Характеристика насоса: напорная, гидравлическая, рабочая точка.
Для правильной эксплуатации циркуляционных насосов и их подбора при создании различных перекачивающих установок необходимо знать как изменяются основные параметры насосов в различных условиях их работы.
Важно иметь сведения об изменении напора H, расхода мощности N и коэффициента полезного действия (КПД) насоса при изменении его подачи Q. В технике принято характеристики насоса представлять в виде графиков, которые характеризуют взаимное изменение основных параметров насоса в различных условиях работы.
Как получить технические характеристики насосов
Основной считается зависимость подачи насоса от его напора, так называемую Q-H характеристику. Расход мощности и КПД являются уже следствием работы насоса по созданию подачи Q и напора H, которые и являются целью приобретения насоса.
Характеристика каждого насоса определяется только путем его испытания. Аналитические способы построения характеристик очень сложны и не дают достаточно надежных результатов.
Технические характеристики насосов получают при проведении испытаний.
При испытании насоса жидкость совершает замкнутый цикл. Забираемая насосом из резервуара, жидкость подается в напорную сеть, состоящую из участка трубопровода с расходомером и дроссельной задвижкой, а потом снова возвращается в резервуар.
При этом вся энергия, получаемая жидкостью в насосе, поглощается преимущественно в дроссельной задвижке. Закрывая и открывая задвижку, можно изменять подачу насоса с нуля от нуля до некоторого максимального значения. Число оборотов насоса в течение одного опыта сохраняется постоянным.
При разных открытиях дроссельной задвижки производят замеры: подачи, напора, рабочее давление нагнетания насоса, давления всасывания, температуры жидкости и мощности, потребляемой насосом.
Гидравлическая характеристика насоса
Гидравлической характеристикой насоса – в зависимости от источника она может быть названа напорной характеристикой насоса – называют зависимость подачи от напора. Перед тем как перейти к описанию и её построению необходимо определиться с основными понятиями.
Основные параметры насоса
Подача q насоса (производительность насоса) – это количество жидкости, которое перекачивает насос в единицу времени. Обозначается буквой Q. Измеряется в кубических метрах в час(м3/ч), или литрах в час(л/ч).
Напор насоса – это удельная механическая работа, передаваемая насосом перекачиваемой жидкости. Другими словами напор это высота столба воды на которую насос способен поднять жидкость. Напор насоса обозначается буквой H. Измеряется в метрах водного столба (м).
Мощность – это полное приращение энергии, получаемое всем потоком в насосе в единицу времени. Обозначается буквой N. Измеряется в киловаттах(кВт)
КПД (коэффициент полезного действия) насоса – это отношение полезной мощность к потребляемой насосом. КПД является безразмерной величиной.
Замер подачи большей частью осуществляется мерной дроссельной шайбой или соплом по величине перепада давления до и после прибора; перепад давления измеряется дифференциальным манометром.
По данным замеров подачи, напора и мощности, определяют КПД насоса. В результате получают таблицу значений напора, мощности и КПД для последовательного ряда значений подачи насоса от нуля до некоторого максимального значения.
Опытные значения напора, расхода, мощности и КПД могут быть представлены в виде системы точек. Соединяя точки плавными кривыми, получаем непрерывную зависимость рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянном числе оборотов. Эти кривые являются основными характеристиками насоса при постоянном числе оборотов.
Напор насоса обычно имеет большие значения при меньшей подаче и уменьшается с её возрастанием.
Отдельные типы насосов имеют отличные характеристики, например техническая характеристика центробежного насоса представляет собой плавную кривую, а у оборудования объемного типа график выглядит ступенчато.
Холостой ход насоса
Холостой ход насоса – это работа насоса при нулевой подаче
Мощность насоса при нулевой подаче имеет некоторое значение N, которое называется мощностью холостого хода. Величина мощности холостого хода зависит от типа насоса, его коэффициента быстроходности. При холостом ходе его полезная мощность равна нулю, и следовательно, КПД также равен нулю.
С возрастанием подачи КПД растет, достигая оптимального значения при режиме, близком к расчетному, а затем начинает падать. Такие характеристики дают достаточно полное представление о свойствах насоса в эксплуатации, если насос снабжен двигателем с постоянным числом оборотов.
Иногда возникает потребность в более сжатом выражении характеристики насоса. Тогда строят одну характеристику Q-H, помечая на ней точки с определенными значениями КПД. Зная для каждой точки характеристики подачу, напор и КПД, легко вычислить мощность.
При изменении частоты вращения, например 60% от номинала или 80% от номинала, характеристика Q-H насоса смещается ниже или выше номинальной.
При испытании и построении характеристики насоса, измеряют не только подачу и напор, но и расход мощности и КПД, которые также наносятся на график.
По составленному графику устанавливается оптимальный режим работы насоса, соответствующий максимальному значению коэффициента полезного действия (КПД) насоса. Затем определяются значения подачи, напора и мощности, соответствующие наиболее выгодным условиям работы насоса. Такой режим работы называется “Рабочей точкой” насоса.
Рабочая характеристика насоса
Рабочая характеристика – это кривая, на которой отражена зависимость между подачей и напором насоса. На рабочей характеристике указывается рабочая точка.
Рабочая точка насоса – это точка на пересечении гидравлической характеристики сети и напорно-расходной (напорной характеристики) характеристики насоса.
Выбирают рабочую точку циркуляционного насоса уже на нисходящей ветки кривой Q-H. Это область устойчивой работы насоса. Восходящая часть кривой Q-H является областью неустойчивой работы, частых срывов подачи.
Мощность насоса при нулевой подаче имеет некоторое значение, которое называется мощность холостого хода. При работе на холостом ходу полезная подача (производительность) насоса равна нулю, а следовательно его КПД так же равен нулю – жидкость не перемещается. С возрастанием подачи КПД растет до своего оптимального значения, а затем начинает падать.
Техническая характеристика центробежного насоса дает достаточно полное представление о свойствах насоса в эксплуатации, его сильных и слабых сторонах, и его работе в трубопроводной сети.
Регулирование работы насоса
Изменение технической характеристики насоса или характеристики системы для обеспечения требуемой подачи называется регулированием насосной установки и осуществляется несколькими способами.
Регулирование воздействием на систему является наиболее распространенным и простым способом. В этом случае регулирование осуществляется задвижкой или вентилем, устанавливаемым обычно в непосредственной близости от насоса на напорном трубопроводе. Такой способ регулирования называется дросселированием.
Дросселирование на всасывающем трубопроводе не рекомендуется из-за опасности возникновения кавитации. Каждому положению задвижки соответствует своя характеристика системы и рабочая точка перемещается от исходного значения подачи к требуемому.
Другим способом регулирования работы насоса является регулирование изменением частоты вращения насоса. Этот способ позволяет свести к минимуму потери, не требует изменения характеристики систему, но предполагает использование привода с регулируемой частотой вращения, либо специальных устройств.
Остальные способы изменения технической характеристики насоса требуют вмешательства в его конструкцию, например возможно:
уменьшить напор применив входной направляющий аппарат
регулировать подачу насоса путем изменения угла установки лопастей рабочего колеса
для многоступенчатого насоса можно воспользоваться изменением числа работающих ступеней.
Видео по теме. Частные характеристики насоса
На практике техническая характеристика насоса может изменяться и комбинированным способом регулирования, например изменением частоты вращения и дросселированием.
Перед выпуском оборудования в эксплуатацию снимают частные характеристики насоса. Одной из таких кривых является кавитационная зависимость. Такой график показывает как изменяется напор насоса с изменением давления на всасе. Частные кавитационные характеристики насоса необходимы для определения минимального подпора на всасе и исключения появления кавитации.
Вместе со статьей “Характеристика насоса: напор, подача, рабочая точка. Регулирование насоса.” читают:
Напорная (Q-H) характеристика
Характеристика QH показывает, как зависит напор насоса от расхода насоса или как изменится напор при изменении расхода насоса.
Часто вызывает удивление тот факт, что подача насоса и напор насоса могут быть связаны. Тем не менее, каждый насос имеет свою характеристику, и соотношение подачи и напора для разных насосов различно.
Давайте рассмотрим простой способ описания напорной характеристики насоса:
если к напорной линии насоса подключить шланг и поднять его высоко над насосом [положение HI], то из его конца будет капать очень небольшой поток [Q1 ]. Положение h0 имеет специальный термин: оно называется «напор на закрытую задвижку» или «напор при нулевом расходе». Если теперь шланг немного опустить в положение HI, из трубы выйдет больше жидкости [Q2]. Затем этот процесс можно повторить на нескольких напорах [Hx] и измерить соответствующие им расходы [Qx]. […]
Q-H характеристика
Полученная таким образом характеристика называется напорной характеристикой центробежного насоса.
Насос может работать в любой точке лежащей на характеристике насоса.
Разные значения напора соответствуют разным расходам. Как правило, при увеличении напора уменьшается расход и наоборот, при увеличении расхода снижается напор.
Важно.
Насос может работать в любой точке своей характеристики QH.
Но некоторые пользователи насосов считают, что насос может обеспечить параметры, указанные на табличке насоса, не больше и не меньше. Т.е написано 630 м3/ч то насос всегда качает 630 м3/ч.
Данные на заводской табличке насоса относятся только к одной рабочей точке. Как правило, это точка максимального КПД.
От чего зависит напор насоса?
Чем больше диаметр рабочего колеса, тем выше скорость жидкости на выходе из рабочего колеса, тем выше напор насоса.
От чего зависит подача насоса?
Чем шире канал рабочего колеса, тем больше жидкости проходит через рабочее колесо и больше подача насоса.
Рабочий диапазон насоса
Насос может работать в любой точке кривой от нулевого расхода до максимального.
Но производители насосов ограничивают минимальный и максимальный расход. Почему?
Рабочий диапазон насоса
1 – допустимый рабочий диапазон подачи
2 – предпочтительный рабочий диапазон
3 – максимальный уровень вибрации для допустимого рабочего диапазона
4 – максимальный уровень вибрации в предпочтительном рабочем диапазоне
5 – Q bep Расход, соответствующий точке максимального КПД
6 – кривая зависимости средней вибрации от расхода, показывающая максимально допустимую вибрацию
7 – QH характеристика насоса
8 – точка максимальной эффективности, Напор и Подача
Допустимый рабочий диапазон насосов должен составлять от 70% до 120% от оптимальной подачи т.е. точки максимального КПД.
Некоторые стандарты, например, API 610 «Центробежные насосы для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности” определяют предпочтительный рабочий диапазон, который составляет от 80% до 110% от оптимального расхода.
Для насосов для общепромышленного применения для надежной и эффективной и надежной работы насоса рекомендуется эксплуатировать насос в диапазоне от 50% до 120% от Qном.
Причина установления рабочего диапазона в данных пределах определяется физическими процессами, которые происходят в насосе.
Эксплуатация в этой зоне обеспечивает наивысший КПД и наиболее надежную работу с наименьшими нагрузками на подшипники, турбулентностью потока и минимальной вибрацией.
Почему уровень вибрации повышается, когда рабочая точка выходит за пределы допустимого рабочего диапазона?
Вибрация в насосе вызвана тем, что характер потока нестабилен, образуются вихри и неравномерное распределение давления. В точке максимального КПД жидкость в насосе течет без турбулентности и пульсаций давления. При выходе за пределы рабочего диапазона неравномерность потока жидкости нарушается все больше и больше, что приводит к падению КПД и вибрации.
В корпус насоса могут быть установлены рабочие колеса разного диаметра.
В зависимости от диаметра напор насоса также меняются и характеристики Q-H.
В Каталоге производителя в начале вы можете увидеть поле характеристик всего стандартного типоразмерного ряда насосов, которое состоит из полей отдельных насосов.
Каждое поле ограничено левой и правой границами допустимого рабочего диапазона и максимальным и минимальным диаметрами рабочего колеса.
Мощностная характеристика насоса
Характеристика мощности (Q-Р2) показывает, как мощность, потребляемая насосом, изменяется в зависимости от расхода. Как и в случае с напорной характеристикой, силовая характеристика строится для определённой частоты вращения.
Мощность
Мощность на валу, как следует из названия, мощность, которая передается от двигателя через муфту на вал насоса. Как и кривая напора, эта кривая обычно строится для фиксированной рабочей скорости.
Обратите внимание, что мощность на валу — это не входная мощность двигателя, которую обычно можно измерить в полевых условиях, а выходная мощность двигателя на валу, которую обычно невозможно измерить.
Однако можно получить довольно точную оценку мощности на валу, если известен КПД двигателя при различных нагрузках.
Что необходимо для запомнить:
– это мощность на валу насоса, а не электрическая мощность потребляемая электродвигателем.
– электрическая мощность, потребляемая электродвигателем, зависит от мощности насоса. Мощности на валу насоса и электродвигателя одинаковы.
Некоторые пользователи считают, что электродвигатель потребляет номинальную мощность, указанную на заводской табличке.
В большинстве случаев мощность насоса увеличивается при увеличении расхода. Для перекачивания большего количества жидкости требуется больше мощности. Но это не всегда справедливо. Бывают случаи, когда мощностная характеристика может при достижении определенного значения при дальнейшем увеличении подачи снижаться.
Обратите внимание, что минимальная мощность насоса указана при нулевом расходе. Поэтому центробежный насос запускается либо при полностью закрытой, либо приоткрытой задвижке на линии нагнетания.
Форма силовой характеристики также может иметь пологий вид. Такой вид характеристики характерен для насосов с большим расходом и малым напором. Например осевые или полуосевые насосы.
Форма мощностной характеристики
Растущая характеристика.
В этом случае выбор мощности электродвигателя должен быть более тщательным.
Существует риск перегрузки двигателя.
Q=320 м3/ч H=80 m, n=1450 об/мин.
nы=42
Невозрастающая характеристика
Нет риска перегрузки двигателя
БЭП: Q=1250 м3/ч H=25 m, n=1450 об/мин.
ns=197
Крутизна характеристик играет важную роль при выборе насосов, выбора способов управления насосами, влиянии на параметры насоса после износа. Крутизна характеристик QH и Р2 связаны.
Посмотрите на картинку ниже.
1. QH имеет меньшую крутизну (плоскую) Р2 имеет восходящую форму.
2.QH имеет большую крутизну Р2 не имеет восходящей формы.
Характеристика КПД насоса
КПД насоса
КПД насоса, как и любого другого механизма, представляет собой отношение полезной мощности к потребляемой мощности.
P2
Phydr
Производители насосов при испытаниях насосов вычисляют КПД насоса при различных значениях подачи Точка с максимальным КПД так и называется – Точка максимального КПД или по английски BEP (Best Efficiency Point) . BEP должен быть указан на всех кривых центробежного насоса. При BEP наименьшее количество жидкости перетекает обратно в зону низкого давления (или всасывания).
BEP – точка максимального КПД насоса. Точка на кривой Q-H, при которой насос имеет наивысший КПД.
Форма характеристики КПД насоса
Форма кривой КПД также может значительно различаться от насоса к насосу. Как показано на рисунке, она может иметь ярко выраженный пик в точке максимальной эффективности, а затем резко снижаться при увеличении или уменьшении подачи. И наоборот, характеристика может иметь растянутую область высокой эффективности без ярко выраженного пика. С учетом того, что насос практически никогда не работает в одну точку, точно подобрать насос под требования системы очень сложно. Поэтому с точки зрения эксплуатации более предпочтительным выглядит вариант с характеристикой, имеющей широкий диапазон высокого КПД.
Эффективность насосов в каталогах
В каталогах характеристики КПД могут быть представлены либо в виде отдельной кривой, либо в виде линий равного КПД, нанесенных на характеристику QH. Точка максимального КПД всего одна, так что концентрироваться на ней особого смысла нет. В этом режиме насос почти не работает.
Такое представление удобно с точки зрения анализа КПД в зависимости от диаметра рабочего колеса. С уменьшением диаметра КПД насоса несколько снижается. Это снижение в большей степени компенсируется тем, что при уменьшенном диаметре рабочего колеса характеристики насоса соответствуют требованиям системы и насос работает в режиме, наиболее близком к оптимальному.
Особые точки на кривой.
Давайте подробнее рассмотрим характеристики, которые приведены в каталогах производителей. На что обратить внимание при выборе насосов. На рисунке представлена типовая Q-H характеристика насоса из каталога одного из производителей.
Характеристики насоса даны для конкретной частоты вращения. Фактическая скорость насоса на объекте будет
отличается от представленного в каталоге. Поэтому при проведении испытаний на объекте необходимо привести характеристики к реальной частоте, которая была измерена на объекте или на испытательном стенде.
Например, эта характеристика дана при частоте 1450 об/мин.
Характеристики в каталогах даны на воде при нормальных условиях.
Если насос перекачивает жидкости с другими физическими свойствами, вязкостью, плотностью, то необходимо настроить характеристики. Рассмотрим более подробно влияние свойств жидкости на характеристики насоса отдельно. Например, высокая вязкость жидкости увеличивает потребляемую мощность, что необходимо учитывать при выборе мощности электродвигателя.
Есть несколько точек и областей характеристик, которые следует учитывать при выборе насоса.
1. Точка максимального КПД и соответствующий расход насоса.
2. Правая и левая границы рабочего диапазона. Это область, в которой насос может работать. нужно обратить
внимание на другие характеристики насоса в крайних точках рабочего диапазона. Например, какой будет мощность на правом пределе, как правило, это максимальная мощность на валу насоса, которая необходима для подбора мощности электродвигателя.
Для выбора электродвигателя требуется мощность при нулевом расходе насоса.
3. Напор насоса на закрытую задвижку или напор насоса при нулевой подаче. Это значение необходимо для определения максимального давления в гидросистеме и, соответственно, исходя из этого давления выбираются трубопроводы и арматура, но необходимо помнить, что при определении максимального давления в системе необходимо учитывать давление на входе в насос. Максимальное давление определяется как сумма давления на входе в насос и давления соответствующего максимального напора насоса.
Пример характеристики насоса, представленной в каталоге производителя насосов.
Давление насоса или напор насоса – разница между давлением или напором на выходе и входе в насос .
Иногда пользователи забывают о давлении на входе и учитывают только давление на выходе из насоса.
Характеристика кавитационного запаса или NPSH.
Более подробную информацию ищите на странице Кавитация
Q-NPSH характеристикапоказывает, как NPSH зависит от производительности насоса.
NPSH (чистый положительный напор на всасывании) — это параметр, характеризующий всасывающую способность насоса.
2018-11-23
Характеристика центробежного насоса
Содержание:
- Напорная характеристика центробежного насоса
- Согласование характеристик насоса и сети
- Рабочая точка насоса
- Регулирование работы центробежного насоса
Графики зависимостей напора, мощности, КПД, высоты всасывания от подачи называют графическими характеристиками насоса.
Эти характеристики позволяют определить режим и параметры работы насоса в гидравлической системе, том числе и на этапе проектирования. Характеристики насоса позволяют правильно выбрать насос для конкретной гидравлической системы.
Характеристики насоса изменяются при изменении частоты вращения приводящего вала, соответственно для каждой частоты вращения существует свое семейство характеристик насоса.
Напорная характеристика центробежного насоса
Наиболее важной и распространенной является напорная (рабочая, основная) характеристика – зависимость напора от расхода. Эта характеристика может быть рассчитана с помощью теоретических зависимостей или измерена на специальном испытательном стенде.
В паспортах существующих насосов, как правило, приводятся напорные характеристики, для соответствующей частоты вращения вала насоса. Внешний вид основной характеристики центробежного насоса показан на рисунке.
Как видно по графику характеристики, чем большее сопротивление насос вынужден преодолевать, тем меньшую подачу он может обеспечить. Максимальный напор насос создает при нулевом расходе.
Согласование характеристик насоса и сети
Как уже указывалось ранее, характеристики позволяют определить параметры насоса в конкретной гидравлической сети. Но как эти параметры определить? Для это необходимо построить характеристику сети (совокупности трубопроводов, задвижек, и прочих элементов). Характеристика сети определяется совокупностью гидравлических потерь, при заданном расходе. Строится характеристика сети следующим образом: задаются расходом и рассчитывают потери в сети и ставят точку на графике, затем создаются следующим расходом и строят новую точку, и так далее.
Характеристику сети можно построить и экспериментальным путем, измеряя потери в сети при различных расходах. Построение характеристики сети необходимо для определения положения рабочей точки насоса.
Рабочая точка насоса
Для того, чтобы определить расположение рабочей точки нужно нанести характеристики насоса и сети на один и тот же график. Точка пересечения этих графиков и будет являться рабочей точкой насоса, проецируя ее на оси координат можно определить напор насоса и его подачу при работе в данной трубопроводной системе.
График, на котором показаны характеристики насоса и сети, а также рабочая точка вы можете увидеть на рисунке ниже.
Регулирование работы центробежного насоса
Характеристике насоса и сети соответствует только одна рабочая точка. Как изменить ее положение? Изменить характеристику насоса или сети.
Для изменения характеристики насоса можно изменить:
- частоту вращения рабочего колеса;
- угол наклолна лопастей;
- полезную подачу насоса, отправив часть жидкости обратно на слив;
Частотное регулирование – наиболее экономичный вариант.
При изменении частоты вращения рабочая тока смещается вдоль характеристики насоса.
Схема регулирования перепуском показана на рисунке.
Открывая или закрывая задвижку можно изменять соотношение поступающего в систему и отправляемого на слив расходов.
При дроссельном регулировании задвижка устанавливается в линии нагнетания насоса.
Изменяя проходное сечение задвижки можно изменять положение рабочей точки насоса.
Перепуск и дросселирование – простые в реализации, но не экономичные способы изменения положения рабочей токи насоса.
Читайте также:
Все новости
При использовании циркуляционных насосов и при их выборе для перекачивающих установок стоит учитывать множество параметров – давление, скорость перемещения жидкости по трубам, трение, изменение напора, показатели расхода мощности и коэффициента полезного действия. Но это не все критерии, на которые нужно обратить внимание. Особенно стоит учитывать такой критерий, как рабочая точка насоса. Она отражает корректность работы оборудования.
Насосы на производстве
Что такое рабочая точка насоса
Рабочая зона насоса – это область пересечения параметров насоса с показателями системы. Рабочая точка отражает напор и подачу жидкости, которая проходит по трубопроводу. Именно эти критерии необходимо учитывать при монтаже системы.
Рабочая точка центробежного насоса является пересечением кривой напора H(Q) с параметрами кривой установки HA(Q). Кривая H(Q) взаимосвязана с параметрами насоса, а вот HA(Q) зависит от характеристик установки.
Выбрать насос с учетом различных параметров можно в нашем интернет-магазине.
Отображение точки на графике
Рабочая точка указывает на показатель производительности (подачи) насоса при определенном напоре. Под производительностью понимают уровень объема жидкости, который передает насосная установка по трубам за единицу времени.
Напор является энергия, которую получает объем жидкости при прохождении через насос. Зависимость между этими показателями считается гидравлическим критерием насоса.
Определение технических параметров насоса
Технические параметры насосных установок, включая рабочую точку, определяют только в ходе испытаний. Основой является зависимость подачи от напора, они обозначаются латинскими буквами Q-H. Расход мощности и КПД – это следствие рабочего процесса устройства, при котором создаются подача Q и напор H.
График системы с открытой задвижкой
При испытаниях учитывают принцип работы насоса и движение жидкости в системе:
- Во время испытаний жидкость движется по замкнутому кругу.
- Насос забирает жидкость из емкости.
- Далее он подает ее в напорную сеть. Это часть трубопровода, на котором установлен расходомер и дроссельная задвижка.
- После жидкость снова поступает в емкость.
Весь объем энергии, который вырабатывает жидкость в насосе, поглощается в дроссельной задвижке. При ее закрытии и открытии можно регулировать подачу воды с нуля до наибольшего показателя. Количество оборотов вала насоса на протяжении исследования остается неизменной.
Как провести расчеты
Чтобы понять, какая нужна производительность и при каком напоре, стоит рассмотреть пример – подбор насосного оборудования для фильтрации воды в бассейнах. Уровень перепада высоты монтажа и показателя подачи воды будет составлять два метра.
График определения рабочей точки
В первую очередь нужно высчитать производительность. Ее показатели нужно подбирать в соответствии с предназначением и объемом бассейна. В этом примере производительность насоса Q равна 27 м3/час.
Далее нужно определить напор насоса, а именно показатели потерь в системе. Измерять их стоит в метрах водного столба или в барах (1 бар = 10 метров водного столба).
Для выполнения расчетов можно воспользоваться следующей формулой: Нобщ = Нтруб. + Нфильтра + Нперепад высот. Для примера можно взять трубопровод длиной 25 метров.
Показатели потерь напора в трубопроводной системе определяют в соответствии с диаметром труб. Если скоростные параметры передвижения жидкости по трубам в фильтрационном оборудовании будут два метра в секунду или меньше, то потери будут низкими.
Графический расчет
Область пересечения необходимой производительности со скоростью сможет отразить подходящие показатели диаметра труб. При помощи нее можно выявить средний расход потери напора на 100 метров трубы. Если известна точная длина трубопровода, то можно определить общие потери, которые расходуются при трениях в прямых трубах. Для этого на каждый поворот в 90 градусов нужно прибавлять по 10 метров.
Если вернуться к приведенному выше примеру, то на каждые 100 метров прямой трубы расход будет 5 метров. Но поскольку длина трубопровода составляет 25 метров, то потери будут 1,25 метров.
Стоит учитывать, что потери напора связаны с загрязненностью системы фильтров. Грязь может оказывать давление внутри. Если фильтр чистый, то давление в нем обычно равно 0,5-0,7 бар. Из этого следует, что потери будут составлять 5-7 метров.
Начальная и измененная рабочая точка
В сильно загрязненной фильтрационной системе давление может доходить до 1-1,5 бар. Это приводит к сильному смещению рабочей точки насоса, что может привести к выходу оборудования из строя. Чтобы это предотвратить, важно регулярно промывать фильтр.
Чтобы высчитать потери при выборе оборудования, показатель потери лучше приравнять к 8 м. В результате все значения нужно подставить в форму и выполнить расчеты:
Нобщ = Нтрубы (1,25 м) + Нфильтра (8 м) + Нперпад высот (2 м) = 11,25 метров
Из этого следует, что нужно выбрать насос, который прокачивает 27 м3/час при напоре 11-12 метров. Это значит, что стоит приобретать модель, рабочая точка которая располагается максимально близко к гидравлической кривой.
Эти расчеты помогут определить рабочий интервал подач насоса и подобрать подходящий прибор для перекачки жидкости в трубопроводе. Именно от него зависит правильное функционирование системы, долговечность составляющих элементов. Поэтому важно проводить предварительные расчеты и определять приблизительные показатели производительности и напора насоса для конкретного трубопровода.
Подробнее о характеристиках насоса и принципе его работы рассказывают в ролике
Коротко о главном
Рабочая точка – основной параметр, который стоит учитывать при выборе насоса для трубопроводов и скважин. Предварительно стоит рассмотреть модели, выполнить расчеты и выделить среднее значение. При высчитывании необходимо брать во внимание мощность, силу напора, производительность и технические характеристики трубопроводной системы. Соблюдение этих требований и рекомендаций поможет подобрать подходящее оборудование.
Как вы считаете, стоит ли заранее проводить расчет рабочей точки, напора и мощности насоса?
Каждый насос предназначен для подачи воды в нужное место, в жилых домах это кран, а на предприятии это могут быть конденсаторы, градирни, охлаждающие контуры реакторов или любые другие сети.
Насос имеет основные показатели:
Q – подача ( это тот объем воды, который насос способен передать за единицу времени) обычно она измеряется в м3/ч или м3/с;
Н – напор, измеряется в метрах и выражает силу толкания воды, если по простому то это давление на которое насос способен вытолкнуть столб воды вертикально в вверх;
КПД – ну это всем известная величина и выражает коэффициент полезного действия, попросту на сколько эффективно работает насос потребляя энергию.
N – мощность, тут проще простого, это потребление энергии необходимое для получения значений Q и Н;
∆h – тут гораздо интереснее, но это очень важный показатель для нормальной работы насоса, кавитационный запас характеризует то необходимое давление над осью рабочего колеса насоса, который позволит ему работать бесперебойно.
Вот эти 5 показатель присутствуют на всех характеристиках насоса.
На примере выше видны кривые всех тех величин, что мы определили в начале. Судя по ним мы всегда можем определить примерное потребление мощности насоса в нужной нам точке, а так же с легкостью сказать какой подачей и напором будет обладать насос в рабочей зоне.
Судя по примеру насос может работать на минимальной подаче примерно 3700м3/ч с напором 37м и максимальной 6800м3/ч с напором 25м, это отражает кривая помеченная буквой Н.
