Производительность насоса
.docxПроизводительность насоса
Производительность центробежного насоса (подача Q) - это объём жидкости, перемещаемый агрегатом за момент времени. Для того чтобы произвести расчёт производительности насоса, необходимо знать условия, в которых он будет эксплуатироваться. Рассчитав данную величину, вы определитесь, какое устройство вам подойдёт. Для расчёта производительности нужного устройства начнём с вопроса, как рассчитать напор насоса, который нам понадобится. Для этого нам необходимо произвести замеры расстояния от точки зеркала воды до самого крайнего потребителя. Расстояние считается в метрах. Обратите внимание! Принято, что расстояние 10 метров по горизонтали от точки напора равняется одному вертикальному метру подъёма устройства. То есть устройство с напором 40 метров будет выдавать не более 2 атмосфер давления, если он будет производить забор воды на уровне её выдачи, а расстояние до точки выдачи будет 200м (то есть без подъёма, только по горизонтали).
Расчет производительности для дома
На рисунке буквой Н - обозначается высота, а буквой L - длина. При расчёте расстояния необходимо занести расстояние по вертикали и горизонтали в разные строчки, далее мы объясним, как их сложить правильно. Допустим, расстояние Н (высота) от зеркала воды до самой крайней точки (ванная комната) составило 8 метров, расстояние L(длина) магистрали, составила 18 метров, следовательно, длину переводим в высоту, разделив её на десять: H=L/10 = 18/10= 1.8м, складываем её с замеренной высотой, 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 ванной – 15 литров в минуту
Стиральная машина – 8 литров в минуту.
Суммарный расход вычисляем путём сложения, получатся 10+15+8=33 л/мин это показатель нужной производительности. Аппарат должен соответствовать либо превышать данное значение.
Выдача 20 литров в минуту, 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 подача насоса составляла 33 литра воды в минуту на высоту 10 метров . Получив эти данные, направляйтесь в специализированный магазин и подбирайте нужную модель.
Характеристики насоса
Гидравлическая характеристика – показывает зависимость производительности и напора, обозначается на графиках кривыми линиями. Подача устройства – это объём жидкости, перемещаемый агрегатом за момент времени. Обозначается буквой Q – это производительность (подача). Измеряется в м3/ч либо л/сек. Напор насоса - высота, на которую устройство может поднять столб воды. Обозначение буква H. Измеряется в метрах (м). Мощность – это энергия, которую получает поток воды за момент времени. Обозначается буквой N, а измеряется в киловаттах. Электрическая мощность - значение мощности электропривода аппарата, которая также измеряется в киловаттах.
График кривой напора и производительности.
КПД – значение выражает, сколько потребляемой энергии преобразуется в полезную. Полезная энергия – это энергия, которую отдаёт устройство жидкости, а потребляемая энергия – это значение, сколько потратил двигатель энергии, чтобы раскрутить вал. Нагрузка, которую оказывает вода за счёт создания давления и её перемещения съедает часть полезной энергии, из-за этого она теряется. Высокий показатель КПД говорит о том, что машина эффективно справляется с работой. Узнав, в чём измеряется производительность, вы легко сможете ориентироваться, на какие данные следует обращать внимания и понимать, что они означают.
Импеллерный аппарат. производительность импеллерного насоса позволяет ему работать с вязкими жидкостями. Применяется в нефтепереработке, пищевой и химической промышленности
Подбор насоса по конструкции и рабочей точке
Рабочая характеристика – величина производительности. Такой график показывает зависимость напора машины от ее производительности. Рабочая точка – это место пересечения линий характеристики, а именно его производительности и напора. Такие графики составляются в условиях замеров нужных величин и внесение их на ось ординат. Величина измеряется в л/сек либо м3/час. Считается идеальным параметром для выбора устройства. Стоит учитывать, что со временем аппарат даёт просадку, и значение этой величины соответственно тоже изменяется. Учитывая просадку, устройство берут мощнее.
График отношения высоты напора и параметров системы
Техническая характеристика агрегата указывает, какова номинальная производительность насосов. Такие данные помогают нам определиться при выборе устройства. Зная условия эксплуатации, их сравнивают с номинальными значениями и подбирают нужный агрегат с учётом запаса. Выбор аппарата для скважины:
Выбор типа и конструкции устройства зависит от условий его эксплуатации. Необходимо знать, где он будет установлен и какой напор он должен иметь. Различают следующие типы устройств:
импеллерный; (ламельный)
пластинчатый; (шиберный)
центробежный;
плунжерный;
шестерённый;
центробежно-шнековый (дисковый и осе – диагональный).
Каждый имеет свои достоинства и недостатки. Для того чтобы произвести расчёт насоса, необходимо посоветоваться с квалифицированным специалистом, либо самому хорошо разбираться в данной теме.
Осе – диагональный шнековый аппарат. Используется для работы с нефтепродуктами
Регулирование работы насоса
Регулирование работы – это процесс изменения технических характеристик устройства либо изменения характеристик системы подачи. Процесс осуществляется несколькими способами:
Дросселирование- самым распространённым является процесс регулирования за счёт изменений системы подачи. Для изменения условий системы подачи пользуются вентилями и задвижками. Из-за опасности возникновения кавитации таким способом не рекомендуется злоупотреблять. Как правило, на промышленных объектах на каждом вентиле стоят метки, пределы которых переходить не допускается, ввиду возникновения аварийной ситуации. (Кавитация– процесс образования пузырьков во всасывающем патрубке с последующим схлопыванием и высвобождением большого количества кинетической энергии, опасен гидроударами и разрывами трубопроводов).
Изменение частоты вращения– потери и возникновение аварийной ситуации минимальны, не требуется крутить задвижки. Такой метод можно считать идеальным, но увы недостаток все-таки есть. Не каждый привод предполагает регулировку частоты вращения.
В некоторых случаях производят регулирование работы устройства за счет изменения угла наклона лопастей
Все остальные способы требуют вмешательства в середину рабочей части насоса. Например, в многоступенчатых устройствах убирают количество рабочих ступеней.
Производительность насоса
В чём измеряется производительность? Подача измеряется в м3/ч в час либо л/сек. От производительности зависит, то для каких целей он будет применён. У любой мотора есть свои заявленные характеристики. Как правило, они пишутся на жестяных табличках и крепятся на корпусе агрегата.
Табличка с характеристиками закреплена на крышке конденсаторного блока
На табличке указаны следующие параметры:
Q – подача 40 литров в минуту;
H – напор устройства, его высота подъёма столба воды 38 метров;
V – питание сети 220Вольт 50Hz;
kW – 0.37кВт – мощность двигателя, ток 2,5А;
2900 – оборотов на валу;
IP 44 – степень защиты (от капель и брызг, предметов размеров не более 1мм).
Также, указана страна производитель.
Также на табличках могут указывать другую дополнительную информацию. Эта информация пригодится в дальнейшем при обслуживании.
Обзор насосов
Насосы бывают промышленные и бытовые. В основу работу положен одинаковый принцип, разница только в размерах и индивидуальных параметрах. Нужный агрегат подбирается в зависимости от типа выполняемой работы. Рассмотрим типы устройств и их разновидности.
Виды насосов
Поверхностные насосы
Такие устройства не погружаются в воду, а находятся над или под ее поверхностью. Забор воды происходит посредством всасывания через магистраль. Такие машины применяются для водоснабжения жилых домов, коттеджей, мест, где отрезок до зеркала воды небольшое. Модели поверхностных насосов с подробными характеристиками можно найти тут. Бывают двух видов:
Вихревые – имеют небольшую глубину всасывания. Большинство видов применяются для повышения давления воды, которая поступает из системы или резервуара. Также, существуют конструкции, которые используются для забора воды с небольшой глубины, до 9 метров. Для удобств эксплуатации такие устройства устанавливаются в паре с автоматикой. Благодаря системе автоматики и гидроаккумулятора, появилась возможность получать воду, просто открыв кран. Автоматика следит за наполнением резервуара (гидроаккумулятора) и подкачивает воду в него, когда давление снижается до установленного значения.
Поверхностный вихревой насос в разрезе. У центробежного аппарата такая же конструкция, отличие в том, что используется два и более колеса забора воды
Центробежные – практически ничем не отличаются. Они имеют аналогичную конструкцию. Разница состоит в количестве составных частей: у вихревого устройства – одно колесо, а у центробежного может быть два и больше колеса забора воды. От количества колёс зависит мощность напора. Выдача составляет от трех до девяти кубических метров в час. Центробежный насос устройство и принцип работы:
Колодезные насосы
Такие машины имеют нижний забор воды. Конструкция позволяет работать полностью погружая устройство в воду. Охлаждение осуществляется благодаря температуре перекачиваемой жидкости. В конструкции применено оригинальное решение – автоматический выключатель, который отключает питание при падении уровня воды. Выключатель работает по принципу поплавка. Аппарат дает от трёх до семи кубов воды в час, напор от 10 до 30 метров.
Колодезный насос. Имеет нижний забор воды и автоматический выключатель (защита от сухого хода)
Скважинные насосы
Размер скважинных агрегатов в диаметре составляет от 75мм до 250мм, благодаря этому размеру, не составляет труда опустить аппарат в обсадную трубу скважины. Они подходят для подачи слегка загрязнённой воды с примесями. Благодаря хорошей производительности насосы получили достаточно широкое применение в быту. Устанавливаются в комплекте с автоматикой и гидроаккумулятором. Используют для обеспечения водой жилых домов.
Пример применения скважинного аппарата.
Дренажные насосы
Погружной тип, предназначенный для работы с загрязнённой водой. Такими устройствами откачивают загрязнённую воду с котлованов, подвалов, бассейнов, искусственных водоёмов. Устройства малогабаритные, производительность насосов колеблется от 10 до 100 кубических метров в час, в зависимости от производителя и назначения.
Дренажный насос. Конструктивные характеристики
Разновидностью дренажных устройств выступают фекальные. Отличие их в том, что фекальный может перекачивать жидкость, содержащую более крупные частицы, используются для перекачивания канализационных и сточных вод. Фекальные насосы подходящие вашим параметрам можно на нашем сайте.
Шестерёнчатый насос
Шестерёнчатый, как его ещё называют шестерённый - это агрегат объёмного типа. Хорошо себя зарекомендовал при работе с вязкими продуктами, такие как различные типы масла, нефтепродукты. Существует два типа: с внутренним зацеплением и внешним. Проводя расчет производительности насоса шестерёнчатого типа, необходимо учитывать то, что она зависит от конструкции машины и его размеров, косозубые шестерни обеспечивают более плавный поток жидкости, чем прямозубые. Чтобы узнать производительность насоса формула следующая:
Q = 2·f·z·n·b·ηV
Q – производительность шестеренчатого насоса, м3/с;
f – площадь поперечного сечения пространства между соседними зубьями, м2;
z – число зубьев;
b – длинна зуба, м;
n – частота вращения зубьев, сек-1;
ηV– объемный коэффициент полезного действия.
Наибольшее применение получила косозубая конструкция шевронных шестерён. Коэффициент полезного действия не превышает 70%. Шестерённый насос - устройство, принцип работы, применение:
Циркуляционный насос
Для поддержания правильного режима работы теплоносителя, для циркуляции воды в системе отопления применяют циркуляционные насосы. Основной особенностью является размер. Они очень компактны и размещаются, прямо на магистральной трубе системы отопления. Благодаря устройству достигается равномерная температура по всей системе отопления. В них есть встроенный режим регулировки производительности.