Способы определения напора насоса: полезные советы и замеры

Производительность (подача) Q (м 3 /сек) определяется объёмом жидкости, подаваемой насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени.

Напор Н (м)- высота, на которую может быть поднят 1 кг перекачиваемой жидкости за счёт энергии, сообщаемой ей насосом.

Полезная мощность Nп, затрачиваемая насосом на сообщение жидкости энергии, равна произведению удельной энергии Н на весовой расход жидкости γQ:

Nп = γQН = ρgQН

ρ (кг/ м 3 ) – плотность перекачиваемой жидкости,

γ(кгс/ м 3 ) – удельный вес перекачиваемой жидкости.

Мощность на валу:

где ηн – к.п.д. насоса.

Для центробежных насосов ηн– 0,6-0,7, для поршневых насосов – 0,8-0,9, для наиболее совершенных центробежных насосов большой производительности — 0,93 – 0,95.

Номинальная мощность двигателя

ηпер — к.п.д. передачи,

ηдв — к.п.д. двигателя.

ηн ηпер ηдв- полный к.п.д. насосной установки η, т.е.

Установочная мощность двигателя Nуст рассчитывается по величине Nдв с учётом возможных перегрузок в момент пуска насоса:

Nуст = βNдв

гдеβ – коэффициент запаса мощности:

Напор насоса. Высота всасывания

Н – напор насоса,

рн — давление в напорном патрубке насоса,

рвс- давление во всасывающем патрубке насоса,

h -высота подъёма жидкости в насосе.

Такимобразом, напор насоса равен сумме высоты подъёма жидкости в насосе и разности пьезометрических напоров в нагнетательном и всасывающем патрубках насоса.

Для определения напора действующего насоса пользуются показаниями установленных на нём манометра (рм)и вакуумметра (рв).

ра – атмосферное давление.

Напор действующего насоса может быть определён, как сумма показаний манометра и вакуумметра (выраженных в м столба перекачиваемой жидкости) и расстояния по вертикали между точками расположения этих приборов.

В насосной установке напор насоса затрачивается на перемещение жидкости на геометрическую высоту её подъёма(Нг), преодоление разности давлений в напорной (р2) и приёмной(р0) емкостях, т.е.и суммарного гидравлического сопротивления (hп) во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

Н = Нг ++hп

hп= hп.н+ hп.вс. – суммарное гидравлическое сопротивление всасывающего и нагнетательного трубопроводов.

Если давления в приёмной и напорной емкостях одинаковы (р2= р0), то уравнение напора примет вид

Н = Нг + hп

При перекачивании жидкости по горизонтальному трубопроводу (Нг = 0):

Н = +hп

В случае равенства давлений в приёмной и напорной емкостях для горизонтального трубопровода (р2= р0 и Нг = 0) напор насоса

Н = hп

Высота всасывания

Высота всасывания насоса увеличивается с возрастанием давления р0 в приёмной ёмкости и уменьшается с увеличением давления рвс, скорости жидкостивс и потерь напора hп..всво всасывающем трубопроводе.

Если жидкость перекачивается из открытой ёмкости, то давление р0 равно атмосферному ра. Давление на входе в насос рвсдолжно быть больше давления рtнасыщенного пара перекачиваемой жидкости при температуре всасывания (рвc > рt), т.к. в противном случае жидкость в насосе начнёт кипеть. Следовательно,

т.е. высота всасывания зависит от атмосферного давления, скорости движения и плотности перекачиваемой жидкости, её температуры (и соответственно – давления её паров) и гидравлического сопротивления всасывающего трубопровода. При перекачивании горячих жидкостей насос устанавливают ниже уровня приёмной ёмкости, чтобы обеспечить некоторый подпор со стороны всасывания, или создают избыточное давление в приёмной ёмкости. Таким же образом перекачивают высоковязкие жидкости.

Кавитация возникает при высоких скоростях вращения рабочих колёс центробежных насосов и при перекачивании горячих жидкостей в условиях, когда происходит интенсивное парообразование в жидкости, находящейся в насосе. Пузырьки пара попадают вместе с жидкостью в область более высоких давлений, где мгновенно конденсируются. Жидкость стремительно заполняет полости, в которых находился сконденсировавшийся пар, что сопровождается гидравлическими ударами, шумом и сотрясением насоса. Кавитация приводит к быстрому разрушению насоса за счёт гидравлических ударов и усиления коррозии в период парообразования. При кавитации производительность и напор насоса резко снижаются.

Практически высота всасывания насосов при перекачивании воды не превышает следующих значений:

Что означает напор насоса в метрах

Работа насоса связана с перекачиванием разных жидкостей. При транспортировке жидкости из одной точки в другую происходит преобразование механической энергии в энергию жидкости. Насосы используют в разной среде, с чистыми или загрязненными источниками. От сферы эксплуатации зависит и требуемая мощность оборудования. В этом обзоре мы рассмотрим, что означает напор насоса в метрах, от чего он зависит, какие требуемые технические показатели разных моделей.

Основные рабочие параметры насосов

Ключевыми рабочими параметрами насосного оборудования считают такие показатели:

• производительность. Она определяет реальный расход. Производительность указывает на объемы жидкости, которые удается транспортировать за единицу времени с использованием оборудования;
• мощность. Она указывает на параметры энергии, которую передает или получает оборудование. Выделяют полезную и потребляемую мощность;
• КПД.

Как определить полезную мощность насосного оборудования?

Если вам необходимо установить полезную мощность изделия, потребуется воспользоваться двумя терминами. Расчеты производятся, чтобы узнать реальные объемы перекачивания жидкости с учетом специфики водной среды.

Напор относится к категории механической энергии, поскольку ее вырабатывают во время работы насосного оборудования. Чтобы определить показатели напора, необходимо рассчитать энергию на входе и выходе воды. На практике показатель напора демонстрирует максимальную высоту, на которую насос может поднять воду.

Мощность насоса в формулах встречается в виде N. Единица измерения — кВт. Если вы воспользуетесь готовой формулой, расставив рабочие показатели своего устройства, удастся рассчитать мощность, которая формируется на протяжении установленного времени с учетом конкретного значения объема воды.

Что означает напор насоса и простая формула расчета

Универсальная формула применяется ко всем насосам, которые вы можете использовать для перекачивания воды. Если вам потребуются максимально точные расчеты, тогда лучше ориентироваться на специфику конкретного оборудования со всеми его конструктивными тонкостями.

Если вы поставили задачу определения максимального напора, учитывайте такие важные параметры:

• горизонтальные и вертикальные измерения. Потребуется воспользоваться системой перевода вертикальных показателей напора в горизонтальные. Оцените участки водопровода и просчитайте все сопутствующие потери. При переводе важно: 1 метр вертикального измерения = 10 метрам горизонтального;
• максимальный напор должен быть рассчитан на все коммуникации в помещении;
• требуемое давление;
• потенциальные потери напора. Они зависят от системы трубопровода, количества переходов, дополнительных элементов в системе водоснабжения, вкраплений, значения вязкости жидкости и других особенностей.

Определение напора в насосах разного вида

Чтобы определить рабочий напор насосного оборудования в бытовых условиях, вы можете воспользоваться универсальной формулой. Однако для более точных значений потребуется учитывать специфику разных типов оборудования.

1. Определение напора для центробежных насосов.

В силу особенностей конструкции этого типа оборудования показатель напора зависит от количества оборотов рабочего колеса. Движение рабочих лопастей определяет реальные напорные характеристики.

1. Определение напора в погружных насосах.

Эта характеристика рассчитывается с учетом разницы положения приемной точки и патрубка. Также нельзя исключать дополнительные величины напора, которые учитываются с целью обеспечения свободного включения сразу нескольких сантехнических приборов.

1. Определение характеристики напора в поверхностных моделях насосов.

Расчеты в этом случае связаны со спецификой расположения оборудования, поскольку поверхностные системы могут располагаться в двух положениях по отношению к источнику с жидкостью.

Расходы насоса и способы увеличения напора

Именно на этапе монтажа встречаются ошибки, которые в дальнейшем негативно сказываются на рабочих характеристиках насоса. Именно поэтому важно определить ключевые ошибки установки, которые помогут избежать трудностей в дальнейшем.

В список самых распространенных ошибок при монтаже вошли:

1. Неправильно подобранный диаметр патрубка в соотношении с трубопроводом. Из-за этого насос не может работать на максимальной мощности в силу увеличения сопротивления. В результате насос не справляется с поставленной задачей и его рабочие показатели не соответствуют потенциальным возможностям.
2. Эксплуатация с подключением обычного шланга. В таком случае уменьшается не только подача насоса, но и есть риски полного прекращения жидкости. Специалисты рекомендуют использовать исключительно гофрированные шланги.
3. Большое количество переходов и изгибов в системе трубопровода. Из-за этого в системе существенно увеличивается сопротивление. Это негативно отражается на показатели производительности.
4. Нарушение герметичности. В этом случае в трубопровод поступает воздух. Автоматически такая неполадка приводит к снижению напора.

Необходимо придерживаться всех правил монтажа и эксплуатации, если вы рассчитываете на сохранение максимальных значений напора. Характеристика напора зависит от ряда внешних факторов и особенностей системы водопровода.

Напор и производительность центробежного насоса

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.