Что такое характеристика насоса

Отзывы довольных покупателей это подтверждают! Пользователи сервиса Яндекс.Маркет в среднем оценивают насосы Wilo на 5 из 5 баллов.

Комфорт в эксплуатации

Вместе с приобретенным у нас товаром Вы получаете в комплекте следующие документы: гарантийный талон, инструкцию по монтажу и эксплуатации, кассовый чек товарную накладную. В случае выхода из строя оборудования, гарантийный талон дает право на бесплатный гарантийный ремонт в специализированных сервисных службах.

Гарантия

Двойная защита от ржавчины! Оборудование имеет катафорезное и дополнительное лаковое покрытие корпуса.

Устойчивость к коррозии

Гарантируем качественную сборку! Заводы Wilo расположены в странах с высокой производственной культурой.

Российская или корейская сборка

Поскольку насосы предназначены для перекачивания жидкостей, одной из основных характеристик любого агрегата является напор, проявляемый повышением давления в системе.

Как рассчитывается напор?

Напор насоса (H, м) отображает удельную механическую работу, которую агрегат передает транспортируемой среде. Напор рассчитывается по формуле:

H = E/G, где

E — механическая энергия (Н⋅м)

G — вес транспортируемой жидкости (Н)

Что такое характеристика насоса?

Производители насосной техники под характеристикой насоса подразумевают графическую кривую, отображающую взаимосвязь между создаваемым напором и подачей рабочей среды.

Как связаны напор и подача насоса?

Между создаваемым напором и подачей (расходом перекачиваемой рабочей среды) существует взаимосвязь, отображаемая на графике характеристики насоса.

Горизонтальная ось используется в качестве шкалы подачи (Q, м 3 /ч или л/с), вертикальная служит для отображения напора (H). Традиционно величину напора выражают в метрах водного столба (м в.ст.), однако допустимы и другие единицы измерения, связанные между собой следующими соотношениями:

10 м в.ст. = 100000 Па = 100 кПа = 1 бар

Детальный анализ кривой позволяет утверждать, что насос преобразует энергию электромотора (с учетом общего КПД) в две формы гидравлической энергии — скорость и давление.

Какие особенности имеет график характеристики насоса?

Работа насоса с закрытым клапаном позволяет создавать в системе максимальное давление — напор при нулевой подаче (H0). При медленном открытии клапана начинается движение перекачиваемой жидкости с преобразованием части энергии привода в кинетическую. В таком случае поддерживать первоначальный напор уже невозможно, поэтому график характеристики имеет форму падающей кривой, которая теоретически в какой-то точке должна пересечься с осью подачи. В нулевой точке напора у рабочей среды есть только кинетическая энергия, но давление отсутствует.

Читайте: Что такое ХВС и каковы его основные характеристики

Кривая характеристики насоса:

Однако, в реальных условиях из-за наличия внутреннего сопротивления в трубопроводной системе кривая характеристики насоса обрывается до достижения оси подачи.

Какие существуют варианты формы характеристик насоса?

На форму характеристики насосного агрегата влияет множество параметров. Предложенный график наглядно отображает различную крутизну характеристик насоса в зависимости от частоты вращения его привода:

Различают пологую и крутую форму характеристики насоса.

От крутизны характеристик насосного агрегата и смещения его рабочей точки зависят подача и напор:

Вариант с пологой кривой: при большом изменении подачи напор изменяется незначительно;
Вариант с крутой кривой: при большом изменении подачи существенно изменяется напор

Характеристики насосов – подача, напор и рабочая точка

Повышение давления насосом называется напором. Под напором насоса (H) понимается удельная механическая работа, передаваемая насосом перекачиваемой жидкости.

E = механическая энергия [Н•м]

G = вес перекачиваемой жидкости [Н]

При этом напор, создаваемый насосом, и расход перекачиваемой жидкости (подача) зависят друг от друга. Эта зависимость отображается графически в виде характеристики насоса. Вертикальная ось (ось ординат) отражает напор насоса (H), выраженный в метрах [м]. Возможны также другие масштабы шкалы напора. При этом действительны следующие соотношения:

10 м в.ст. = 1 бар = 100 000 Па = 100 кПа

На горизонтальной оси (ось абсцисс) нанесена шкала подачи насоса (Q), выраженной в кубометрах в час [м3/ч]. Возможны также другие масштабы шкалы подачи, например [л/с]. Форма характеристики показывает следующие виды зависимости: энергия электропривода (с учетом общего КПД) преобразуется в насосе в такие формы гидравлической энергии, как давление и скорость. Если насос работает при закрытом клапане, он создает максимальное давление. В этом случае говорят о напоре насоса H0 при нулевой подаче.

Когда клапан начинает медленно открываться, перекачиваемая среда приходит в движение. За счет этого часть энергии привода преобразуется в кинетическую энергию жидкости. Поддержание первоначального давления становится невозможным. Характеристика насоса приобретает форму падающей кривой. Теоретически характеристика насоса пересекается с осью подачи.

Читайте: Как правильно проверить работоспособность реле давления на гидроаккумуляторе

Тогда вода обладает только кинетической энергией, то есть давление уже не создается. Однако, так как в системе трубопроводов всегда имеет место внутреннее сопротивление, в реальности характеристики насосов обрываются до того, как будет достигнута ось подачи.

Характеристики насосов
Различная крутизна при идентичном корпусе и рабочем колесе насосов (например, в зависимости от частоты вращения мотора)

Форма характеристик насоса

На рисунке показана различная крутизна характеристик насоса, которая может зависеть, в частности, от частоты вращения мотора.

Различное изменение подачи и давления

При этом крутизна характеристики и смещение рабочей точки влияет также на изменение подачи и напора: • пологая кривая – большее изменение подачи при незначительном изменении напора • крутая кривая – большое изменение подачи при значительном изменении напора

Характеристика насосной системы

Трение, имеющее место в трубопроводной сети, ведет к потере давления перекачиваемой жидкости по всей длине. Кроме этого, потеря давления зависит от температуры и вязкости перекачиваемой жидкости, скорости потока, свойств арматуры и агрегатов, а также сопротивления, обусловленного диаметром, длиной и шероховатостью стенок труб.

Потеря давления отображается на графике в виде характеристики системы. Для этого используется тот же график, что и для характеристики насоса.

Характеристика системы

Форма характеристики показывает следующие зависимости:

Причиной гидравлического сопротивления, имеющего место в трубопроводной сети, является трение воды о стенки труб, трение частиц воды друг о друга, а также изменение направления потока в фасонных деталях арматуры.

При изменении подачи, например, при открывании и закрывании термостатических вентилей, изменяется также скорость потока и, тем самым, сопротивление. Так как сечение труб можно рассматривать как площадь живого сечения потока, сопротивление изменяется квадратично. Поэтому график будет иметь форму параболы. Эту связь можно представить в виде следующего уравнения:

Читайте: Инструкция по подключению водонагревателя к водопроводу в доме

Если подача в трубопроводной сети уменьшается в два раза, то напор падает на три четверти. Если, напротив, подача увеличивается в два раза, то напор повышается в четыре раза. В качестве примера можно взять истечение воды из отдельного водопроводного крана.

При начальном давлении 2 бара, что соответствует напору насоса прим. 20 м, вода вытекает из крана DN 1/2 с расходом 2 м3/ч.

Чтобы увеличить подачу в два раза, необходимо повысить начальное давление на входе с 2 до 8 бар.

Изменяющаяся рабочая точка

Рабочая точка

Точка, в которой пересекаются характеристики насоса и системы, являетсярабочей точкой системы и насоса. Это означает, что в этой точке имеет место равновесие между полезной мощностью насоса и мощностью, потребляемой трубопроводной сетью. Напор насоса всегда равен сопротивлению системы. От этого зависит также подача, которая может быть обеспечена насосом.

При этом следует иметь в виду, что подача не должна быть ниже определенного минимального значения. В противном случае это может вызвать слишком сильное повышение температуры в насосной камере и, как следствие, повреждение насоса. Во избежание этого следует неукоснительно соблюдать инструкции производителя.

Рабочая точка за пределами характеристики насоса может вызвать повреждение мотора. По мере изменения подачи в процессе работы насоса также постоянно смещается рабочая точка. Найти оптимальную расчетную рабочую точку в соответствии с максимальными эксплуатационными требованиями входит в задачи проектировщика.

Такими требованиями являются:

для циркуляционных насосов систем отопления — потребление тепла зданием,
для установок повышения напора — пиковый расход для всех мест водоразбора.

Все остальные рабочие точки находятся слева от данной расчетной рабочей точки.

На двух рисунках показано влияние изменения гидродинамического сопротивления на смещение рабочей точки. Смещение рабочей точки по направлению влево от расчетного положения неизбежно вызывает увеличение напора насоса. В результате этого возникает шум в клапанах. Регулирование напора и подачи в соответствии с потребностью может производиться применением насосов с частотным преобразователем. При этом существенно сокращаются эксплуатационные расходы.