Производительность насоса в чем измеряется
Перейти к содержимому

Производительность насоса в чем измеряется

  • автор:

Производительность насоса

Напор и производительность насоса являются основополагающими техническими характеристиками, на основе которых осуществляется правильный подбор агрегатов под конкретные условия эксплуатации. Эти параметры указываются на шильдике (табличке) насоса, а также в техническом паспорте или руководстве по эксплуатации.

Что такое производительность насоса

Под производительностью гидравлической машины понимается фактический объем какой-либо жидкости, которую он способен перекачать за определенную единицу времени. Наиболее распространенной единицей измерения этого параметра являются метр кубический в час (м³/ч). Однако для некоторых серий насосов единицей измерения может быть литр в секунду (л/с). Следует помнить, что теоретический расход агрегата всегда превышает номинальную производительность насоса. Формула расчета идеальной производительности не учитывает протечки и потери в трубопроводе. Хотя в современных насосах номинальный и идеальный расход практически не отличаются друг от друга.

Производительность (объемная подача, расход) зависит от вида и типа гидравлической машины, вязкости перекачиваемой жидкости, а также скорости вращения или частоты линейного перемещения рабочих органов насоса. Например, производительность масляного насоса зависит от частоты вращения шестеренок, их ширины, а также радиуса окружности впадин и выступов зубьев.

В центробежных и вихревых насосах существует прямая связь между напором и производительностью агрегата. С увеличением одного параметра второй неизменно падает. Расчет фактической производительности насоса при определенном значении напора можно выполнить по графику напорных характеристик насоса.
Такие диаграммы позволяют подобрать нужный агрегат для конкретных условий применения. Кроме того, на производительность центробежного насоса влияет количество рабочих колес, а также их диаметр. В многоступенчатых агрегатах объемная подача намного выше, чем у насосов одноступенчатого исполнения с сопоставимым напором.

Способы регулировки производительности

В процессе эксплуатации насосных агрегатов иногда приходится искусственно изменять их технические параметры. Такая ситуация может возникнуть на насосных станциях муниципального, городского или промышленного водоснабжения, а также на водораспределительных пунктах, предназначенных для проведения мелиорации сельскохозяйственных земель. Кроме того, эти мероприятия выполняются на теплоэлектростанциях и котельных установках для ограничения объемной подачи циркуляционных и питательных агрегатов. Регулировка производительности насоса может быть выполнена одним из ниже перечисленных способов:

Дросселирование

Этот метод состоит в установке на напорном трубопроводе задвижки, работающей в ручном или автоматическом режиме. Для снижения расхода агрегата достаточно немного прикрыть задвижку и тем самым увеличить гидравлическое сопротивление сети. Таким образом, подача снизится, но напор, создаваемый насосом, увеличится. Данный способ приводит к увеличению энергопотребления и снижению общего КПД системы.

Перепуск (байпасирование)

Для такого метода регулировки производительности необходимо установить между напорным и всасывающим трубопроводом перемычку с клапаном, обеспечивающим постоянную величину перепада давлений между ними.
Таким образом, когда падение подачи приводит к увеличению напора, происходит автоматическое открытие клапана и часть воды из напорного трубопровода возвращается в зону всасывания. Поэтому эксплуатация насоса всегда осуществляется в зоне оптимального коэффициента полезного действия с постоянными расходно-напорными характеристиками.
Такой способ наиболее подходит для систем отопления, работающих в автоматическом режиме. Кроме того, возможна и ручная регулировка, если вместо клапана установить задвижку.

Обточка рабочего колеса

В центробежных насосах на величину объемной подачи влияет диаметр рабочего колеса. С его уменьшением падает не только производительность, но и напор. Количество допустимых обточек и их величина регламентируется соответствующими нормативными документами на каждую группу насосов.

Изменение частоты вращения рабочего колеса.

Наиболее прогрессивным и оптимальным методом корректировки производительности насоса является изменение числа оборотов вала приводного электродвигателя. Этот способ не только энергоэффективен, но и позволяет эксплуатировать насос с максимальным КПД. Кроме того, использование программируемых частотно-регулируемых приводов дает возможность автоматически поддерживать один из параметров (напор или производительность) в заданных пределах или изменять их в зависимости от потребностей всей системы в течение определенного промежутка времени.

Характеристики насоса: напор и подача

Напор насоса

Ключевые характеристики любого насоса для водоснабжения, отопления или канализации — это напор и подача. Как правило, чтобы подобрать насос под конкретную задачу нужно выяснить именно эти характеристики (помимо напряжения электропитания, производительности, габаритов и т.п.). Проще говоря, перед тем как вплотную заняться подбором насосной установки, необходимо понять какой объём перекачиваемой жидкости и на какую высоту должен быть способен поднять насос, чтобы обеспечить решение поставленной перед ним задачи.

Согласно стандарту EN 12723 одно из основных энергетических понятий центробежных насосов разделяют на понятия напора насоса и напора установки.

Напор насоса – это разность полных удельных энергий жидкости на выходе и входе насоса. Напор пропорционален производительности насоса (PQ), передаваемой от насоса к перекачиваемой среде:

ρ плотность перекачиваемой среды (кг/м3)
g ускорение свободного падения (м/с2)
H напор насоса (м)
Q подача (м3/с)

Сумма мощностей (положительная подводимая мощность, отрицательная отдаваемая мощность) в форме производительности (PQ) в пределах системы равняется нулю. (см. рис. 1 Напор)

Подача насоса (Q) центробежного насоса – это необходимый объем потока, переносимый насосом через его выходное сечение. При расчете подачи насоса необходимо учитывать объем потоков, отводимых из выходного отверстия насоса для других целей (например, байпас).

При заметной сжимаемости перекачиваемой жидкости необходимо производить перерасчет на состояние всасывающего патрубка насоса по следующей формуле: (Qs + Qd)/2. Единица измерения подачи – м3/с, однако общепринятыми в технике центробежных насосов являются м3/ч и л/с. Для измерения подачи существуют различные способы (см. «Измерение скорости протекания»). Существуют разные виды подачи в зависимости от их расположения на кривой напора.

Подачи и их значение:

  • Наилучшая (оптимальная) подача (Q opt): подача в рабочей точке наилучшего (наивысшего) КПД, когда частота вращения и количество перекачиваемой жидкости соответствуют договору поставки
  • Номинальная подача (QN): подача, рассчитанная для насоса
  • Подача в соответствии с договором поставки (QLie): подача, указанная в договоре поставки (подтверждении заказа)
  • Наименьшая подача (Qmin): минимально допустимая подача, которую насос может длительно перекачивать без повреждений, при частоте вращения и перекачиваемой жидкости в соответствии с договором поставки
  • Максимальная подача (Qmax): максимально допустимая подача, которую насос может длительно перекачивать без повреждений, при частоте вращения и перекачиваемой жидкости в соответствии с договором поставки
  • Высшая точка подачи (QSch): подача в высшей точке (относительный максимум кривой напора) нестабильной кривой напора (см.«Характеристическая кривая»)
  • Ток разгрузки (QE)
  • Расход протечек через зазоры (QL)
  • Объемный расход на стороне всаса (Qs): объемный расход через всасывающий патрубок насоса
  • Объемный расход на входе (Qe): объемный расход через входное поперечное сечение установки
  • Объемный расход с напорной стороны (Qd): объемный расход через нагнетательный патрубок насоса
  • Объемный расход на выходе (Qa): объемный расход через выходное сечение установки. (см. рис. 2 Напор)

P.S. Если у Вас возникли вопросы, пожелания, рекомендации — можете писать прямо здесь, в комментариях.

Эта запись была опубликована в Заметки инженера и отмечена тегом подбор насоса. Закладка ссылка.

Новости и заметки

  • ВНИМАНИЕ! РЕЖИМ РАБОТЫ 1-3 ноября 2021 г. 29.10.2021
  • ВНИМАНИЕ! 23.09.2021
  • Насосные станции. Надежность и энергоэффективность. 14.09.2018
  • К вопросу об инженерных системах зданий и сооружений 14.09.2018
  • Оборудование компании ABB 07.09.2018
  • Лучший дилер Siemens в России в 2017 году! 13.12.2017
  • Промышленная автоматизация в России! 22.06.2017
  • 15 лет компании «Промоборудование-СИС» 29.12.2016
  • Лучший дилер Siemens в России! 09.12.2016
  • Котлы и Горелки 2016 — выставка в Санкт-Петербурге 04.10.2016

Рабочая точка, напор и производительность насоса

Рабочая точка, напор и производительность насоса

Все насосы содержат информационные таблички, которые указывают, среди прочих данных, производительность, манометрический напор и их взаимоотношение. Создаваемый насосом напор и расход перекачиваемой жидкости находятся во взаимной зависимости. Важно понимать, что производительность и напор не фиксированные, а переменные величины, которые изменяются, преобразуясь, «перетекая» друг в друга. Напор и производительность – суть одной и той же энергии, принимающей форму напора, производительности или обе формы в сочетании. Рост производительности сопровождается снижением напора и наоборот. Взаимное соотношение производительности и напора насоса называют рабочей точкой. Традиционно выбор насоса осуществляется с учетом конструкции насоса и заданной рабочей точки. Если рабочая точка не задана, выбор насоса, основанный, как часто бывает на практике, только на конструктивных особенностях и максимальных характеристиках мощности, напора и производительности, превращается в выбор, основанный на произвольно заданных параметрах с произвольным конечным результатом работы насоса в составе гидравлической системы.

Производительностью (подачей) насоса называется перекачиваемый насосом в течении определенного временного промежутка полезный объем жидкости. Традиционно производительность насоса обозначают литерой Q и измеряют в единицах объемной скорости истечения жидкости — м 3 /с, м 3 /ч или л/мин.

Общим напором насоса называют разность механических энергий на входе и на выходе из насоса, приобретенной жидкостью весом 1 кг. Напор обозначают литерой Н и измеряют в Дж/кг. На практике удобнее применять понятие манометрического напора, обозначаемого Нман и измеряемого в метрах водяного столба (м.в.ст.) или сокращенно в метрах.

E — механическая энергия, Н×м;

G — вес перекачиваемой жидкости, Н.

Зависимость напора и производительности насоса отображают графическим построением характеристической кривой. На график наносят положение различных рабочих точек: горизонтальная ось абсцисс (ось Х) соответствует производительности насоса, вертикальная ось ординат (ось Y) – манометрическому напору.

Характеристика насоса представляет условно пологую или круто понижающуюся кривую, степень кривизны которой определяется конструктивными особенностями насоса. Насосы с пологой характеристической кривой в пределах достаточно широкого диапазона изменения производительности обеспечивают незначительное изменение напора. Напротив, насосы с круто падающей кривой обеспечивают большие изменения напора при небольших изменениях в производительности. Применение насосов с плоской характеристической кривой будет предпочтительнее там, где необходимо обеспечить относительно постоянный напор в широком поле изменения подачи (например, в системах пожаротушения или системах повышения давления). В свою очередь насосы с крутой кривой предпочтительнее там, где необходимо широкое изменение напора при относительно стабильном потреблении (например, погружной насос в системе водоснабжения из артезианской скважины).

Насос преобразует механическую мощность электродвигателя в гидравлическую мощность — скорость и давление. При работе насоса с полностью закрытой задвижкой на выходе вся мощность преобразуется в давление – насос развивает максимальный напор при равной нулю подаче. Если приоткрыть задвижку часть потенциальной энергии давления преобразуется в кинетическую энергию движения жидкости, давление уменьшается, а характеристика насоса приобретает форму падающей кривой. В теории падение кривой достигнет горизонтальной оси производительности тогда, когда механическая энергия насоса полностью трансформируется в динамическую энергию потока. Это означает то, что жидкость обладает только кинетической энергией движения, статическое давление больше не создается, вся энергия насоса расходуется исключительно на обеспечение производительности, насос работает на «открытую трубу» без сопротивления. На практике, характеристическая кривая на графике обрывается до соприкосновения с осью подачи насоса. Связано это с необходимостью обеспечения достаточного для устойчивой работы насоса внешнего сопротивления в системе. Работа насоса на «открытую трубу», без сопротивления, точно так же как, и работа на «закрытую задвижку», без обеспечения минимально допустимого потока, считается работой насоса за пределами рабочего поля и допускается производителем только кратковременно.

Напор и производительность центробежного насоса

Напор и производительность центробежного насоса tdtechmash.ru

При самостоятельном выборе насосного оборудования необходимо уделять особое внимание его техническим характеристикам. Система сможет работать эффективно только при условии рациональной комплектации.

Основной проблемой, с которой можно столкнуться в случае неправильного выбора насоса, являются излишние затраты на электроэнергию. Если оборудование окажется слишком мощным, а необходимости в сильном напоре воды нет, то вы будете ежедневно переплачивать.

Главными показателями, на которые следует обратить внимание, является производительность насоса, создаваемый напор, а также максимальные значения высоты. При этом последняя характеристика предопределяет то, как высоко оборудование сможет поднять жидкость. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение моделям с оптимальными характеристиками. Не следует приобретать насос, выбирая просто самую мощную и производительную технику.

Существует огромное количество моделей насосного оборудования, которые серьезно отличаются по своим характеристикам. Лучше подбирать ту технику, которая по показателям своей производительности полностью покрывает потребности заказчика и имеет небольшой запас по мощности. К примеру, если расчет производится для жилого дома, то основываются на количестве источников, подключенных к водопроводу. Следует учесть все унитазы, раковины, посудомойки, стиральные машины и прочее. Для удачного расчета можно пользоваться специальными таблицами. Техника должна лишь немного перекрывать показатели, которые соответствуют одновременному включению всех устройств, потребляющих воду в доме. Это гарантирует отсутствие переплат, а также позволит пользоваться абсолютно всем оборудованием одновременно.

Если в достаточно крупном доме проживает всего несколько человек, то можно выбирать насосную технику, которая по своей производительности уступает показателям выполненных расчетов. Чаще всего в данном случае берут оборудование с мощностью в 60-80% относительно максимально возможного потребления. Это позволит серьезно сэкономить как при покупке насоса, так и в процессе его эксплуатации.

Важно: ознакомиться с уровнем производительности насоса можно в прилагаемом паспорте. Она измеряется в м3/ч. Для самостоятельного расчета требуемой мощности рационально переводить ее в л/с. Чтобы сделать это, достаточно умножить величину, указанную в паспорте, на 3,6.

Основные моменты при осуществлении расчетов

При желании можно определить, на какую высоту оборудование сможет поднять жидкость. Для этого достаточно знать силу напора насоса. Также придется учитывать, вертикально или горизонтально будет двигаться вода. Движение жидкости на 1 м. вверх соответствует перемещению на 10 м. в сторону. Именно с этим связана необходимость детального изучения схемы водопровода, начиная от насоса.

Силу напора насоса в технической документации в подавляющем большинстве случаев указывают с учетом движения именно вверх. В результате необходимо самостоятельно пересчитать данный показатель, исходя из конфигурации конкретной водопроводной системы. В случаях, когда приходится подавать воду сначала вверх, а затем по горизонтали, возможно уменьшение силы напора насоса.

Что такое производительность насосов?

Производительность насоса – это объем жидкости, который оборудование способно переместить из одного места в другое. В старых моделях оборудования следовало делать дополнительные поправки на утечку воды в системе. Современная техника фактически не допускает такого расхода, что обеспечивает соответствие теоретических показателей и практической производительности устройств.

При желании можно вообще не учитывать информацию, указанную в паспорте того или иного оборудования.

Уровень напора центробежного насоса может быть уточнен с использованием следующих устройств:

  • Ротометр. Данный прибор устанавливается в трубопровод с целью уточнения реального уровня производительности. Здесь присутствуют специализированные поплавок и шкала. Благодаря этому, удается создать качественный калибровочный график. Его наполнение целиком и полностью зависит от параметров жидкостей и особенностей используемого измерительного оборудования.
  • Дифманометр. Аппарат выполняется в форме трубки, которую наполняют жидкостью. При помощи фиксирующего шланга дифманометр устанавливают в структуру трубопровода. При этом уровень мощности будет оказывать влияние на напор жидкости с обеих сторон. Путем построения графика переменных значений удастся получить максимально точные результаты относительно напора центробежного насоса.
  • Современное специальное оборудование. Оно способно подавать всю необходимую информацию о функционировании прямо на компьютер в автоматическом режиме. Данная методика считается наиболее точной.

На что способна повлиять производительность центробежного насоса?

Функционирование любого насосного оборудования зависит от соответствия показателей поступления жидкости в систему, а также мощности создаваемого напора. В ситуации, когда подача максимальна, то напор падает до минимальных значений. При этом в ситуации предельно допустимого напора центробежного насоса не стоит ожидать такой же большой отдачи.

Для эффективного функционирования насосного оборудования необходимо рационально выбирать конкретную модель. Достаточно точные объемы расхода воды известны уже на этапе формирования трубопровода. В зависимости от этого показателя и рекомендуется подбирать насос с подходящей производительностью.

В случаях, когда данный показатель находится на уровне менее 10 м3/ч, лучше прочих себя показывают дозаторы, бочковые насосы и прочее оборудование. При производительности центробежного насоса от 10 до 100 м3 предпочтение следует отдать винтовым или поверхностным моделям. В процессе подбора оборудования следует обязательно учитывать и другие факторы, прежде всего, условия окружающей среды.

На спец. сайтах при желании можно установить множество фильтров, которые позволят сделать поиск необходимой техники более удобным и простым. Если самостоятельно справиться с подбором производительности центробежного насоса сложно, обратитесь к профессионалам. Напор насоса – это один из самых важных показателей.

В нашем каталоге промышленных насосов ЦНС все насосы распределены по разделам в соответствии с их производительностью. Напор для каждого насоса указан в описании характеристик.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *