Производительность насоса зависит от нескольких ключевых факторов, основных из которых являются конструктивные параметры устройства, включая его размеры, материал изготовления и тип используемого рабочего колеса. Эти элементы непосредственно влияют на эффективность преобразования механической энергии в гидродинамическое давление, что в свою очередь определяет объем и скорость перекачиваемой жидкости.
Кроме того, производительность насоса может варьироваться в зависимости от условий эксплуатации, таких как вязкость перекачиваемой жидкости, температура и давление на входе и выходе. На эффективность работы также влияют технические характеристики самой насосной системы, включая трубопроводные соединения и наличие дополнительных элементов, таких как фильтры или клапаны.
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 В техническом паспорте или руководстве по эксплуатации.
![]()
Что такое производительность насоса
Что такое производительность насосаПод 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. 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, возможно 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.
Подписка на рассылку
Подписавшись, Вы будете оперативно получать новости Электротехнической отрасли, кабельных заводов, наличие на складе, спецпредложения.
Источник3: industriation.ru
Производительность насоса: расчёт и регулирование
Напор, мощность, эффективность — главные параметры при выборе насосов. В этой статье — что такое производительность, как она рассчитывается и способы ее регулировки.
Что такое производительность насоса
Производительность насоса, она же подача или объемный расход — это количество жидкости, перекачиваемый аппаратом за единицу времени. Данный параметр в формулах обозначается буквой Q, единицы измерения – м3/с, м3/ч, л/с, л/ч. Максимальную величину данной технической характеристики отмечают на идентификационной табличке каждого насоса – шильде.
Если подачу измеряют не объёмом, а количеством перемещаемой жидкости в единицу времени, такой расход называется массовым. Массовый расход отмечают буквой G. Соотношение массового и объемного расхода выражается формулой:
Где ρ – плотность перекачиваемой жидкой среды
Аппараты для измерения производительности
- Ротаметр состоит из стеклянной трубки с поплавком. Для измерения прибор оснащён шкалой и калибровочным графиком. Устройство монтируется в трубопровод.
Дифманометр с мерной диафрагмой — это U-образная трубка с жидкостью. Диафрагма в виде переборки с отверстием крепится к трубопроводу, трубка подсоединяется двумя шлангами, вмонтированными перед и за диафрагмой. Жидкости в трубопроводе и дифманометре не перемешиваются. Напор перемещаемой жидкой среды после прохода сквозь диафрагму падает. По шлангам напор передается жидкости в U-образной трубке. Чем больше производительность, тем выше:
— разница напора с двух сторон диафрагмы;
— разница между уровнями жидкости в двух ветвях дифманометрической трубки.
Посредством градуировочного графика из полученных значений дифманометра рассчитывается подача насоса.
Данные манометры состоят из:
Влияние производительности на выбор насоса
Потребительские качества насоса выявляются в зависимости напора от подачи. Максимальной подаче соответствует минимальный напор и наоборот. Данный график зависимости заносится в техническую документацию устройства. Если данная информация отсутствует, покупатель самостоятельно проверяет оборудование после установки.
Устройство подбирается под определённую трубопроводную систему, поэтому необходимое значение понятно наперёд.
В некоторых отраслях используются разные типы насосных устройств, например, и винтовые, и центробежные. В таком случае выбирается агрегат с максимально соответствующей производительностью.
| Производительность, м³/ч | Подходящий тип насоса |
| До 10 м³/ч | Бочковые, насосы-дозаторы, винтовые, импеллерные, полупогружные, мембранные, химические, центробежные, оборудование для дезинфекции |
| 10 – 100 м³/ч | Винтовые, импеллерные, полупогружные, центробежные, мембранные, химические, центробежные |
Факторы, влияющие на производительность насоса
Конструкция и принцип работы насоса воздействуют на производительность и метод её расчёта. На значении параметра влияют:
- частота оборотов или тактов устройства;
- свойства жидкости;
- особенности трубопровода;
- при самовсасывании плотной или вязкой жидкости подача уменьшается.
Производительность центробежных насосов
Центробежные насосы обладают высокой эффективностью, а также равномерной подачей. Но значения падают по мере усиления напора. По силе напора центробежные устройства проигрывают мембранным, винтовым, импеллерным аппаратам.
С повышением производительности увеличивается используемая мощность, а КПД достигает максимальной величины и начинает снижаться. Наиболее благоприятный рабочий режим — при максимальном КПД. Многоступенчатая разновидность устройств при схожем с одноступенчатыми объемном расходе выдает больший напор.
Способы управления подачей центробежного насоса:
- Изменение частоты оборотов рабочего колеса. С падением частоты оборотов уменьшается производительность насоса. С уменьшением подачи падает напор, а также использование электроэнергии насосом.
- Смена положения задвижки на напорном трубопроводе. Чем больше открыта задвижка, тем выше подача. Данный метод легче предыдущего, но не снижает энергопотребление. При падении производительности с помощью задвижки КПД снижается, напор возрастает.
- Байпасирование – использование байпаса, обходного пути с задвижкой для отвода части жидкости из напорного трубопровода во всасывающий. Производительность регулируют положением задвижки. Размер изменения определяют по разнице значений двух дифманометров, монтированных перед и после байпаса. При открытии задвижки байпаса повышается эффективность и применяемая мощность, КПД уменьшается. Поэтому подобный способ менее эффективен, чем первый.
Производительность мембранных устройств
Мембранные агрегаты подают высокий напор, при этом сила напора не влияет на производительности. Из-за инерционности движения мембранные устройства функционируют с небольшой частотой и низкой подачей.
Производительность винтовых аппаратов
В винтовых насосах жидкость перемещается вращением одного или нескольких сцепленных винтов. Вращательное движение винтовых насосов, по сравнению с мембранными, не затруднено инерцией. Производительность данного оборудования отлична с центробежными устройствами и повышается с увеличением частоты оборотов. Однако напор не меняется.
Устройства подразделяются на одно- и многовинтовые. У многовинтовых моделей подача больше, чем у одновинтовых.
Производительность импеллерных насосов
Производительность подобных устройств напрямую обусловлена частотой оборотов вала электрического двигателя. Большой напор позволяет перекачивать густые жидкости с высокой вязкостью.
Производительность насосов-дозаторов
Данный параметр насосов-дозаторов регулируется сильнее в сопоставлении с другими насосами. Главное требование к данному оборудованию – точность дозировки перекачиваемой жидкости. Существуют следующие способы регулировки дозаторов:
- Ручное управление. Величина подачи выставляется поворотом ручки настройки.
- Сервопривод. Ход насоса ограничен до необходимого значения, дозирование происходит автоматически.
- Частотный преобразователь. Насос настраивается с помощью электронного блока управления с дисплеем. Возможно ручная настройка.
Источник4: industriation.ru
Источник5: makipa.ru
Производительность насоса: расчет подачи и выбор насоса
Производительность насоса (подача Q) — это объем жидкости, который насос может переместить за определенный промежуток времени. Чтобы рассчитать производительность насоса в литрах в минуту, необходимо учесть условия, в которых он будет использоваться. После расчета этой величины вы сможете определить, какой насос подойдет именно вам.
Чтобы сделать расчет производительности насоса, нужно начать с того, как рассчитать напор насоса, который нам понадобится. Для этого нужно измерить расстояние от точки зеркала воды до самой удаленной точки потребления. Расстояние измеряется в метрах.
Обратите внимание! Обычно, если расстояние по горизонтали от точки напора составляет 10 метров, то это равно одному вертикальному метру подъема устройства. Таким образом, устройство с напором 40 метров будет выдавать не более 2 атмосфер давления, если оно будет забирать воду на уровне ее выдачи и расстояние до точки выдачи составит 200 метров (то есть без подъема, только по горизонтали).
Это объясняется тем, что при таком расстоянии по горизонтали от точки напора устройство будет иметь только 2 атмосферы давления, так как каждая атмосфера давления соответствует примерно 10 метрам напора.
Пример установки оборудования в частном доме
Расчет производительности для дома
На рисунке буквой Н обозначается высота, а буквой L — длина. При расчете расстояния необходимо занести расстояние по вертикали и горизонтали в разные строчки. Далее мы объясним, как их сложить правильно.
Предположим, что расстояние Н (высота) от зеркала воды до самой крайней точки (в ванной комнате) составляет 8 метров, а расстояние L (длина) магистрали – 18 метров. Тогда, чтобы перевести длину в высоту, нам нужно разделить ее на десять: H = L / 10 = 18 / 10 = 1,8 метра. Затем мы складываем эту величину с замеренной высотой и получаем 9,8 метра.
Следующим этапом необходимо выполнить расчёт потребляемой воды Q. Для этого нужно посчитать, сколько одновременно открытых точек забора воды будет использоваться. В нашем случае:
- смеситель умывальника – 10 литров в минуту.
- смеситель ванны – 15 литров в минуту.
- стиральная машина – 8 литров в минуту.
Суммарный расход вычисляем путем сложения: 10 + 15 + 8 = 33 л/мин. Производительность насоса должна равняться этому значению или превышать его.
Купить насос и необходимые для него принадлежности можно в нашем интернет-магазине.
Выдача 20 л/мин, ёмкость резервуара 2л – идеальное негабаритное решение для постоянного напора воды в загородном доме из резервуара
Итак, мы выяснили, что для нужного нам снабжения дома водой нам понадобится, чтобы производительность водяного насоса составляла 33 литра воды в минуту на высоту 10 метров. Получив эти данные, можно приступить к выбору модели оборудования.
Характеристики насоса
Гидравлическая характеристика показывает зависимость производительности и напора и обозначается на графиках кривыми линиями.
Подача устройства – это объём жидкости, который насос перемещает за определённый промежуток времени. Она обозначается буквой Q и измеряется в м3/ч.
Напор насоса — это высота, на которую устройство может поднять столб воды. Обозначается буквой H и измеряется в метрах (м).
Мощность насоса — количество перекачиваемой воды в единицу времени. Эта величина выражается в литрах или кубических метрах в секунду и характеризует производительность или полезную мощность оборудования. Кроме того, существует потребляемая мощность. Это показатель электроэнергии, которая затрачивается на работу насоса и измеряется в киловаттах.
График кривой напора и производительности
КПД, или коэффициент полезного действия, показывает, какая часть потребляемой энергии преобразуется в полезную работу. Полезная работа — это та работа, которую устройство совершает над жидкостью, а потребляемая энергия — это энергия, которую двигатель затратил на то, чтобы раскрутить вал.
Нагрузка, которую создает вода при создании давления и ее перемещении, приводит к потере части полезной энергии. Высокий КПД говорит о том, что машина эффективно выполняет свою работу.
Если вы узнаете, в каких единицах измеряется производительность, то сможете легко ориентироваться и понимать, на какие данные стоит обращать внимание.
Источник6: makipa.ru