MAWP
Vibration check (run test)    : [X] Yes  [ ] None
References: API STD 610 12th ed.; ISO 13709; HI 14.6 (test); API 682 (seals); API 671 (coupling). เครื่องคำนวณช่วยตั้งต้น — Q/H/η/BEP/NPSH เป็นค่าจากเส้นโค้งปั๊ม + system curve; วิศวกรผู้ออกแบบและผู้ผลิตต้องตรวจสอบและรับรองก่อนออกเอกสาร.

-- SIGNOFF --
Made by    : —
Checked by : —
Apr'd by   : —
Page       : 1 / 1

=== END ===

ทำความเข้าใจ Pump Sizing + NPSH

NPSH คืออะไร?

NPSH (Net Positive Suction Head) คือ "เฮดความดันสุทธิเหนือความดันไอ" ที่ของไหลมีตอนเข้าปั๊ม วัดเป็นเมตรของของไหล (m of head) ใช้เพื่อตอบคำถามว่า "ของไหลที่กำลังจะเข้าใบพัดปั๊ม จะเดือดเป็นไอหรือยังเป็นของเหลว"

มีสองค่า: NPSHa (Available — ระบบจ่ายให้ปั๊มได้แค่ไหน) และ NPSHr (Required — ปั๊มต้องการเท่าไรไม่ให้ cavitate, ผู้ผลิตระบุไว้ใน datasheet) ระบบจะปลอดภัยเมื่อ $NPSHa > NPSHr$ โดยมีระยะเผื่อ (margin) อย่างน้อย $1.0 m$ ตามแนวทางของ Hydraulic Institute

ถ้า NPSHa ตกต่ำกว่า NPSHr ของไหลจะเดือดในช่องดูด เกิดฟอง (cavitation bubbles) ที่จะยุบตัวอย่างรุนแรงเมื่อเจอบริเวณความดันสูงในใบพัด ผลคือเสียงผิดปกติ การสึกกร่อน เฮดและประสิทธิภาพตกในระยะยาว และอายุแบริ่งสั้นลง

System curve คืออะไร?

System curve คือ "ความต้องการของระบบ" — เฮดที่ปั๊มต้องสร้างเพื่อให้ของไหลไหลได้ที่อัตรา $Q$ หนึ่ง ประกอบด้วยสองส่วน:

เฮดสถิต (static head): ความสูงและความดันที่ต่างกันระหว่างต้นทางกับปลายทาง — ไม่ขึ้นกับ Q
เฮดพลวัต (dynamic head): แรงเสียดทานในท่อและฟิตติ้ง — แปรตาม $Q^{2}$

กราฟของ $H_{sys}$ เทียบกับ $Q$ จึงเริ่มจาก static head ที่ $Q = 0$ แล้วโค้งขึ้นแบบกำลังสองตามอัตราการไหล

Pump curve และจุดทำงาน

Pump curve คือ "เฮดที่ปั๊มสร้างได้" ที่อัตราการไหลต่างๆ — โดยทั่วไปเริ่มจาก $H_{0}$ (shutoff head, Q=0) แล้วลดลงเรื่อยๆ จนถึงจุด runout ผ่านจุด BEP (Best Efficiency Point) ที่ปั๊มมีประสิทธิภาพสูงสุด

จุดทำงาน (operating point) คือจุดที่ pump curve ตัดกับ system curve — เป็นจุดเดียวที่ "เฮดที่ปั๊มสร้าง" = "เฮดที่ระบบต้องการ" ทำงานได้แบบ steady state ปั๊มไม่สามารถทำงานนอกจุดนี้ได้เว้นแต่จะมีวาล์ว throttle เพิ่มความดันตก

ภาพประกอบ (Visualization)

สามภาพต่อไปนี้แสดง 3 มุมของ pump sizing — NPSHa build-up (เห็นแต่ละส่วนที่บวก/ลบใน NPSHa), operating-point map (จุดที่ pump curve ตัด system curve), และ ผังการคำนวณ (5 ขั้นตอนภายในเครื่องคำนวณ). ตัวเลขในภาพเป็นค่าจริงจากที่คุณป้อนในหน้านี้

ภาพที่ 1: การสะสมของ NPSHa (NPSHa build-up)

แต่ละแถบสีแสดงส่วนที่บวก/ลบให้กับ NPSHa เริ่มจาก 0 ที่ซ้าย → สิ้นสุดที่ NPSHa สุทธิ เปรียบเทียบกับเส้น NPSHr (ปั๊มต้องการ) และระยะเผื่อ

ภาพที่ 2: จุดทำงาน (Operating point map)

เส้นโค้งปั๊ม (สีส้ม) = สิ่งที่ปั๊มสร้างได้ · เส้นโค้งระบบ (สีน้ำเงินขีดประ) = สิ่งที่ระบบต้องการ จุดที่ทั้งสองตัดกัน = จุดทำงานจริง

ภาพที่ 3: ผังการคำนวณ (Calculation flow)

Inputs

fluid (

ρ, ν, P_{v}

) · suction (

h_{z}, P_{src}

) · pipe (

D, L, ε, \sum K

) · pump (

H_{0}, Q_{bep}, H_{bep}, NPSHr

) · discharge (

z_{disch}, P_{disch}

)

1. คำนวณ NPSHa (ที่ Q ทำงาน)

NPSHa = atm 10.4 + h_{z} 1.00 - P_{v} 0.24 - h_{f} 2.74 = 8.37 m

2. ฟิตเส้นโค้งปั๊ม + ระบบ

H_{pump} (Q) = 50.0 - 15.0 (\frac{Q}{30.0})^{2}

H_{sys} (Q) = 24.0 + k \cdot Q^{2}

3. หาจุดตัด → จุดทำงาน

Q_{op} \approx 27.5 m^{3} / h H_{op} \approx 37.4 m

◇

NPSHa = 8.37

NPSHr = 3.50

? margin = 4.87 m

margin ≥ 1.0 m

SAFE — ระบบทำงานได้ปกติ มีระยะเผื่อพอสำหรับความผันผวนเล็กน้อย

← your case

0.5 ≤ margin < 1.0 m

TIGHT — ทำงานได้ แต่ไม่มี buffer ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นหรือระดับน้ำลดอาจเสี่ยง

margin < 0.5 m

CAVITATION RISK — ของไหลจะเดือดในช่องดูด ต้องลดอุณหภูมิ เพิ่มเฮดดูด หรือเลือกปั๊มที่ NPSHr ต่ำกว่า

ผลลัพธ์: SAFE · margin 4.87 m

ลำดับการคำนวณภายในเครื่อง 5 ขั้นตอน — เริ่มจาก inputs, ผ่าน NPSHa และ system curve, ลงเอยที่จุดทำงานและสถานะ cavitation

ทำไมต้องคำนวณ?

ป้องกัน cavitation: เลือกขนาดปั๊มให้เหมาะกับสภาพการติดตั้ง (อุณหภูมิของไหล, ระยะเฮดดูด, ระดับความสูง)
ทำงานใกล้ BEP: ปั๊มที่วิ่งห่างจาก BEP มากๆ จะมีประสิทธิภาพต่ำ สั่นสะเทือนสูง อายุการใช้งานสั้น การคำนวณก่อนติดตั้งช่วยให้เลือกปั๊มที่ "match" กับระบบ
ทำนาย Q จริง: อัตราการไหลที่ pump จริงๆ จะส่งได้ ขึ้นกับทั้งปั๊มและระบบ ไม่ใช่ค่าที่ระบุใน spec อย่างเดียว — ต้องหาจุดตัดของสองเส้นโค้ง
ตรวจสอบ pressure rating: หาว่า peak head ที่ปั๊มสร้าง (โดยเฉพาะใกล้ shutoff) เกิน rating ของท่อขาออกหรือไม่

วิธีคำนวณ — 5 ขั้นตอน

เครื่องคำนวณนี้ใช้ 5 สูตรที่ทำงานต่อกัน: NPSHa → suction friction → pump curve → system curve → operating point

1คำนวณ NPSHa

แตก NPSHa เป็น 4 ส่วน — เฮดบรรยากาศบวก ถ้ามีความดันบนถัง, เฮดสถิต (บวกถ้า flooded ลบถ้า lift), เฮดความดันไอ (ลบเสมอ), และเฮดเสียดทานท่อดูด (ลบเสมอ)

NPSHa = \frac{P _{atm} + P _{src,g} - P _{v}}{ρ g} \pm h_{z} - h_{f}

$P_{atm}$: ความดันบรรยากาศ, Pa (ใช้ ISA barometric formula ปรับตามระดับความสูง)
$P_{src,g}$: ความดัน gauge ของถังต้นทาง, Pa (= 0 ถ้าเปิดสู่บรรยากาศ)
$P_{v}$: ความดันไอของไหลที่อุณหภูมินั้น, Pa (น้ำที่ 20°C ≈ 2,340 Pa, ที่ 60°C ≈ 19,940 Pa)
$ρ$: ความหนาแน่น, kg/m³
$h_{z}$: + ถ้า flooded suction (ของไหลเหนือปั๊ม), − ถ้า lift
$h_{f}$: แรงเสียดทานในท่อดูดที่อัตราการไหลทำงาน, m

2แรงเสียดทานในท่อ (Darcy–Weisbach + Swamee–Jain)

ใช้สมการ Darcy–Weisbach กับ minor loss สรุปรวม:

h_{f} = (f \frac{L}{D} + \sum K) \frac{V ^{2}}{2 g}

ค่า friction factor $f$ หาได้จาก Swamee–Jain (สูตรอัตโนมัติของ Colebrook สำหรับการไหลแบบ turbulent):

f = \frac{0.25}{[ lo g _{10} ( \frac{ε}{3.7 D} + \frac{5.74}{Re ^{0.9}} ) ] ^{2}}

ที่ $Re < 2000$ ใช้ $f = 64/ Re$ (laminar) และเชื่อมระหว่าง 2,000–4,000 ด้วย smoothstep เพื่อไม่ให้กราฟกระโดด

3Pump curve (parabolic 2-point fit)

สูตรเส้นโค้งปั๊มแบบ 2-จุด — แม่นยำที่ shutoff ( $Q = 0$ ) และที่ BEP ( $Q = Q_{bep}$ ) ใกล้เคียงในช่วงระหว่างกลาง

H_{pump} (Q) = H_{0} - (H_{0} - H_{bep}) (\frac{Q}{Q _{bep}})^{2}

4System curve

แปลงทุกแรงเสียดทานเป็นค่าสัมประสิทธิ์รวม $k$ :

H_{sys} (Q) = H_{static} + k Q^{2} k = \frac{f \cdot L / D + \sum K}{2 g A ^{2}}

$L = L_{suction} + L_{discharge}$ (รวมทั้งท่อก่อนและหลังปั๊ม สมมติว่าเส้นผ่านศูนย์กลางและวัสดุเหมือนกัน), และ $\sum K = \sum K_{suction} + \sum K_{discharge}$

$H_{static}$ = ความสูงรวม + Δ ความดันถัง / ( $ρ g$ ) = net static lift ที่ปั๊มต้อง "ยก" ของไหลขึ้นไปถึงปลายทาง

5จุดทำงาน (closed-form)

ตั้ง $H_{pump} (Q) = H_{sys} (Q)$ แล้วแก้สมการได้เป็น:

Q_{op}^{2} = \frac{H _{0} - H _{static}}{( H _{0} - H _{bep} ) / Q _{bep}^{2} + k}

ถ้า $H_{static} \geq H_{0}$ หมายความว่าระบบต้องการเฮดมากกว่าที่ปั๊มสร้างได้ ที่ shutoff → ปั๊มจะไม่สร้างการไหล (no-flow churning)

ตัวอย่างคำนวณ (ค่าเริ่มต้นของเครื่องคำนวณ)

น้ำที่ 20°C, ปั๊มขนาดกลาง 5.5 kW ( $H_{0} = 50 m, Q_{bep} = 30 m^{3} / h, H_{bep} = 35 m, NPSHr = 3.5 m$ ) ดูดจากถังเปิด flooded 1 m, ผ่านท่อเหล็ก Sch 40 DN50 — ท่อดูดยาว 5 m + Σ K_suction = 2.30, ส่งขึ้นไปสูง 25 m, ท่อขาออกยาว 25 m + Σ K_disch = 6.75

P_{atm} / (ρ g) = 101, 325/ (998 \cdot 9.81) \approx 10.35 m

P_{v} / (ρ g) = 2, 340/9, 786 \approx 0.24 m

H_{static} = (+ 25) - (+ 1) + 0 = 24 m

A = π (0.0525)^{2} /4 \approx 2.165 \times 1 0^{- 3} m^{2}

V_{bep} = Q_{bep} / A = 0.00833/2.165 \times 1 0^{- 3} \approx 3.85 m/s, Re \approx 2.0 \times 1 0^{5}

f \approx 0.0206 (Swamee-Jain at ε / D \approx 8.6 \times 1 0^{- 4})

L_{total} = 5 + 25 = 30 m, f \cdot L / D \approx 0.0206 \cdot (30/0.0525) \approx 11.8

\sum K = 2.30 + 6.75 = 9.05, k = \frac{11.8 + 9.05}{2 \cdot 9.81 \cdot ( 2.165 \times 1 0 ^{- 3} ) ^{2}} \approx 2.26 \times 1 0^{5} s^{2} / m^{5}

Q_{op}^{2} = \frac{50 - 24}{15/ ( 0.00833 ) ^{2} + 2.26 \times 1 0 ^{5}} \approx 5.88 \times 1 0^{- 5}

Q_{op} \approx 0.00767 m^{3} / s \approx 27.6 m^{3} / h

H_{op} = 50 - 15 \cdot (27.6/30)^{2} \approx 37.3 m

NPSHa @ Q_{op} \approx 10.35 + 1 - 0.24 - 2.73 \approx 8.4 m

ระยะเผื่อ $= 8.4 - 3.5 = 4.9 m$ → ปลอดภัย (margin ≥ 1 m)

หมายเหตุ: ก่อนการอัปเดต (ที่ไม่ได้นับ $f \cdot L / D$ ของท่อขาออก) เครื่องคำนวณรายงาน $Q_{op} \approx 31.7$ m³/h และ $H_{op} \approx 33.3$ m — ค่าเก่าสูงเกินจริงเพราะ k ต่ำกว่าที่ควร ประมาณ 2 เท่า สำหรับ riser 25 m ตามปกติ

ข้อจำกัด และเมื่อไรควรใช้ตัวจำลองเต็มรูปแบบ

เครื่องคำนวณนี้เหมาะสำหรับ "quick check" ก่อนติดตั้งปั๊มเดี่ยวกับระบบเดียว — ใช้สูตรปิดทั้งหมด ไม่มีการ iterate

Pump curve เป็น parabolic 2-จุด: แม่นยำที่ shutoff และ BEP รูปร่างจริงอาจชันกว่าเล็กน้อยใกล้ runout
NPSHr คงที่: ในความเป็นจริง NPSHr มีค่าสูงขึ้นเมื่อ Q เพิ่ม โดยเฉพาะที่ Q สูงกว่า BEP — ใช้ค่า "NPSHr ที่ BEP" เป็นตัวเทียบโดยรวม
ของไหล Newtonian: สูตร friction factor ใช้สำหรับของไหลทั่วไป ของไหลที่มี shear-thinning behavior (เช่น mud, polymer slurry) ต้องใช้ correlation เฉพาะ
ปั๊มเดี่ยว ระบบเดี่ยว: ไม่รองรับ parallel/series pumps, multi-branch networks, หรือ control valve modulation

ใช้ ตัวจำลอง GGA เต็มรูปแบบ ของ DekEn เมื่อต้องการ:

โครงข่ายท่อหลายสาขา หรือ pump array (parallel/series)
Real spline-based pump/efficiency/NPSHr curves จาก vendor data
VFD speed control พร้อม affinity laws
Surge protection sizing (air vessel, surge tank)
Validation against Idelchik bend/tee correlations

เอกสารอ้างอิง

Hydraulic Institute Standards (ANSI/HI 9.6.1): แนวทางคำนวณและระยะเผื่อ NPSH (≥ 1.0 m, ขั้นต่ำ 0.5 m สำหรับการใช้งานชั่วคราว)
Crane Technical Paper No. 410: "Flow of Fluids Through Valves, Fittings, and Pipe" — ตาราง K-factors สำหรับฟิตติ้งทุกประเภท ใช้เป็นแหล่งข้อมูลหลักของ K-factor library ในเครื่องคำนวณนี้
Mott, R.L. (2013): Applied Fluid Mechanics, 7th ed., Pearson — ตำราเรียนพื้นฐาน ครอบคลุม Bernoulli, energy equation, friction loss, pump selection
Swamee, P.K. & Jain, A.K. (1976): "Explicit equations for pipe-flow problems," J. Hydraulics Div., ASCE — สูตรปิดของ friction factor ที่ใช้ในขั้นตอนที่ 2
ASME B36.10 / B36.19: มาตรฐานความหนาผนัง pipe schedule ที่ใช้ในตารางขนาดท่อ
DekEn solver validation: ตัวคำนวณนี้ใช้สูตรเดียวกับ backend pump engine ที่ผ่านการ validate กับ FluidFlow vendor solver (5 test cases, MF-01 to MF-05) — ดูได้ใน การตรวจสอบความถูกต้อง ในเมนูหลัก

Indicative engineering results — DekEn implements published methods but is not a substitute for a licensed Professional Engineer. Verify against project data and applicable codes before construction, procurement, or RFQ.

ผลการคำนวณเป็นค่าเบื้องต้น — DekEn ใช้วิธีมาตรฐานที่อ้างอิงได้ แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทนวิศวกรวิชาชีพ (PE) โปรดตรวจสอบกับข้อมูลโครงการและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องก่อนนำไปก่อสร้าง จัดซื้อ หรือออก RFQ

ตรวจสอบแล้ว · Validated

ระบบจริงของคุณไม่ได้มีท่อเดียว

ตัวจำลองเครือข่ายแก้ทั้งระบบพร้อมกัน — วงรอบปิด ปั๊ม วาล์ว แรงดันกระชาก และการจำลอง 24 ชั่วโมง เปิดตัวอย่างที่ตรวจสอบแล้ว กดรันดูผลจริงได้เลย ไม่ต้องสมัคร