Основные принципы подбора насосов. Расчет насосов

Пример №1

Плунжерный насос одинарного действия обеспечивает расход перекачиваемой среды 1 м³/ч. Диаметр плунжера составляет 10 см, а длинна хода – 24 см. Частота вращения рабочего вала составляет 40 об/мин.

Требуется найти объемный коэффициент полезного действия насоса.

Решение:

Площадь поперечного сечения плунжера :

F = (π·d²)/4 = (3,14·0,1²)/4 = 0,00785 м²2

Выразим коэффициент полезного действия из формулы расхода плунжерного насоса:

η_V = Q/(F·S·n) = 1/(0,00785·0,24·40) · 60/3600 = 0,88

Пример №2

Двухпоршневой насос двойного действия создает напор 160 м при перекачивании масла с плотностью 920 кг/м³. Диаметр поршня составляет 8 см, диаметр штока – 1 см, а длинна хода поршня равна 16 см. Частота вращения рабочего вала составляет 85 об/мин. Необходимо рассчитать необходимую мощность электродвигателя (КПД насоса и электродвигателя принять 0,95, а установочный коэффициент 1,1).

Решение:

Площади попреречного сечения поршня и штока:

F = (3,14·0,08²)/4 = 0,005024 м²

F = (3,14·0,01²)/4 = 0,0000785 м²

Производительность насоса находится по формуле:

Q = N·(2F-f)·S·n = 2·(2·0,005024-0,0000785)·0,16·85/60 = 0,0045195 м³/час

Далее находим полезную мощность насоса:

N_П = 920·9,81·0,0045195·160 = 6526,3 Вт

С учетом КПД и установочного коэффициента получаем итоговую установочную мощность:

N_УСТ = 6526,3/(0,95·0,95)·1,1 = 7954,5 Вт = 7,95 кВт

Пример №3

Трехпоршневой насос перекачивет жидкость с плотностью 1080 кг/м³ из открытой емкости в сосуд под давлением 1,6 бара с расходом 2,2 м³/час. Геометрическая высота подъема жидкости составляет 3,2 метра. Полезная мощность, расходуемая на перекачивание жидкости, составляет 4 кВт. Необходимо найти величину потери напора.

Решение:

Найдем создаваемый насосом напор из формулы полезной мощности:

H = N_П/(ρ·g·Q) = 4000/(1080·9,81·2,2)·3600 = 617,8 м

Подставим найденное значение напора в формулу напора, выраженую через разность давлений, и найдем искомую величину:

h_п = H — (p₂-p₁)/(ρ·g) — H_г = 617,8 — ((1,6-1)·10⁵)/(1080·9,81) — 3,2 = 69,6 м

Пример №4

Реальная производительность винтового насоса составляет 1,6 м³/час. Геометрические характеристики насоса: эксцентриситет – 2 см; диаметр ротора – 7 см; шаг винтовой поверхности ротора – 14 см. Частота вращения ротора составляет 15 об/мин. Необходимо определить объемный коэффициент полезного действия насоса.

Решение:

Выразим искомую величину из формулы производительности винтового насоса:

η_V = Q/(4·e·D·T·n) = 1,6/(4·0,02·0,07·0,14·15) · 60/3600 = 0,85

Пример №5

Необходимо рассчитать напор, расход и полезную мощность центробежного насоса, перекачивающего жидкость (маловязкая) с плотностью 1020 кг/м³ из резервуара с избыточным давлением 1,2 бара а резервуар с избыточным давлением 2,5 бара по заданному трубопроводу с диаметром трубы 20 см. Общая длинна трубопровода (суммарно с эквивалентной длинной местных сопротивлений) составляет 78 метров (принять коэффициент трения равным 0,032). Разность высот резервуаров составляет 8 метров.

Решение:

Для маловязких сред выбираем оптимальную скорость движения в трубопроводе равной 2 м/с. Рассчитаем расход жидкости через заданный трубопровод:

Q = (π·d²) / 4·w = (3,14·0,2²) / 4·2 = 0,0628 м³/с

Скоростной напор в трубе:

w²/(2·g) = 2²/(2·9,81) = 0,204 м

При соответствующем скоростном напоре потери на трение м местные сопротивления составят:

H_Т = (λ·l)/d_э · [w²/(2g)] = (0,032·78)/0,2 · 0,204 = 2,54 м

Общий напор составит:

H = (p₂-p₁)/(ρ·g) + H_г + h_п = ((2,5-1,2)·10⁵)/(1020·9,81) + 8 + 2,54 = 23,53 м

Остается определить полезную мощность:

N_П = ρ·g·Q·H = 1020·9,81·0,0628·23,53 = 14786 Вт

Пример №6

Целесообразна ли перекачка воды центробежным насосом с производительностью 50 м³/час по трубопроводу 150х4,5 мм?

Решение:

Рассчитаем скорость потока воды в трубопроводе:

Q = (π·d²)/4·w

w = (4·Q)/(π·d²) = (4·50)/(3,14·0,141²) · 1/3600 = 0,89 м/с

Для воды скорость потока в нагнетательном трубопроводе составляет 1,5 – 3 м/с. Получившееся значение скорости потока не попадает в данный интервал, из чего можно сделать вывод, что применение данного центробежного насоса нецелесообразно.

Пример №7

Определить коэффициент подачи шестеренчатого насоса. Геометрические характеристики насоса: площадь поперечного сечения пространства между зубьями шестерни 720 мм²; число зубьев 10; длинна зуба шестерни 38 мм. Частота вращения составляет 280 об/мин. Реальная подача шестеренчатого насоса составляет 1,8 м3/час.

Решение:

Теоретическая производительность насоса:

Q = 2·f·z·n·b = 2·720·10·0,38·280·1/(3600·10⁶) = 0,0004256 м³/час

Коэффициент подачи соответственно равен:

η_V = 0,0004256/1,8·3600 = 0,85

Пример №8

Насос, имеющий КПД 0,78, перекачивает жидкость плотностью 1030 кг/м³ с расходом 132 м³/час. Создаваемый в трубопроводе напор равен 17,2 м. Насос приводится в действие электродвигателем с мощностью 9,5 кВт и КПД 0,95. Необходимо определить, удовлетворяет ли данный насос требованиям по пусковому моменту.

Решение:

Рассчитаем полезную мощность, идущую непосредственно на перекачивание среды:

N_П = ρ·g·Q·H = 1030·9,81·132/3600·17,2 = 6372 Вт

Учтем коэффициенты полезного действия насоса и электродвигателя и определим полную необходимую мощность электродвигателя:

N_Д = N_П/(η_Н·η_Д) = 6372/(0,78·0,95) = 8599 Вт

Поскольку нам известна установочная мощность двигателя, определим коэффициент запаса мощности электродвигателя:

β = N_У/N_Д = 9500/8599 = 1,105

Для двигателей с мощностью от 5 до 50 кВт рекомендуется выдирать пусковой запас мощности от 1,2 до 1,15. Полученное нами значение не попадает в данный интервал, из чего можно сделать вывод, что при эксплуатации данного насоса при заданных условиях могут возникнуть проблемы в момент его пуска.

Пример №9

Центробежный насос перекачивает жидкость плотностью 1130 кг/м³ из открытого резервуара в реактор с рабочим давлением 1,5 бар с расходом 5,6 м³/час. Геометрическая разница высот составляет 12 м, причем реактор расположен ниже резервуара. Потери напора на трение в трубах и местные сопротивления составляет 32,6 м. Требуется определить полезную мощность насоса.

Решение:

Рассчитаем напор, создаваемый насосом в трубопроводе:

H = (p₂-p₁)/(ρ·g) + H_г + h_п = ((1,5-1)·10⁵)/(1130·9,81) — 12 + 32,6 = 25,11 м

Полезная мощность насоса может быть найдена по формуле:

N_П = ρ·g·Q·H = 1130·9,81·5,6/3600·25,11 = 433 Вт

Пример №10

Определить предельное повышение расхода насоса, перекачивающего воду (плотность принять равной 1000 кг/м³) из открытого резервуара в другой открытый резервуар с расходом 24 м3/час. Геометрическая высота подъема жидкости составляет 5 м. Вода перекачивается по трубам 40х5 мм. Мощность электродвигателя составляет 1 кВт. Общий КПД установки принять равным 0,83. Общие потери напора на трение в трубах и в местных сопротивлениях составляет 9,7 м.

Решение:

Определим максимальное значение расхода, соответствующее максимально возможной полезной мощности, развиваемой насосом. Для этого предварительно определим несколько промежуточных параметров.

Рассчитаем напор, необходимый для перекачивания воды:

H = (p₂-p₁)/(ρ·g) + H_г + h_п = ((1-1)·10⁵)/(1000·9,81) + 5 + 9,7 = 14,7 м

Полезная мощность, развиваемая насосом:

N_П = N_общ/η_Н = 1000/0,83 = 1205 Вт

Значение максимального расхода найдем из формулы:

N_П = ρ·g·Q·H

Найдем искомую величину:

Q_макс = N_П/(ρ·g·H) = 1205/(1000·9,81·14,7) = 0,00836 м³/с

Расход воды может быть увеличен максимально в 1,254 раза без нарушения требований эксплуатации насоса.

Q_макс/Q = 0,00836/24·3600 = 1,254

Расчет производительности насосов

Производительность центробежных насосов зависит от размеров рабочего колеса, скорости его вращения и напора жидкости. С увеличением напора жидкости производительность насоса уменьшается. При свободном выходе жидкости из нагнетательного патрубка насос работает с максимальной производительностью.

Рабочая характеристика насоса (рис. 24), получаемая практическим путем, позволяет определять его производительность при заданном напоре.

Режим работы насоса при оптимальном к.п.д. обычно указывается в паспортной характеристике насоса заводом-изготовителем.

Полный напор жидкости, создаваемый центробежным насосом, можно ориентировочно определить по формуле

где v — окружная скорость рабочего колеса, м/сек;

g — ускорение силы тяжести, м/сек²;

n — число оборотов рабочего колеса в секунду;

R — радиус рабочего колеса, м.

Потребную мощность для работы центробежного насоса можно определить по формуле

где Q — производительность (подача) насоса, м³/ч;

Н — напор жидкости, м жидк. ст.;

р — плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

n — механический к.п.д. насоса. Для лопастных насосов n=0,10÷0,15, для дисковых n=0,25÷0,30.

Расчетное значение N увеличивают для запаса мощности на 10-15%.

Рис. 24. Рабочая характеристика центробежного насоса.

Производительность поршневых насосов вычисляют по формуле

где F — площадь сечения цилиндра, м²;

S — ход плунжера, м;

n — число оборотов кривошипа в минуту;

m — число цилиндров;

n_об — объемный к.п.д. (n_об=0,7÷0,75).

Мощность, потребляемую плунжерным насосом, можно определить по формуле

где V — объемная производительность насоса, м³/ч;

р — плотность жидкости, кг/м³;

Н — высота подачи от уровня всасываемой жидкости до максимальной высоты нагнетательного трубопровода, м;

h — напор, необходимый для преодоления гидравлических сопротивлений в трубопроводе, м вод. ст.;

n_М, — механический к.п.д. насоса.

Объемную производительность роторных насосов с внешним зацеплением определяют по формуле

где q — объем между двумя смежными зубьями шестерен, м ³;

z — число зубьев шестерен;

n — число оборотов шестерни в минуту;

n_об — объемный к.п.д. (n_об=0,7÷0,8).

Как правильно произвести расчет центробежного насоса

Ни для кого, наверное, не секрет, что для перемещения жидкости люди, как правило, используют всевозможное насосное оборудование. Наиболее распространенными агрегатами этого вида являются центробежные насосы, в которых перекачка жидкости осуществляется с помощью центробежной силы. Для того, чтобы центробежное насосное оборудование всегда функционировало бесперебойно и безотказно, всегда стоит очень внимательно подходить к его выбору. Чтобы правильно выбрать центробежный насос, прежде всего, необходимо будет знать, для каких целей будет использоваться этот вид оборудования. И только после этого стоит рассчитать необходимые технические характеристики этих насосных агрегатов. Поэтому в этой статье мы постараемся подробно осветить, как правильно произвести расчет центробежного насоса, а также какие показатели функционирования при этом стоит учитывать.

Принцип функционирования

Для того, чтобы правильно выполнить расчет агрегата этого вида, прежде всего, необходимо знать по какому принципу работает это устройство.

Принцип функционирования центробежного насоса заключается в следующих важных моментах:

• вода через всасывающий патрубок поступает к центру рабочего колеса;
• крыльчатка, размещенная на рабочем колесе, которое установлено на основном валу приводится в движение с помощью электродвигателя;
• под воздействием центробежной силы вода от крыльчатки прижимается к внутренним стенкам, при этом создается дополнительное давление;
• под создавшимся давлением вода выходит через нагнетательный патрубок.

Примите к сведению: для того, чтобы увеличить напор выходящей жидкости, необходимо увеличить диаметр крыльчатки или повысить обороты двигателя.

Блочные насосные станции от производителя

Определение переменных

На производительность центробежного насоса влияют следующие составляющие:

• напор воды;
• необходимая потребляемая мощность;
• размер рабочего колеса;
• максимальная высота всасывания жидкости.

Итак, рассмотрим более детально каждый из показателей, а также приведем формулы расчета для каждого из них.

Расчет производительности центробежного насосного агрегата проводится согласно следующей формуле:

W = l1*(п*d1 – b*n)*c1 = l2*(п*d2 – b*n)*c2

Обозначение этой формулы следующее:
W – производительность насоса, измеряемая в м3/с;
l1,2 – ширина рабочего колеса соответственно по диаметрах d1,2;
d1 – диаметр всасывающего патрубка;
d2 – диаметр рабочего колеса;
b – толщина лопаток крыльчатки;
n – количество лопаток;
п – число «пи»;
с1,2 – меридианные сечения входящего и выходящего патрубков.

Создаваемый центробежным насосом напор воды рассчитывается по формуле:

N = (h3 – h2)/(p * g) + Ng + sp

Переменные в формуле обозначают:
N – высота напора, измеряемая в метрах;
h2 – давление в емкости забора жидкости, измеряемое в Па;
h3 – давление в емкости приема жидкости;
p – плотность жидкости, которая перекачивается насосом, измеряется в кг/м3;
g – постоянная величина, указывающая ускорение свободного падения;
Ng – показатель необходимой высоты подъема жидкости;
sp – сумма потерь напора жидкости.

Расчет необходимой потребляемой мощности производится по следующей формуле:

M = p*g*s*N

Переменные формулы означают:
M – необходимая потребляемая мощность;
p – плотность перекачиваемой жидкости;
g – величина ускорения свободного падения;
s – необходимый объем расхода жидкости;
N – высота напора.

Максимальная высота всасывания жидкости рассчитывается по формуле:

Nv = (h2 – h3)/(p * g) – sp – q2/(2*g) – k*N

Обозначение переменных следующее:
Nv – высота всасывания жидкости;
h2 – давление в емкости забора;
h3 – давление жидкости на лопатки крыльчатки;
p – плотность жидкости, которая перекачивается;
g – ускорение свободного падения;
sp – количество потерь во входящем трубопроводе при гидравлическом сопротивлении;
q2/(2*g) – напор жидкости во всасывающей магистрали;
k*N – потери, зависящие от прибавочного сопротивления;
k – коэффициент кавитации;
N – создаваемый насосом напор.

Пример применения формул

Для того, чтобы понимать, как использовать формулы расчета центробежного насоса, приведем пример решения одного технологического задания.

Задача. Определите потребляемую мощность центробежного насоса, если:

1. Агрегат перекачивает жидкость, плотность которой составляет 1210 кг/м3.
2. Необходимый расход жидкости составляет 6,4 м3/ч.
3. Жидкость перекачивается в резервуар с давлением 1,5 бар.
4. Разница высот составляет 12 метров.
5. Потери от сопротивления составляют 30, 6 м.

Решение.

Для начала рассчитываем напор, который создается центробежным насосом (используем формулу 2):
N = (h3 – h2)/(p – g) + Ng + sp = ((1,5 – 1)*105)/(1210*9,81) –12 +30,6 = 22,82 (м).

Чтобы найти потребляемую мощность насоса, воспользуемся формулой 3:
M = p*g*s*N = 1210*9,81*6,4/3600*22,82 = 481,56 (Вт).
Искомый результат найден.

Таким образом, в этой статье мы рассказали все нюансы вычисления мощности центробежного насоса. Надеемся, что информация, изложенная в статье, будет для вас полезной.

Смотрите видео, в котором показан порядок расчета рабочего колеса центробежного насоса:

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Смотрите также:

Как правильно рассчитать основные характеристики насоса для огорода

С приближением долгожданной весны многие любители сельскохозяйственных работ уже мыслями переносятся на свои загородные участки. Начинается планирование – что и где посадить, как и за чем ухаживать, какие новые инструменты или инвентарь необходимо прикупить.

Как правильно рассчитать основные характеристики насоса для огорода

Одна из обязательных операций по уходу за посажеными культурами – это регулярный их полив. А чтобы не заниматься выматывающим силы переносом ведер с водой по участку, гораздо удобнее сделать напорную систему орошения. То есть в точке водозабора установить насос, от которого к конкретному участку полива протягивается шланг (вариант – пластиковые трубы). Ну и потом – или операция осуществляется вручную, или устанавливается какое-то оросительное устройство.

Но чтобы такая схема оказалась в самом деле работоспособной, важно знать, как правильно рассчитать основные характеристики насоса для огорода. Вот этим мы сейчас и займемся.

Какие характеристики насоса для полива можно считать главными

Когда приобретается любой насос, и поливной не является исключением, то всегда имеется в виду, что этот прибор должен быть в состоянии переместить за какое-то время нужный объём воды из исходной точки к месту назначения. Естественно, преодолев при этом препятствующие нормальному движению потока силы гравитации (если расходоваться вода будет выше точки ее забора, как обычно и случается), и силы гидравлического сопротивления труб (шлангов) со всеми имеющимися на них запорно-регулировочными устройствами.

Естественно, в конечной точке желательно получать не тонкую струйку воды, а какой-то напор, например, достаточный для нормальной работы сантехнических устройств или приспособлений для полива.

Это – в общих чертах. А теперь – более детально по обеим важным характеристикам – производительности насоса и создаваемому им напору.

Самые показательные характеристики насоса для полива огорода – создаваемый напор воды и производительность

С напора, кстати, и начнем.

Напор, создаваемый насосом

В характеристиках насосного оборудования эта величина рассматривается чуть ли не самой первой. Грош цена прибору, который, работая на полной своей мощности, будет неспособен доставить воду к конечной точке ее транспортировки только из-за того, что она расположена дальше и выше, чем это заложено в возможности насоса.

В паспортах насосов величина напора чаще всего указывается метрами водяного столба – так, наверное, нагляднее. Впрочем, помимо таких метров вполне могут фигурировать и другие величины – технические атмосферы (т.атм), бары (бар), или даже килопаскали (кПа).

Чаще всего забор воды для полива осуществляется или из расположенного рядом открытого водоема, или из какого-то подземного или размещенного на поверхности хранилища, например, из колодца ливневой канализации, специального гидранта или даже просто из установленных на подставках бочек.

• Итак, в первую очередь, если в этом есть необходимость, насос должен суметь понять воду от источника до точки потребления. Такая разница высот, понятно, тоже измеряется в метрах. И в буквальном смысле – каждый метр преодолеваемой высоты «сжирает» метр паспортного напора насоса.

Причем, в разницу высот включается не только взаимное превышение уровня земли над уровнем воды. Сам по себе участок может иметь рельеф со значительным перепадом высот, что тоже должно учитываться.

• Вода передается по шлангам или трубам. Известно, что чем меньше диаметр канала, тем выше в нем силы гидравлического сопротивления. Например, даже при довольно толстом дюймовом шланге (25 мм) десять метров расстояния по горизонтали способны «съесть» метр напора. А на крупном огородном участке порой оперируют длиной шлангов и в несколько десятков метров!

А при более тонких шлангах или трубах – потери еще более впечатляющие…

Но и это еще не все!

Вода доставлена к нужной точке, и в ней мы захотели установить какую-то поливальную установку. А вода из шланга – тонкой струйкой…

Недостаточность напора воды из шланга способна превратить обычную операцию полива в «тяжелую каторгу» без должного результата.

То есть нам и на выходе нужен напор, такой, чтобы обеспечивалась работа конечных устройств. В доме в их качестве фигурируют сантехнические приборы, на огороде могут быть специальные устройства, в паспорте которых должно быть оговорено их рабочее давление.

Вот теперь – вроде все. Ну, можно добавить еще и небольшой резерв, процентов в 10.

Все это реализовано в предлагаемом ниже онлайн-калькуляторе.

Калькулятор расчета минимально необходимого напора насоса для огорода

Перейти к расчётам

Пояснения по проведению расчета

Этот калькулятор, кстати, имеет некоторую «универсальность». Имеется в виду, что многие насосы, особенно погружные, имеют весьма широкую сферу применения. И часто им ставится задача просто перекачать какой-то объем жидкости из одного резервуара (или, например, хуже, залитого водой подвала) в другой. Кстати, может быть такое и на огороде, когда из ливневого колодца или коллектора вода откачивается в расставленные по участку бочки для полива.

Чтобы заполнить такие емкости, расставленные по участку в нужных местах – все равно придется прибегать к помощи того же насоса.

Поэтому в калькуляторе предусмотрено два варианта расчета – простая перекачка воды насосом, или для полива, то есть с применением какого-то оросительного оборудования, требующего для корректной работы определенного напора.

• Далее, нужно указать в метрах разницу высот между точками забора и использования воды – о чем мы уже говорили выше.
• Следующая величина – это расстояние по горизонтали от точки водозабора до точки потребления. Понятно, что шланги не протягиваются всегда по прямой, но в программу уже внесен коэффициент, делающий поправку на это обстоятельство.
• Далее, указывается диаметр применяемых для перекачки воды шлангов (труб). От этого зависит величина гидравлического сопротивления, уже внесенная в базу данных калькулятора.
• Если известно рабочее давление «поливалки» (из ее паспорта), то оно указывается в последнем поле программы. Если нет данных – желательно оставлять на выходе порядка 1 бар – с таким давлением должно нормально работать большинство устройств из числа наиболее популярных.

Нажатие на клавишу расчета сразу приведет к получению результата. Он будет выражен в метрах водяного столба, в барах (атмосферах) и, на всякий случай, в килопаскалях.

Производительность садового насоса

Это – способность перекачать какой-то определенный объем воды в единицу времени (секунду, минуту, час). По сути, прослеживается тесная взаимосвязь между напором (на выходе, понятно), диаметром шланга и производительностью. И при желании можно даже провести расчет. Но в этом нет особой необходимости – в параметрах модели эта величина обязательно указывается.

А зачем ее знать? Да просто для того, чтобы можно было оценить скорость выполнения имеющихся задач. Например, перекачать тонну воды из одного гидранта в другой можно за 5 минут или за час (условно), если использовать насосы сильно отличающейся производительности.

А разве на огороде это имеет значение?

Да, имеет. Прежде всего, существуют определенные нормы полива, иначе вся операция превращается в фикцию. То есть в условиях конкретного климата и при выращивании тех или иных культур при поливе на квадратный метр требуется использовать, например, 5  или сколько-то еще литров воды. Опытные огородники эти нормы примерно знают, а новички могут уточнить у местных специалистов в области агрономии. Норма орошения и площадь орошаемого участка дают нам объем воды, который необходимо затратить на полив.

А вот теперь – небольшая тонкость. Будет ли кто растягивать полив на весь день? Станет ли кто-то заниматься этим в пик дневной жары? Да нет, конечно. В основном этому мероприятию отводят вечерние часы. И вот тут, увязывая с другими мероприятиями, со временем прихода домой, с желанием посмотреть телепередачи и т.п., можно и нужно спланировать себе отрезок времени, в течение которого желательно полностью разобраться с поливом.

Вот и весь секрет – насос должен суметь перекачать нужное количество воды за этот период, чтобы хозяин вложился в отведенный на полив срок.

Этот подход реализован в следующем онлайн-калькуляторе.

Калькулятор производительности садового насоса

Перейти к расчётам

Пояснения по работе с калькулятором

Все очень незамысловато: указываете запрашиваемые значения – и поучаете результат.

• Учитывая то, что некоторые привыкли мерить площади на территории своего участка в квадратных метрах, а другие – исключительно в сотках (и не собираются «переучиваться»), программа идет навстречу и тем и другим. То есть изначально выберите удобную для себя единицу площади.
• Далее, указывается площадь участка, на котором будет осуществляться полив. Таких участков на территории личного хозяйства может быть несколько. Так как насос приобретается раз и надолго, то для расчёта имеет смысл взять самый большой участок или по своей специфике требующий максимального количества воды. Если в течение одного вечера планируется полив нескольких таких участков – их площади придётся просуммировать.
• Следующий шаг – указание нормы полива, о которой говорилось выше.
• Ну и последнее действие – выбор временного интервала, в течение которого хочется уложиться с поливом.

После этого – к клавише «РАССЧИТАТЬ…» за получением результата. Он, кстати, будет выражен в нескольких представлениях – литры в час, кубометры воды в час и литры в минуту.

Это значение можно воспринимать как минимально необходимую производительность насоса. Если она получается слишком большой, и таких насосов просто нет в продаже – значит был поставлен нереальный для выполнения задачи срок. Попробуйте несколько увеличить длительность ежедневного полива и проведите повторный расчет.

*  *  *  *  *  *  *

Имея «на руках» рассчитанные данные о требуемых напоре и производительности, можно подбирать себе оптимальный садовый насос.

Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

Система отопления с принудительной циркуляцией по всем позициям превосходит схему с естественным перемещением теплоносителя. Установка циркуляционного насоса резко поднимет эффективность системы, делает возможными плавные и точные настройки, обеспечивает быстрый запуск, приводит к значительному сокращению материалоемкости контуров – можно использовать трубы значительно меньшего диаметра.

Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

Но все это будет справедливым лишь в том случае, если насос подобран правильно, и его эксплуатационные характеристики соответствуют параметрам системы. Одним из определяющих критериев оценки является способность насоса перекачать определенный объем жидкости в единицу времени, то есть его производительность. Провести необходимые вычисления поможет наш калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса.

Цены на циркуляционный насос КАЛИБР

циркуляционный насос КАЛИБР

Несколько слов о порядке расчета – в разделе с пояснениями.

Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

Перейти к расчётам

Пояснения к расчету производительности

Особенностью подобного расчёта является то, что насос перекачивает не просто жидкость, а именно теплоноситель, то есть, по сути, должен обеспечивать «транспортировку» тепловой энергии, выработанной котлом отопления.

В основе вычислений лежит следующая зависимость:

G = W / (Δt × Kτ)

G — производительность, выраженная в килограммах в час.

W — расчетная мощность отопительного котла.

Δt — перепад температур в трубах подачи и обратки, то есть, по сути, то количество тепловой энергии, которое забирается приборами теплообмена (радиаторами, конвекторами и т.п.)

Kτ — коэффициент, учитывающий теплоемкость теплоносителя.

• Мощность котла известна, а если система отопления планируется «с нуля», то необходимую мощность можно рассчитать по специальному алгоритму.

Как определиться с мощностью котла для системы отопления

Цены на циркуляционный насос Valfex

циркуляционный насос Valfex

Алгоритм подразумевает вычисление требуемой тепловой мощности для каждого из отапливаемых помещений с последующим суммированием. Поможет с этим специальный калькулятор расчета мощности котла.

• Перепад температур принимается в среднем равным:

→ 20 ºС – для радиаторов;

→ 15 ºС – для конвекторов;

→ 10 ºС – для контуров водяного теплого пола.

• Коэффициент Kτ можно взять для воды – он будет равен 1,16.
• Получающаяся единица измерения – не слишком удобна, поэтому калькулятор переведет ее в более понятную – кубометры в час.

После определения необходимой производительности можно переходить к расчету требуемого напора насоса.

Полезная информация о циркуляционных насосах

Цены на циркуляционный насос ВИХРЬ

циркуляционный насос ВИХРЬ

От этого небольшого прибора во многом зависит эффективность всей системы отопления. Подробнее о назначении, конструкции, выборе и правилах монтажа циркуляционных насосов для отопления – в специальной публикации нашего портала.

Производительность насоса и мощность: подбор по формуле расхода

Часто хозяева частного участка прибегают к обустройству собственного источника на воду — колодца или скважины. И, конечно же, для качественной подачи воды оттуда требуется установка хорошего насосного оборудования. Здесь важно правильно осуществить подбор устройства в соответствии не только с его конструкцией, способом монтажа и типом рабочего узла, но и определить номинальную производительность насоса именно для вашего источника.

Как это сделать, как выглядит формула расчёта мощности агрегата, и правила подбора погружного оборудования мы предлагаем в нашем материале.

Важно: при подборе погружного или поверхностного насоса для домашнего водоснабжения всегда стоит брать в расчёт глубину погружения или расположения агрегата, длину трубопровода и желаемый результат. То есть, либо вы хотите получить систему орошения участка по сезону и не более, либо вы делаете создать систему водоснабжения и загородного дома, что потребует учёта среднего потребления воды в час или сутки на человека.

Кроме того, при подборе погружного скважинного насоса всегда стоит помнить, что для неглубокого источника (не более 8-9 метров зеркала воды) можно использовать поверхностные насосы центробежного тира. Для более глубокого залегания зеркала воды необходимо использовать погружной центробежный или вибрационный насос.

Появилось лучшее мобильное приложение для опытных БИгроков и можно абсолютно бесплатно скачать 1xBet на Андроид телефон со всеми последними обновлениями и по новой открыть для себя ставки на спорт.

Содержание

Важные расчёты

Лучшие условия, коэффициенты в линиях на спортивные мероприятия и это в приложении от 1xBet, скачать 1хБет на Андроид телефон можно по ссылке бесплатно и получить бонус по промокоду MyAndroid.

Для того чтобы сделать правильный подбор насосного агрегата для системы частного водоснабжения, необходимо провести верные расчёты производительной мощности и напора агрегата.

Производительная мощность (производительность) позволяет насосу качать воду с требуемым для расхода в доме объемом. Стоит знать, что согласно СНИП, средний расход воды в сутки на одного проживающего в доме составляет 200 литров. При этом всегда нужно этот показатель умножать на количество человек,

Но необходимо принять во внимание при расчетах производительной мощности помпы и момент, при котором все водозаборные точки будут включены одновременно. К полученным данным стоит прибавлять и возможное потребление воды для полива огорода. Согласно СНИП этот показатель равен 3-6 литров на 1м3 участка.

Для справки: средний объем расхода воды на каждую водозаборную точку выглядит так:

• Душ или ванна — около 10 л/мин;
• Туалет — 5-6 л/мин;
• Кран в кухонной мойке — 6 л/мин.

При условии одновременного использования всех перечисленных сантехнических точек потребление воды составит в среднем 20-22 л/мин.

Рекомендуем к прочтению:

Расчёт производительной мощности

Для того чтобы произвести расчёт производительной мощности скважинного центробежного или вибрационного насоса и осуществить правильный подбор оборудования для перекачки воды, необходимо использовать два показателя:

Количество человек, проживающих в доме;

• Средний расход воды на человека в час, что составляет примерно 0,5 м3.
• Плюс к расчётам стоит подключить возможный расход воды для полива.

В результате будем иметь такие показатели:

• Для семьи из 3-4 человек производительная мощность скважинного насоса должна составлять 2-3 м3/час (при условии необходимости орошения огорода). Если же будет происходить забор воды из системы водоснабжения для полива, то производительная мощность скважинного насоса должна составлять 3-5 м3/час для семьи из того же количества человек.

Что касается напора

Этот немаловажный фактор, от которого зависит возможность скважинного насоса поднимать воду на заданную высоту от точки забора и транспортировать её без перебоев по всей длине трубопровода.

Важно: если технический показатель напора воды у конкретного центробежного или вибрационного скважинного насоса не будет соответствовать параметрам вашей системы водоснабжения, то, скорее всего, вас огорчит качество подачи воды в дом к каждой из водозаборных сантехнических точек.

Для того чтобы провести расчёт напора для центробежного или вибрационного скважинного насоса, необходимо выяснить глубину расположения насоса (глубину водозабора). Она определяется от поверхности земли (горизонтального трубопровода) до точки погружения/расположения агрегата. Кроме того, необходимо принимать во внимание и длину всего трубопровода от начальной горизонтальной точки до распределителя системы водоснабжения.

Важно: расчёт длины горизонтального трубопровода стоит производить с учётом того, что на каждые 10 метров протяженности труб будет происходить потеря 1 метра напора оборудования. К тому же всегда приходится брать в расчёт и диаметр водозаборной трубы. Чем он меньше, тем больше статическое сопротивление в системе водоснабжения, а значит, и снижается напор воды коммуникации.

Расчёт напора

Произвести расчёт напора для скважинного насоса центробежного или вибрационного типа вовсе не сложно. Для этого используют такую формулу:

H = Hgeo + (0,2 x L) + 10 [м],

в которой значения таковы:

Рекомендуем к прочтению:

• Н — итоговый напор для конкретного скважинного центробежного или вибрационного насоса;
• Hgeo м— высота трубы от места установки скважинного насоса до самой высокой вертикальной точки водозабора;
• 0,2 — коэффициент сопротивления трубопровода по всей его протяженности;
• L — горизонтальная длина трубы системы водоснабжения;
• 10-15 приблизительный показатель, необходимый для получения стабильного напора в системе, который требуется добавить к результату при расчёте.

Рассмотрим подсчёт напора для погружного скважинного насоса на примере

Имеем систему водоснабжения с колодцем, глубина зеркала воды в котором 10 метров. При этом сам колодец находится в 10 метрах от дома. Самая высокая водозаборная точка располагается над уровнем земли на 4 метра. В доме живут 4 человека. Кроме того предполагается полив участка и мойка авто.

У нас получается, что вертикальный участок трубопровода от точки забора воды насосом до самой высокой точки потребления воды составляет 14 метров. То есть Hgeo = 10+4 = 14 метров.

Здесь же берем в учёт потери в размере 20% от общей длины трубопровода, которая равна 26 метров (10 метров + 16 метров). Этот показатель будет равен приблизительно 5 метрам.

Прибавляем 10 метров на поправку.

Имеем такой результат:

Н = 14+5+10 = 29 метров.

Таким образом получаем напор для скважинного насоса 29 метров.

Производительность насоса для всех перечисленных нужд должна составлять 3-4 м3/час.

Важно: для качественной транспортировки воды по системе водоснабжения внутренняя поверхность водоприёмных труб должна быть гладкой.

Расчёт насоса для скважины: с формулами и примерами

Расчёт насоса для скважины — одно из основных условий при соблюдении, которого можно гарантировать длительное и бесперебойное использование скважины на участке. Произведя расчёт скважинного насоса, вы сможете соотнести ваши потребности в воде с условиями, в которых будет эксплуатироваться насосное оборудование. Только опираясь на результаты расчёта можно приобрести оптимальную модель насоса для скважины, которая не только удовлетворит все потребности, но и прослужит не один год.

Прежде чем непосредственно приступить к расчётам, необходимо детально разобрать все основополагающие факторы выбора скважинного насоса. И первое с чего мы начнем это сам источник воды.

Как известно, пробурить скважину можно либо самостоятельно, либо воспользовавшись услугами специалистов. В этой статье в качестве примера смоделируем ситуацию со вторым вариантом, а именно с готовой скважиной от специализированной организации. В этом случае у вас на руках уже имеется паспорт скважины с детальными характеристиками объекта. И первый параметр, который нас должен заинтересовать — это внешний диаметр обсадной колонны. Сегодня часто встречаются скважины, диаметр которых варьируется в пределах от 100 до 150 миллиметров. Вам необходимо знать точное значение диаметра скважинной трубы, ведь этот показатель позволит определить поперечный размер будущего насоса.

Важно Осуществляя подбор скважинного насоса по параметрам, помните, что между корпусом насоса и стенками скважины должен быть обеспечен зазор от 1 до 3 сантиметров в зависимости от модели. Пренебрежение данной рекомендацией приведёт к выходу из строя насосного оборудования ещё задолго до окончания гарантийного периода. Но не спешите радоваться — такой насос никто просто так менять не будет, ведь пользователь не обеспечил рекомендуемые условия эксплуатации, что полностью аннулирует все гарантийные обязательства со стороны производителя.

Следующей важной характеристикой скважины является её производительность или дебит. Дебит — это максимальное количество воды, которое может дать скважина в единицу времени. Соответственно, чем больше дебит источника, тем производительнее насос можно установить.

Сам же дебит имеет два важных значения — статический и динамический уровень жидкости. Статический показатель отображает уровень воды в скважине, когда не производится откачка жидкости. Динамический уровень определяет количество воды в источнике при эксплуатации насоса.

Если в ходе перекачивания воды динамический уровень остаётся неизменным, то смело можно утверждать, что производительность скважины равна производительности выбранного насоса. Если разница между статическим и динамическим уровнем составляет менее одного метра, то разрабатываемый источник воды обладает высокой производительностью, которая превышает характеристики установленного насосного оборудования. Но если при расчете мощности скважинного насоса будет допущена ошибка, и производительность выбранного насоса будет превышать дебит скважины, то динамический уровень жидкости будет постепенно уменьшаться, пока вода вовсе не иссякнет. В результате такого просчёта насос будет работать на «сухую», что пагубно скажется на его эксплуатационном периоде. Более того, все погружные скважинные насосы имеют особую моноблочную конструкцию, где охлаждение электрического двигателя осуществляется за счёт перекачиваемой жидкости, а в случае недостатка воды в скважине электромотор достаточно быстро нагреется и перегорит.

Расчёт производительности насоса для скважины

Осуществляя расчет производительности насоса для скважины, также стоит учитывать и естественные колебания жидкости, которые по тем или иным причинам могут влиять на уровень воды в скважине. Как показывает практика, в течение года, под действием таких метеорологических факторов как засуха, обильные ливни и паводки, уровень жидкости может увеличиваться или напротив уменьшаться от 1 до 5-6 метров в зависимости от интенсивности вышеперечисленных явлений. Насосы в таких скважинах необходимо устанавливать на несколько метров глубже, чем минимально возможный показатель динамического уровня жидкости. Таким образом, можно дополнительно подстраховать скважинное оборудование на случай возможного обмеления источника.

Разобрав основные характеристики скважины, можно приступать к выбору нужной модели насоса. Здесь нас будут интересовать эксплуатационные параметры оборудования, а именно:

• Производительность — это способность скважинного насоса перекачивать определенный объём воды за установленный промежуток времени.

  На заметку Чтобы определить требуемый объём жидкости, можно воспользоваться усредненным значением, где в сутки один человек расходует примерно 1000 литров воды или один кубометр. Но не стоит забывать, что, как правило, в загородном доме несколько точек водоразбора. Это могут быть краны, смесители, стиральные и посудомоечные машины, ванные, душевые комнаты. И всегда есть вероятность их единовременного использования. Конечно же, не всех сразу (хотя такая вероятность также имеется), но нескольких — это уж точно. В общем, нам необходимо, чтобы насос, помимо среднего расхода, справлялся и с возможной пиковой нагрузкой.

• Напор, если не вдаваться в подробности, то напор скважинного насоса — это показатель создаваемого давления, которое может обеспечить конкретно взятый насос при перекачивании определенного количества жидкости. Если у вас интересуются, какой напор требуется, то под этим подразумевают, какое давление необходимо обеспечить насосу, чтобы перекачать определенный объём жидкости от начальной точки всасывания до конечной точки водораспределения, при этом преодолев все гидравлические сопротивления водопроводной системы.

Расчёт напора скважинного насоса

Расчёт напора осуществляется по следующей формуле:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора^* + высота самой высокой точки водоразбора в доме) × коэффициент водопроводного сопротивления^**

Если скважинный насос будет эксплуатироваться вместе с накопительным резервуаром, то к приведенной выше формуле расчёта напора необходимо добавить значение давления в накопительной ёмкости:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора + высота самой высокой точки водоразбора в доме + давление в накопительной ёмкости^***) × коэффициент водопроводного сопротивления

Примечание ^* — при расчёте учтите, что 1 вертикальный метр равняется 10 горизонтальным;
^** — коэффициент водопроводного сопротивления всегда равен 1.15;
^*** — каждая атмосфера приравнивается к 10 вертикальным метрам.

Бытовая математика Для наглядности смоделируем ситуацию, в которой семье из четырёх человек необходимо подобрать насос для скважины глубиной 80 метров. Динамический уровень источника не опускается ниже 62 метров, то есть насос будет установлен на 60-ти метровой глубине. Расстояние от скважины до дома — 80 метров. Высота самой высокой точки водоразбора — 7 метров. В системе водоснабжения есть накопительный бак ёмкостью 300 литров, то есть для функционирования всей системы внутри гидроаккумулятора необходимо создать давление в 3,5 атмосфер. Считаем:

Напор=(60+80/10+3,5×10)×1,15=126,5 метров.

Какой насос нужен для скважины в данном случае? – отличным вариантом будет приобрести Grundfos SQ 3-105, максимальное значение напора которого составляет 147 метров, при производительности 4,4 м³/ч.

В этом материале мы детально разобрали, как рассчитать насос для скважины. Надеемся, что после прочтения данной статьи вы сможете без посторонней помощи рассчитать и выбрать скважинный насос, который благодаря грамотному подходу прослужит не один год.

Рекомендуем также прочесть:

Кривая системы

и кривая производительности насоса

Кривая системы

Система потока жидкости характеризуется кривой системы — графическим представлением уравнения энергии.

Напор системы, отображаемый на системной кривой выше, является функцией высоты — или статического напора, а также больших и малых потерь в системе и может быть выражен как:

h = dh + h _l (1)

где

h = системная головка (м)

dh = h ₂ — h ₁ = высота ( статический) разница напора между впуском и выпуском в системе (м)

ч _л = большая и малая потеря напора в системе (м)

Общее выражение основных и незначительная потеря напора:

ч _л = kq ² (2)

где

9 0004 q = расход

k = константа, описывающая общие характеристики системы, включая все основные и второстепенные потери

Увеличение постоянной — k — путем закрытия некоторых клапанов, сужения трубы размер или аналогичный — увеличит потерю напора и сдвинет кривую системы вверх.Начальная точка кривой — при отсутствии потока — будет такой же.

Кривая производительности насоса

Характеристика насоса обычно графически описывается производителем как кривая производительности насоса. Кривая производительности насоса описывает соотношение между расходом и напором фактического насоса. Также включена другая важная информация для правильного выбора насоса — например, кривые КПД, кривая NPSH _r , кривые насоса для нескольких диаметров рабочего колеса и различных скоростей, а также потребляемая мощность.

Увеличение диаметра рабочего колеса или скорости увеличивает напор и пропускную способность, и кривая насоса перемещается вверх.

Напор можно увеличить, подключив два или более насосов последовательно, или производительность можно увеличить, подключив два или более насосов параллельно.

Выбор насоса

Подходящий насос можно выбрать, объединив кривую системы и кривую насоса:

Рабочая точка — это место пересечения кривой системы и фактической кривой насоса.

Точка наилучшей эффективности — BEP

Наилучшие рабочие условия в целом будут близки к точке максимальной эффективности — BEP .

Особое внимание следует уделять приложениям, в которых условия системы часто меняются во время работы — например, в системах отопления и кондиционирования воздуха или в системах водоснабжения с регулируемым потреблением и регулирующими клапанами.

Выполнить

Когда насосы работают в крайнем правом углу своей кривой с низким КПД — насосы выполняют.

Запорная головка

Запорная головка — это напор, возникающий, когда насос работает с жидкостью, но без расхода.

Churn

Насос находится в Churn, когда он работает с запорным напором или при отсутствии потока.

.

Калькулятор мощности насоса

Мощность гидравлического насоса

Идеальная гидравлическая мощность для привода насоса зависит от

• массового расхода и плотности жидкости
• перепада высот

— либо статический подъем с одной высоты на другую или компонент общей потери напора системы — и может быть рассчитан как

P _{ч (кВт)} = q ρ gh / (3,6 10 ⁶ )

= qp / (3.6 10 ⁶ ) (1)

где

P _{ч (кВт)} = гидравлическая мощность (кВт)

q = расход (м ³ / ч)

ρ = плотность жидкости (кг / м ³ )

g = ускорение свободного падения (9,81 м / с ² )

h = дифференциальный напор (м)

p = перепад давления (Н / м ² , Па)

Гидравлическую мощность в лошадиных силах можно рассчитать как:

P _{h (л.с.)} = P _{h ( кВт)} /0.746 (2)

где

P _{h (л.с.)} = гидравлический л.с. (л.с.)

Или — альтернативно

P _{ч (л.с.)} = q _{галлонов в минуту} ч _футов SG / (3960 η ) (2b)

где

q _{галлонов в минуту} = расход (галлонов в минуту)

ч _футов = перепад напора (фут)

SG = Удельный вес (1 для воды)

η = насос КПД

Пример — Перекачка воды

1 м ³ / ч воды — насос ед напор 10 м .Теоретическая мощность насоса может быть рассчитана как

P _{ч (кВт)} = ( 1 м ³ / ч ) (1000 кг / м ³ ) (9,81 м / с ² ) (10 м) / (3,6 10 ⁶ )

= 0,027 кВт

Мощность насоса на валу

Мощность на валу — требуемая мощность, передаваемая от двигателя на вал насоса, — зависит от КПД насоса и может быть рассчитано как

P _{s (кВт)} = P _{h (кВт)} / η ( 3)

где

P _{s (кВт)} = мощность на валу (кВт)

η = КПД насоса

Онлайн Калькулятор насоса — единицы СИ

Калькулятор ниже можно использовать для расчета гидравлической мощности и мощности на валу насоса:

Онлайн-калькулятор насоса — британские единицы

Калькулятор ниже можно использовать для расчета гидравлической мощности и мощности на валу насоса, используя Британские единицы:

Связанные мобильные приложения из Engineering ToolBox

— бесплатные приложения для автономного использования на мобильных устройствах.

.

Расчет мощности насоса — пример задачи

Расчет мощности насоса — постановка задачи

Рассчитайте мощность насоса и мощность двигателя, необходимую для перекачивания 200 000 кг / час воды при температуре 25 ⁰ ° C и атмосферном давлении из накопительного бака. Требуемый номинальный дифференциальный напор составляет 30 м.

Предположим, что механический КПД насоса составляет 70%.

Предположим, что КПД двигателя равен 90%.

Решение

Сначала мы рассчитаем теоретическую требуемую мощность, используя уравнение мощности накачки.Это мощность , необходимая для насоса и обеспечиваемая двигателем . Затем мы разделим эту потребляемую мощность на КПД двигателя, чтобы получить , , вычислить мощность, требуемую двигателем , .

Давайте шаг за шагом рассмотрим эти расчеты мощности насоса.

Шаг1

Первый шаг — определить важные физические свойства воды в заданных условиях. Единственное важное физическое свойство для решения этой задачи — это массовая плотность воды.

Использование калькулятора плотности жидкости EnggCyclopedia, плотность воды при 25 ⁰ C = 994,72 кг / м ³

Используя плотность воды, массовый расход преобразуется в объемный расход.

Объемный расход = 200000 / 994,72 = 201,06 м ³ / час

Также дифференциальное давление определяется с использованием дифференциального напора как,

ΔP = ρgΔh = 994,72 × 9,81 × 30/10 ⁵ = 2,93 бар

Шаг 2

Следующим шагом является расчет теоретической требуемой мощности накачки.Согласно уравнению мощности насоса, потребляемая мощность является произведением объемного расхода (Q) и перепада давления (ΔP).

Потребляемая мощность = Q × ΔP = 201,06 / 3600 м ³ / с × 2,93 × 10 ⁵ Н / м ²

Теоретическая потребляемая мощность = 16350 Вт = 16,35 кВт

Step3

Требуемая мощность на валу насоса = теоретическая требуемая мощность / КПД насоса.

Для насоса, который уже был куплен или заказан для производства, эффективность может быть определена с помощью кривых производительности насоса, предоставленных производителем насоса.Здесь в постановке задачи указан КПД насоса 70%.

Следовательно, требуемая мощность на валу насоса = 16,35 кВт / 0,7 = 23,36 кВт

Аналогично, требуемая мощность двигателя = требуемая мощность на валу насоса / КПД двигателя

Аналогично эффективности насоса, КПД электродвигателя для уже приобретенных или заказанных двигателей может быть предоставлен производителем двигателя. Однако для задачи этого примера эффективность должна быть принята равной 90% в соответствии с постановкой задачи.

Требуемая мощность двигателя = 23,36 / 0,9 = 25,95 кВт = 25,95 × 1,3596 л.с. = 35,28 л.с.

Электродвигатели доступны для следующих стандартных номиналов лошадиных сил .

Следовательно, для удовлетворения требований к минимальной мощности покупаемый двигатель должен иметь номинальную мощность 40 л.с. или выше.

.

Как читать и использовать кривые производительности насоса

Кривые производительности насоса

Кривые рабочих характеристик насоса — это важные чертежи, подготовленные производителем насоса. Кривые рабочих характеристик насоса в основном используются для прогнозирования изменения дифференциального напора на насосе при изменении расхода. Но кроме того, изменение КПД, мощности, требуемого NPSH и т. Д. При изменении расхода также может быть отображено производителем на кривых производительности насоса.

Важно уметь читать и понимать кривые насоса для выбора, тестирования, эксплуатации и обслуживания насосов.

Обычно кривая производительности насоса содержит информацию о следующих точках.

Изменение дифференциального напора относительно расхода

Это основная информация, отображаемая в кривых производительности насоса, и очень важная информация, касающаяся большинства расчетов насоса, связанных с перепадом давления на насосе. Как показано в образцах кривых рабочих характеристик, обычно 3 кривой дифференциального напора Vs. сообщается объемный расход.

Дифференциальный напор Δh связан с перепадом давления ΔP уравнением ΔP = ρgΔh.

1. Кривая дифференциального напора для рабочего колеса с номинальным диаметром представляет собой изменение дифференциального напора в зависимости от объемного расхода для рабочего колеса с номинальным диаметром, которое фактически будет обеспечено насосом.
2. Изменение дифференциального напора в зависимости от объемного расхода для Максимальный диаметр рабочего колеса нанесен на график для рабочего колеса с максимальным диаметром, который может быть размещен внутри насоса. Это рабочее колесо можно использовать в случае увеличения расхода через насос или если в будущем потребуется больший дифференциальный напор, с тем же насосом.
3. Изменение дифференциального напора в зависимости от объемного расхода для Минимальный диаметр рабочего колеса нанесен на график для рабочего колеса с минимально возможным диаметром. Если в будущем потребность в расходе или дифференциальном напоре будет снижена, это рабочее колесо можно будет использовать с меньшим энергопотреблением.

Хотя 3 кривые построены для широкого диапазона объемных расходов, фактическая работа должна быть ограничена в пределах Максимального и Минимального допустимого расхода , как указано на кривой производительности насоса для отбора проб.Значения максимального и минимального пределов расхода указываются производителем насоса.

Точка на оси дифференциального напора (ось Y), где заканчивается каждая из этих трех кривых, представляет запорную дифференциальную головку для данного диаметра рабочего колеса. Для нормальной работы по назначению важен запорный дифференциальный напор для номинального диаметра рабочего колеса.

Следует отметить, что кривые насоса для дифференциального напора Vs. объемный расход нанесен для определенной плотности жидкости.Если в будущем технологическая жидкость или даже просто плотность жидкости изменится, этот эффект необходимо учитывать, чтобы окончательно определить перепад давления. В таком случае следует рассчитать пересмотренный объемный расход и указать его на кривой насоса, а затем определить соответствующий дифференциальный напор по кривой для соответствующего диаметра рабочего колеса. Затем этот перепад давления следует использовать вместе с измененной плотностью жидкости для определения перепада давления на насосе.

КПД насоса

Как показано на приведенной выше кривой производительности насоса, зависимость КПД насоса от объемного расхода также обычно отображается на кривых производительности насоса. Когда теоретическая требуемая мощность накачки делится на этот КПД для соответствующего потока, в результате получается требуемая мощность на валу насоса. Для получения дополнительной информации о расчетах мощности накачки с использованием КПД обратитесь к решенной задаче EnggCyclopedia. Расчетная мощность на валу насоса должна обеспечиваться электродвигателем.

Кривая эффективности обычно имеет максимум в допустимом рабочем диапазоне. Этот максимум также известен как точка максимальной эффективности (BEP) , как указано в образцах кривых. Нормальную работу желательно выполнять вблизи этой точки максимальной эффективности для минимальных требований к мощности.

Иногда также строится график зависимости требуемой мощности на валу насоса от объемного расхода на кривых рабочих характеристик. Эта кривая легко дает значение потребляемой мощности для конкретного расхода.

NPSHR (необходим чистый положительный напор на всасывании)

Для каждого насоса требуется определенный чистый положительный напор на всасывании (NPSH) для безопасной и бесперебойной работы и во избежание кавитации в насосах. Производитель насоса предоставляет эти значения, отображая их в зависимости от объемного расхода. Как видно из кривых характеристик образца, требование NPSH увеличивается с увеличением объемного расхода. При проектировании насосной системы и позиционировании насоса всегда необходимо следить за тем, чтобы доступное значение NPSH превышало требуемое значение NPSH в соответствии с характеристиками насоса.Для получения подробной информации о вычислении NPSH Available, обратитесь к решенной проблеме EnggCyclopedia.

Как читать кривую насоса

Кривые насоса обычно строятся для разных значений диаметра рабочего колеса. При большом диаметре рабочего колеса вы получаете больший напор. Для данного размера рабочего колеса, когда через насос проталкивается больше жидкости, он будет развивать меньший дифференциальный напор (с учетом механических ограничений и ограничений мощности).

Мы видим это на графике производительности насоса.Для любого заданного диаметра рабочего колеса насос создает максимальный перепад давления или перепад давления около точки отключения, когда через насос проталкивается очень мало жидкости.

По мере увеличения расхода мы перемещаемся вправо от графика. И вы можете обнаружить, что для того же диаметра рабочего колеса дифференциальный напор начинает падать по мере увеличения потока.

Но, даже как и дифф. напор падает — результирующая мощность, выдаваемая насосом в виде расхода, умноженного на дифференциальный напор, увеличивается из-за увеличения расхода.По мере того как это происходит, насос также потребляет все больше и больше мощности, чтобы протолкнуть больше жидкости, пытаясь поддерживать аналогичный уровень перепада давления (или перепада давления).

В результате возникает точка оптимальной эффективности, когда насос может работать при самом высоком соотношении выходной мощности / входной мощности. Эта точка известна как точка максимальной эффективности для этого насоса и четко видна на кривой «Кривая эффективности насоса» , построенной на том же графике, в зависимости от рабочего расхода.

Значения необходимого NPSH (NPSHr) также предоставляются производителем насоса в виде другого графика, нанесенного на тот же график.

Вот более подробный пост о чтении и понимании кривых производительности насоса.

Примеры кривых насоса

Различные производители насосов имеют разные форматы диаграмм характеристик насосов. Поэтому иногда кривые насоса сначала могут показаться немного запутанными. Иногда на одном графике может быть несколько линий, и вы не можете быть уверены в значении каждой из них.В таких случаях всегда ищите метку каждой кривой.

Для примера рассмотрим следующую диаграмму характеристик насоса.

Здесь несколько кривых на одном графике. Но хорошо то, что они правильно маркированы. Зеленая кривая четко представляет изменение «напор против расхода». Напор максимален при нулевом расходе и падает по мере увеличения расхода. Примечательно, что кривая «напор относительно расхода» построена только для рабочего колеса одного размера.

Далее есть еще одна U-образная кривая коричневого цвета.Это представляет собой изменение эффективности насоса в зависимости от расхода. Пиковая точка на кривой эффективности четко обозначена на графике как точка наилучшей эффективности (BEP).

Наконец, внизу есть кривая оранжевого цвета, показывающая требуемое значение NPSH (NPSHr) для различных расходов. По мере увеличения расхода растут и потери на трение. Следовательно, NPSHr увеличивается с увеличением расхода.

Но не все кривые помпы так хорошо обозначены. Например, рассмотрим эту диаграмму кривой насоса.

В этом случае на графике есть несколько кривых, и они не очень четко обозначены. Но если вы к настоящему времени поняли различные типы кривых насоса, вы можете легко догадаться, что несколько параллельных кривых вверху представляют собой «напор против расхода». На каждой из этих кривых указаны разные диаметры рабочего колеса насоса в дюймах — от 7 дюймов до 9,5 дюймов. Очевидно, что дифференциальный напор увеличивается при использовании более крупных крыльчаток насоса.

Затем вы также можете увидеть восходящую кривую в нижней части графика.Это кривая зависимости NPSHr от расхода.

Примечательно, что на этом графике нет отдельной U-образной кривой эффективности. Но вы все еще можете увидеть несколько контуров, пересекающих графики «голова против потока». Это изолинии эффективности, нанесенные на график «напор против расхода». Каждый контур помечен% эффективности. Вы можете увидеть максимальное значение, близкое к 80%, в центре всех контуров. Этот центр является точкой наилучшего КПД (BEP) для этой диаграммы характеристик насоса.

Подробнее о кривых производительности насоса

.