От чего зависит напор насоса: Напор насоса это? Как определить напор погружного, поверхностного или циркуляционного насоса.

Содержание

Напор насоса это? Как определить напор погружного, поверхностного или циркуляционного насоса.

Напор насоса – это давление, создаваемое рабочим органом насоса (лопастным колесом, мембраной или поршнем) по средствам передачи энергии от рабочего органа насоса (рабочего колеса, мембраны или поршня) к жидкости, т.е насос фактически толкает жидкость.

Напор является одной из основных характеристик насоса.

Напором называют приращение механической энергии, получаемой каждым килограммом жидкости, проходящей через насос, т.е. разность энергии при выходе из насос и при входе в него.

Содержание статьи

Напор: определение и характеристика

Физическую сущность напора легко понять вспомнив основы гидромеханики. Если к всасывающему патрубку насоса, берущего жидкость из ёмкости, расположенной выше его оси, подключить трубку полного напора, то уровень жидкости в ней будет поднят на некоторую высоту над осью насоса. Эта высота называется полным напором и определяется формулой

Н = p / (ρ*g)

где р – давление в насосе

ρ – плотность среды
g – ускорение свободного падения

На бытовом уровне напором называют давление насоса. И для наглядности давление насоса – это высота, на которую насос может поднять столб жидкости.

Напор имеет линейную размерность – метр.

При подборе насоса напорная характеристика является одной из ключевых, ведь при недостаточном напоре, из крана не будет течь вода, а при слишком высоком напоре может не выдержать водопроводная трасса.

Напор и подача, которые создает насос взаимно связаны. Такую взаимосвязь графически изображают в виде кривой которая называется характеристика насоса. По одной оси графика откладывают напор(в метрах) по другой оси – подачу насоса(в м3/ч).

У каждого насоса – своя характеристика и заданная производителем рабочая точка. Рабочая точка – точка в которой уравновешены полезная мощность насоса и мощность потребляемая водопроводной сетью. По мере изменения подачи – меняется и напор.

При уменьшении подачи напор увеличивается, а при увеличении – уменьшается. Найти оптимальную рабочую точку – это основная задача при эксплуатации насоса.

Напор скважинного и погружного насоса

Расчет требуемого напора скважинного насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив , где

Hвысота – перепад высот между местом, где расположен насос и наивысшей точкой системы водоснабжения;

Hпотери – гидравлические потери в трубопроводе. Гидравлические потери в трубопроводе связаны с трением жидкости о стенки труб, падением давления на поворотах и других фитингах. Такие потери определяются по экспериментальным или расчетным таблицам.

Hизлив — свободный напор на излив, при котором удобно пользоваться сантехническими приборами. Данное значение необходимо брать в диапазоне 15 – 20 м, минимальное значение 5 м, но в этом случае вода будет подаваться тонкой струйкой.

Все описанные выше параметры измеряются в метрах.

Напор дренажного и поверхностного насоса

Поверхностный насос предназначен для подачи воды из неглубоких колодцев или скважин. Так же поверхностные самовсасывающие насосы используют для подачи воды из открытых источников или баков. Такие насосы располагаются непосредственно в помещениях, а в источник с водой проводят трубопровод.

1 Вариант: источник с водой расположен выше насоса. Например, какой-то бак или водонапорный резервуар на чердаке дома. Тогда напор насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив — Hвысота бака , где

Hвысота бака – расстояние (высота) между баком запаса воды и насосом

2 Вариант: насос расположен выше источника воды. Например, насос расположен в доме и тянет воду из колодца или скважины. Тогда напор насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив + Hисточник, где

Hисточник – расстояние (перепад высот) между источником воды (скважина, колодец) и насосом.

Напор циркуляционного насоса для отопления

Циркуляционные насосы используются в системах отопления домов, для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя. Расчет циркуляционного насоса – очень ответственная и сложная задача, которую рекомендуется отдать специализированным учреждениям, так как для расчетов необходимо знать точные теплопотери дома.

Напор циркуляционного насоса для отопления зависит не от высоты здания, а от гидравлического сопротивления трассы.

H = (R * L + Zсумма) / ( p * g ) , где

R – потери на трение в прямом трубопроводе, Па/м. По результатам опытов сопротивление в прямом трубопроводе равно 100 – 150 Па/м.

L – общая длина трубопровода, м.

Zсумма – коэффициенты запаса для элементов трубопровода

Z = 1,3 – для фитингов и арматуры;

Z = 1,7 – для термостатических вентилей;

Z = 1,2 – для смесителей или кранов, предотвращающих циркуляцию.

p – плотность перекачиваемой среды. Для воды = 1000 кг/м3

g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с2.

Как видите определить требуемый именно Вам напор не составит большого труда, если отнестись к этой задаче с требуемым терпением и вниманием.

Способы увеличения напора насоса

Смонтировать насос, что может быть проще? Подключаем трубу к всасывающему патрубку, другую к напорному, подаем питание и вот можно пожинать плоды работы.

Давайте рассмотрим самые частые ошибки монтажа, устранение которых способствует увеличению напора насоса

С первого взгляда монтаж не представляет из себя трудоемкий процесс, но если заглянуть глубже, то следует учесть ошибки, которые способны значительно сократить срок службы оборудования.

Наиболее распространенные ошибки монтажа:

  диаметр трубопровода меньше диаметра всасывающего патрубка насоса. В этом случае увеличивается сопротивление во всасывающей магистрали, а как следствие уменьшение глубины всасывания насоса. Уменьшенный, по сравнению со всасывающим патрубком насоса, трубопровод не в состоянии пропустить тот объем жидкости на который рассчитан насос.

  подключение к всасывающей ветке обычного шланга. Этот вариант не настолько критичен, при условии размещения насоса небольшой производительности в нижней точке трассы. В других случаях насос за счет разряжения во всасывающей полости, создаваемого рабочим колесом, сожмет шланг, значительно уменьшив его сечение. Подача насоса значительно уменьшится, а может и совсем прекратиться.

Если вы решили подключить шланг к высокопроизводительному насосу, воспользуйтесь советом производителей насосов – используйте только гофрированный шланг

  провисание трубы на горизонтальном участки или уклон в сторону от насоса на стороне всасывающего участка. При работе центробежного насоса необходимо, чтобы рабочее колесо постоянно работало в воде, т.е. рабочая камера насоса должна быть заполнена перекачиваемой средой. При провисании трубопровода или при отрицательном уклоне труб, жидкость из рабочей камеры выключенного насоса будет стекать в самую низкую точку трассы, а рабочее колесо будет крутиться в воздухе. Таким образом не будет движение среды в трубопроводе, а значит напор упадет до 0.

  большое число поворотов и изгибов в трубопроводе. Такой вариант монтажа приводит к увеличению сопротивления, а следовательно к уменьшению производительности

  плохая герметичность на всасывающем участке трубопровода. Плохая герметичность приводит к подсасыванию воздуха из окружающей среды в трубопровод, снижению напора и излишнему шуму при работе насоса.

В случае определения напора насоса необходимо помнить, что 1 метр напора, который насос создает в вертикальной трассе, равен 10 метрам по горизонтали. Например, если в горизонтальной трассе насос создает напор равный 30 метрам, то максимальный напор этого же насоса в случае монтажа в вертикальную трассу составит 300 метров

Вместе со статьей «Напор насоса это? Как определить напор погружного, поверхностного или циркуляционного насоса.» читают:

Влияние удельной плотности на высоту подачи

Эксплуатационную характеристику насоса часто называют водной характеристикой (см. рисунок 1). Вода является типичной жидкостью для испытаний из-за ее доступности. Вопрос состоит в том, может ли водная характеристика быть использована для других жидкостей? Да, но осторожно.


Рисунок 1.

Обычная эксплуатационная характеристика насоса

Производители насосов иногда будут устанавливать высоту подачи в метрах водяного столба, и иногда где-то на графике будет предупреждение: испытание прошло с водой при температуре 21ºC. Таким образом производитель пытается сказать пользователю, что насос испытывался с использованием воды, и эксплуатационные характеристики действительны ТОЛЬКО для воды, и необходимо проявлять осторожность, т.к. существуют другие подводные камни.

Высота подачи, это количество удельной энергии, которая вырабатывается насосом, выражается в метрах. Что такое удельная энергия? Удельная энергия это количество энергии, затраченное на перемещение единицы массы жидкости.

       [1]

Вот вопрос над которым вам нужно подумать. Скажите, измеряя напор выключения насоса с водой, получите ли вы другое значение, если жидкость является плотным солевым раствором (при условии той же вязкости). Ответ — НЕТ.

Единицей веса в России является килограмм, один килограмм воды весит столько же, сколько один килограмм ртути или один килограмм соляного раствора. Поэтому количество удельной энергии, необходимой, чтобы переместить килограмм воды или соляного раствора будут одинаковыми. Вот почему значение высоты подачи или удельной энергии, произведенной насосом не зависит от того на сколько тяжелой или плотной является жидкость. Определение высоты подачи делает плотность не важной, что, как вы видите — очень удобно, иначе бы производителям пришлось бы делать кривые для сотни разных жидкостей.

Мощность действительно зависит от удельной плотности. Уравнение [2] определяет отношение между удельной плотностью, расходом (Q), высотой подачи (ΔHP) и кпд (η) насоса по отношению к мощности (P). Если вы считываете значения с графика производительности при выключении, имейте ввиду, что он основан на использовании воды и что вы должны умножить снятое значение на удельную плотность (SG).
       [2]

Необходимо учитывать два других фактора. Один из них — это вязкость жидкости, а другой — реологические свойства (ньютоновская или неньютоновская), или же то, как жидкость ведет себя при сдвиге.

ВЛИЯНИЕ ВЯЗКОСТИ

Вязкость жидкости влияет на все рабочие параметры насоса: напор, производительность и эффективность. Вязкость воды при 21 ºC 1 сСт (сантистокс). Если вязкость  жидкости 5 сСт или более, то должна применяться коррекция для вязкости. Институт гидравлики сделал график (см. рисунок 2), который обеспечивает корректирующие факторы для производительности, напора и эффективности. Из этого графика видно, что жидкость с вязкостью 400 сСт будет иметь меньшие корректирующие факторы для эффективности, это означает, что размер двигателя должен быть намного больше, чем его эквивалент для воды (без учета влияния на напор и производительность). В этом случае, вас следует использовать поршневой насос вместо центробежного.


Рисунок 2. График коррекции по вязкости

Рисунок 3 показывает влияние вязкости на водную характеристику.


Рисунок 3. Влияние вязкости на характеристики центробежного насоса

Как видите, приведена вязкость с точки зрения SSU (Универсальная секунда Сейболта). Преобразование из SSU в сСт приведено в формуле [3].

       [3]

Влияние типа жидкости, Ньютоновская или Неньютоновская.

Другой вопрос, когда жидкость является Ньютоновской, а когда Неньютоновской. Вода является Ньютоновской жидкостью. Для Ньютоновских жидкостей, отношение между воздействием и силой сопротивления является линейным. Если у вас возникли проблемы с визуализацией этого, представьте себе куб желе, если вы нажмете на верх (сдвигающая сила) и измерите смещение верхнего слоя относительно неподвижного нижнего слоя, отношение между ними двумя будет линейно. Или смещение, которое вы получите для данной силы, будет удвоено, если удвоить силу. Величина смещения образованного сдвигающей силой зависит от вязкости жидкости. Для одинаковой сдвигающей силы, жидкость с низкой вязкостью будет иметь большие смещения, а с высокой вязкостью (например, желе) маленькие.

В литературе, вместо смещения используется термин градиента скорости (или коэффициента сдвига), который означает степень перемещения (или скорость) разделенная на расстояние между верхним и нижним слоем. Кроме того, вместо силы сдвига используется сдвиговое напряжение, определяемое, как сила сдвига поделенная на площадь поверхности.

Как вы можете видеть на рисунке 4, Ньютоновская жидкость по определению имеет постоянную скорость, а Неньютоновская жидкость имеет переменную вязкость. При быстром перемещении Неньютоновской жидкости, вязкость может резко увеличиться, что приведет к увеличению касательных напряжений и необходимости увеличения подаваемой мощности, для продолжения движения. Центробежный насос с быстрым вращением подвергает жидкость высоким касательным напряжениям, что означает, что этот центробежный насос не может быть использован с определенными типами Неньютоновских жидкостей. 60% раствор крахмала/воды является одним из них.

.
Рисунок 4. Характер изменения в сдвиге Ньютоновской и Неньютоновской жидкости

Попробуйте этот эксперимент, если хотите понять как с градиентом скорости изменяется вязкость. В большой неглубокой чашке сделайте раствор приблизительно 1 части воды и двух частей кукурузного крахмала, попробуйте быстро двигать в жидкости своими пальцами. Когда вы медленно двигаете ваши пальцы проходят через раствор, он ведет себя вполне ожидаемо и дает небольшое сопротивление. Чем быстрее вы движетесь сквозь жидкость, тем сильнее сопротивление. При такой скорости сдвига, раствор ведет себя почти как твердое тело, если вы будете двигать пальцами достаточно быстро, то они будут скользить по поверхности. Вот что имеется ввиду, когда говорится, что вязкость зависит от скорости сдвига. Сравните это поведение с патокой, и вы обнаружите, что даже при том, что патока имеет большую вязкость, она почти не изменяется при изменении скорости сдвига. Патока легко течет и создает небольшое сопротивление (напряжение сдвига), независимо от скорости движения.

Заключение

Вы можете использовать эксплуатационные характеристики центробежных насосов для других жидкостей кроме воды, при условии, что вы знаете вязкость жидкости. В зависимости от вязкости жидкости, вы можете скорректировать значения для характеристики, основанной на воде. Используйте график коррекции по вязкости, опубликованный Гидравлическим Институтом в их книге стандартов. Он также доступен в каталоге Goulds Pumps и в Cameron Hydraulic Data Book.

Если удельная плотность жидкости отличается от воды (SG=1.0), то не используйте значения для мощности на графике характеристик насоса, вы можете легко рассчитать мощность используя формулу [2].

Будьте осторожны, перекачивая неньютоновскую жидкость, она может стать почти твердой при повышенных скоростях сдвига, как это может произойти в случае с центробежным насосом.

Общие сведения о напоре насосов и общем напоре для обеспечения производительности насоса

Вкратце, высота напора — это высота, на которую насос может поднять жидкость. Она измеряется в метрах или футах. Этот параметр используется при выборе центробежных насосов, так как их характеристики нагнетания, как правило, не зависят от удельной плотности жидкости, известной также как «относительная плотность». 

Не путайте: высота напора и давление

Высоту напора иногда путают с давлением, только потому что два параметра тесно связаны, но между ними есть одно важное отличие.

Высота напора не зависит от параметров жидкости, то есть независимо от относительной плотности жидкости насос поднимает ее на одинаковую высоту. Поэтому не имеет значения, вода это или тяжелый шлам.

А давление, наоборот, зависит от параметров жидкости и от силы тяжести. Поэтому при одной и той же высоте напора создается разное давление в зависимости от относительной плотности жидкости.

Уровни всасывания

Параметры всасывания также связаны с напором насоса. При более низком уровне всасывания высота напора будет меньше, и наоборот. Электродвигатель насоса преобразует электрическую энергию в механическую, которую насос затем передает в жидкость в виде давления. Таким образом, путем увеличения или уменьшения высоты всасывания регулируется потенциальное давление жидкости. Чем больше давление от насоса, тем выше будет высота напора.

Общий напор

Zoom in

Рис. 1: Потери на трение зависят от длины и размера трубопровода, изгибов, наличия запорных клапанов, сетчатых фильтров и скорости потока.

Поскольку производители насосов не могут знать параметры уровня всасывания, они вычисляют общий напор (рис. 1). Для этого они вычитают полную высоту всасывания, которая измеряется как высота над уровнем моря, из общего напора.

Следующий важный фактор — то, какую величину трения необходимо учитывать. Потери на трение зависят от длины и размера трубопровода, изгибов и запорных клапанов, через которые проходит жидкость. Сумма напора и потерь на трение даст общий напор.

Общий напор — более надежный показатель производительности насоса, чем давление, поскольку он показывает, что может сделать насос независимо от условий всасывания. Данные общего напора и расхода позволят выбрать подходящий насос.

Производительность насоса

Zoom in

Рис. 2. Кривая производительности насоса для шламового насоса WEDA L100N (60 Гц) компании «Атлас Копко»

Производительность насоса при определенной частоте вращения (об/мин) указана в паспорте данных производителя как кривая отношения расхода (Q) к напору (рис. 2).

При максимальном напоре (обведено красным) расход насоса нулевой или низкий. Это состояние часто называют «напор выключенного насоса». При поиске насоса убедитесь, что напор обеспечивает достаточный расход. Например, если требуется, чтобы насос работал с производительностью 180 м2/ч (780 галл. США/мин), максимальная высота напора будет составлять 26 м (86 футов). Такой подход применяется только при выборе центробежных насосов. Поршневые насосы, которые могут обеспечивать большее давление, выбираются только по расходу.

В Северной Америке единицей измерения расхода являются американские галлоны в минуту (галл. США/мин). А в странах, где используется метрическая система, могут использоваться разные варианты: литр в минуту (л/мин), кубический метр в час (м³/ч) и литр в секунду (л/с). Поэтому обязательно проверяйте единицы измерения в процессе выбора.

Заключение

Значение общего напора имеет решающее значение при покупке или аренде насоса для ваших задач. Оно дает четкое представление о производительности насоса, независимо от других факторов, таких как уровень всасывания и плотность жидкости.

Возможно, вас также заинтересует следующее:

Сокращение среднего времени ремонта в насосах с высоким напором

3 августа 2021 г.

Дренажные насосы

Насосы высокого напора — основные агрегаты многих промышленных систем управления рабочими жидкостями….

Продолжать чтение

Сравнение электрических и дизельных насосов

23 июня 2021 г.

Дренажные насосы

Этот вопрос в равной степени актуален при выборе дренажного оборудования для строительных, горных и коммунальных работ, а также крупных городских объектов.

Однако, в отличие от аналогичного выбора оборудования для автомобиля, здесь техническое…

Продолжать чтение

Насос величина напора — Справочник химика 21

    Зависимость между производительностью Q насоса и напором Я, т. е. характеристика поршневого насоса теоретически изображается вертикальной прямой (рис. 7-19). Из графика видно, что производительность поршневого насоса — величина постоянная, не зависяш,ая от напора, и определяется только объемом жидкости, вытесняемым поршнем. Практически вследствие [c.209]

    Применяя уравнение момента импульса (момента количества движения) и уравнение баланса мощности (уравнение энергии), можно получить основное уравнение теории лопастных насосов, связывающее величину напора с величинами скоростей осредненного потока жидкости. Это уравнение, впервые полученное Леонардом Эйлером в 1751 году, является основой расчета не только лопастных насосов, но и компрессоров, вентиляторов, газовых и гидравлических турбин. [c.52]


    Особенности ремонта шестеренчатых насосов. Величина напора и производительность насоса зависят от размеров зазоров внутри его корпуса, которые должны находиться в следующих пределах осевой зазор (между торцами шестерни и крышкой) 0,05-1-0,15 мм радиальный зазор (между шестернями и корпусом) 0,05ч 0,25 мм. [c.180]

    Объемные насосы характеризуются тем, что рабочие органы их периодически образуют замкнутые объемы жидкости и вытесняют эти отобранные порции жидкости, увеличивая давление, в нагнетательный трубопровод. Особенностями объемных насосов являются постоянное, почти герметичное, разделение всасывающей и нагнетательной камер, а также способность к само-всасыванию. Подача объемного насоса определяется геометрическими размерами его рабочих органов и числом циклов в единицу времени. Подача объемных насосов от 0,8 до 800 м /ч. В объемных насосах величина напора принципиально не ограничена. [c.5]

    Напор насоса Н выражают в м столба жидкости величина напора связана с удельной энергией W зависимостью  [c.68]

    При вычислении значений ро и Рн нами не были приняты во внимание величины напоров, учитывающих превыщение точки ввода сырья в испарителе над уровнями расположения соответственно отстойника (наивысшей его точки) и выкидного патрубка насоса. Кроме того, при расчете предполагалось, что сырье на всем своем пути от насоса (точка А, рис. 4.7) до испарителя (точка L) находится в жидкой фазе. Однако на пути к испарителю, проходя теплообменники, сырье нагревается, а давление постепенно падает и возможно, что сырье начнет испаряться несколько раньще, чем достигнет испарителя. На участке, где сырье окажется в двухфазном состоянии (с переменной степенью отгона), потеря напора будет несколько больше, чем в случае, если бы сырье оставалось в однофазном жидком состоянии. [c.123]

    Величина напора Я, создаваемого поршневым насосом, определяется гидравлической характеристикой сети. Однако максимальный напор Я, который способен преодолеть данный насос, ограничивается мощностью двигателя, диаметром поршня насоса, давлением жидкости у приема насоса, прочностью деталей и плотностью сальников. [c.157]

    В связи с тем, что при остановке насоса величина а проходит через ноль, требуются два уравнения, которые выражали бы связь между гидравлическими характеристиками насоса. Будем считать, что все насосы в группе В идентичны и работают синхронно. Напор останавливающегося насоса есть функция скорости вращения и расхода  [c.145]

    Общий напор зависит, конечно, и от работающих насосов. Величина расхода через работающий насос есть функция напора Я  [c.146]


    Приведенные выше соображения являются приближенными, так как они не учитывают ряда факторов, влияющих на величину напора и мощности. В частности, они не учитывают вторичных токов, возникающих при малых подачах, неустановившегося движения жидкости в каналах колеса при нерасчетных режимах и т. д. В силу этого характеристика насоса, построенная теоретически на основании описанных соображений, плохо согласуется с данными опыта. Рабочая характеристика насоса может быть получена лишь опытным путем. [c.193]

    В некоторых случаях работа насоса неустойчива подача насоса резко меняется от наибольшего значения до нуля, величина напора колеблется в значительных пределах, наблюдаются гидравлические удары, шум и сотрясения всей машины. Это явление называется помпажом. Помпаж происходит у насосов, имеющих кривую напоров Н = / Q) с западающей левой ветвью (рис. [c.215]

    В случае применения насоса II напор насоса Яг=30 м, что выше требуемого на величину АЯ== 8,4 м. Поэтому заданная подача может быть обеспечена различными способами — изменением числа оборотов насоса, перепуском части продукта с выкида насоса на прием, регулированием напорной задвижкой и т. д. [77],. [c.153]

    Циркуляция воды в системе обеспечивается центробежным насосом 1 с приводом от двигателя, позволяющего изменять число оборотов вала насоса в широких пределах, например от электромотора постоянного тока. Переменное число оборотов от двигателя требуется для обеспечения во время опытов разной величины напора и расхода, зависящее от рабочего режима работы модельной турбины. [c.167]

    Работа многоступенчатого насоса характеризуется тем, что напор в нем нарастает от ступени к ступени, и на выходе из последней ступени величина напора Я = 2 Я1, где 2 — число ступеней, а Я — напор, создаваемый одной ступенью. [c.359]

    Осевые химические насосы каждого типоразмера комплектуют различными по мощности электродвигателями в зависимости от величины напора, подачи и плотности перекачиваемой жидкости. [c.780]

    В заключение отметим, что для работы при последовательном соединении в отличие от параллельного можно использовать насосы различного напора, но поскольку проходящий расход одинаков, то эти насосы должны иметь близкую величину расчетной подачи, т. е. их размеры (патрубки) должны быть близки.  [c.375]

    Из приведенной характеристики трубопровода и насоса видно, что величина напора, необходимого для создания движения жидкости в трубе, меняется с изменением подачи Q. [c.166]

    Зависимость производительности насоса от напора (характеристика насоса) показана на рис. 4.13. Если задвижка на напорном трубопроводе закрыта, то вращающееся рабочее колесо просто перемешивает воду и постепенно повышает давление на выходе до величины, которую называют напором выключения. Если задвижку затем плавно открыть, постепенно выпуская увеличивающийся поток воды, напор в насосе уменьшится. При увеличении количества воды, поступающей в напорный трубопровод, производительность насоса повышается до оптимальной величины и затем медленно падает. Количество поступающей воды при наибольшей производительности определяется конструкцией насоса и скоростью вращения рабочего колеса. При перекачке воды центробежным насосом из резервуара в напорный трубопровод зависимость потерь напора от пропускаемого расхода изображается в виде кривой, называемой характеристикой трубопровода. Полную высоту подъема насоса составляют два основных компонента статический напор, представляющий геометрическую высоту подъема от уровня всасывания до уровня нагнетания, и потери напора за счет трения, возрастающие с [c.103]

    На величину напора кроме высоты подъема оказывает влияние также плотность перекачиваемой жидкости. Чем выше плотность, тем больший напор должен создавать насос. [c.65]

    Ha практике очень часто для высоконапорных насосов скоростным напором и энергией положения пренебрегают вследствие их малости по сравнению со статическим давлением. Действительно, используя выражение (4а), можно видеть, что при (Ра — pi)/ipg) = 20 м величина Zj — Zi даже для крупных насосов не превышает 0,3—0,4 м, а при равенстве и Sj скоростной напор стремится к нулю. Однако для низконапорных насосов выражение для напора, по-видимому, надо принимать в полном виде в соответствии с формулами (2а)—(4а). [c.14]

    При кавитационных испытаниях насосов необходимо определить режим работы насоса, при котором начинается кавитация. Начало кавитации может быть обнаружено по падению напора, мощности или КПД насоса, измеренных при постоянной подаче насоса и постепенном снижении напора на всасывании. Для получения кавитационных характеристик во всем диапазоне подач насоса величину Q в процессе испытаний варьируют. [c.116]

    По формулам, приведенным в предыдущих разделах, легко получить зависимость теоретического напора от величины идеальной подачи Q или, зная утечки, от величины подачи насоса Q при постоянной частоте вращения п. Для получения напорной характеристики насоса необходимо знать зависимость отдельных составляющих гидравлических потерь от величины подачи. В первом приближении целесообразно разделить суммарные гидравлические потери на две составляющие на участке от точки измерения давления на входе в насос до выходного сечения рабочего колеса и на участке от выходного сечения рабочего колеса до точки измерения давления на выходе из насоса. Первую составляющую будем называть потерями в лопастном или рабочем колесе АН/ , а вторую — потерями в отводящем устройстве (спиральный отвод и диффузор) AHq. Иногда следует отдельно учесть потери во входном устройстве. Для экспериментального разделения потерь необходимо провести измерение величины напора за колесом, которое можно организовать либо в абсолютном, либо в относительном движении, И те, и другие измерения показали, что в доста- [c.57]


    Из приведенных выше характеристик видно, что поршневой насос, почти не снижая подачи, способен практически одинаково экономично работать при изменении величины напора в широком диапазоне. [c.77]

    Величина напора, развиваемого прямодействующим насосом, зависит от активного давления пара, под которым понимается разность между давлениями свежего и отработавшего пара на паровой поршень. [c.126]

    Для изучения кавитационных качеств насоса производят его кавитационные испытания, в результате которых для каждого режима работы насоса получают кавитационную характеристику (рис. 3-32). Она представляет собой зависимость напора и мощности от кавитационного запаса при постоянной частоте вращения и подаче. При больших кавитационных запасах кавитационные явления отсутствуют и величины напора и мощности от кавитационного запаса не зависят. Возникновение кавитации приводит к уменьшению напора и мощности насоса. Режим, при котором начинается падение напора и мощности, называют первым критическим режимом. Ему соответствует первый критический кавитационный запас В начальной стадии процесса, когда ДЛхкр > [c.239]

    Величину развиваемого насосом общего напора можно выразить через разность статических давлений (удельную энергию одного кубического метра вещества потока) АР = р Н. [c.150]

    Связь между основными параметрами работы центробежных насосов (т. е. зависимость развиваемого насосом общего напора (Н = 4- Н с), потребляемой мощности N и коэффициента полезного действия г при передаче затраченной мощности потоку от величины расхода жидкости обычно устанавливается опытным путем, она указана в паспортных данных конкретного вида насоса. [c.157]

    Результаты описанных испытаний отражают степень надежности распределительной сети, но необязательно степень надежности всей системы водоснабжения в целом. Рассмотрим, например, систему, имеющую одну насосную станцию и не имеющую приподнятого над. землей резервуара. Если напор, обеспечиваемый насосной станцией, падает во время испытания, это указывает на то, что распределительная система может поставлять большее количество воды, чем то, которое могут обеспечить насосы при нормальном рабочем напоре, и величина падения напора, измеренная во время испытания, должна быть скорректирована. Истинное падение напора равно падению напора, зафиксированному в процессе испытаний, минус падение напора в нагнетающих трубопроводах насосной станции. Если мощность всех насосов на станции достаточно велика и постоянная величина напора может [c.166]

    Напряжения трения, возникающие на поверхности раздела, проявляются на выступах винта и втулки в виде сил давления и трения. При вихревом режиме обтекания выступов, когда жидкость имеет сравнительно малую вязкость, основную роль играют силы давления, перпендикулярные к поверхности выступов. Составляющие этих сил в осевом направлении определяют величину напора лабиринтного насоса. [c.8]

    Примечания. 1. Для определения и многоступенчатого насоса с одинаковыми рабочими колесами в формулы п ш Пу подставляют величину напора, деленную на число ступеней. 2. Для насоса с двухсторонним входом в формулы п я п подставляют половину фактической подачи. [c.21]

    Водоподъемное колесо — древнейший известный нам водоподъемный механизм. Величина напора этого устройства составляла 3—4 м, максимальная подача 8—10 м /ч [3]. А так называемые цепные насосы (бесконечные цепочки с прикрепленными ковшами) использовались до 1700 лет до н. э. В это время в Каире уже был колодец глубиной 91,5 м, из которого добывалась питьевая вода при помощи цепного насоса. [c.18]

    По заданным для лопастного насоса параметрам — напору Я, подаче У и частоте вращения п — определяют форму рабочего колеса. Большой диапазон величин подач и напоров обусловливает разнообразие схем насосов. В табл. 3 приведены схемы рабочего колеса (форма меридианной проекции), [c.73]

    Для. того чтобы правильно подобрать насос для установки, на поле характеристик должны быть нанесены также кривые допустимой высоты всасывания или необходимого запаса давления на входе. Различают два вида характеристик — стабильные и нестабильные (западающие). Стабильная характеристика непрерывно снижается от нулевой подачи. Каждой величине напора, соответствует только одно значение подачи. Пример. работы насоса, имеющего западающую характеристику и включенного в систему с аккумулятором энергии, разобран на рис. 69. [c.88]

    Если элюция колонки осуществляется без насоса ( самотеком ), то при снижении уровня жидкости в колбе будет уменьшаться гидростатический папор, а следовательно, и скорость элюции. Чтобы избежать этого, можно воспользоваться колбой Мариотта (рис. 25, б). Она отличается от обычной лишь тем, что в ее горловину плотно вставлена резиновая пробка, в которой закреплена еще одна (дренажная) трубка, немного не достающая до дна колбы > открытая в атмосферу. При вытекании элюента из колбы Мариотта над его уровнем начнет создаваться разрежение, уровень жидкости в дренажной трубке будет снижаться, а затем через нее в свободный объем над элюентом пузырьками начнет поступать воздух. Этому моменту отвечает равенство суммы давлений слоя элюента и разреженного воздуха над ним атмосферному давлению, которое будет сохраняться до тех пор, пока уровень элюента не опустится до конца дренажной трубки. Таким образом, колба Мариотта ведет себя как открытый сосуд, в котором уровнь жидкости остается неизменным на высоте нижнего конца дренажной трубки. От этой высоты в замкнутой гидравлической системе, куда входит и колонка, следует отсчитывать перепад уровней, создающий гидравлический напор Н (рис. 25, г). Когда система замкнута, колбу Мариотта (так же как открытую колбу) можно опускать пли поднимать, изменяя величину напора Н и Скорость элюции. Можно опускать колбу и ниже верхнего конца колонки. Замкнутая гидравлическая система работает как сифон. В этом случае особенно важно быть уверенным в герметичности посадки пробки в гнездо колонки. На рис. 25, в показан другой популярный вариант колбы Мариотта, в котором используется делительная воронка, установленная непосредственно на колонку. [c.73]

    При рассмотрении вопроса 3-8 (гл. 3), мы установили, что для повышения напора, развиваемого насосом, нужио увеличивать выходной диаметр рабочего колеса. Однако такой способ дает положительные результаты лишь до значений коэффициента быстроходности = = 50—60. Учитывая, что максимальная скорость вращения асинхронного электродвигателя 2 900 об1мин, по (3-35) получим следующие величины напора насоса Н  [c.328]

    Если считать, что. на рис. 1-6 представлена схема ГАЭС и вместо турбины здесь установлена насосотур-бина, то легко видеть, что напор при работе в турбинном режиме будет всегда меньше, чем в насосном, так как в первом случае потери в водоводах вычитаются, а во втором случае они добавляются. Следовательно, расчетные напоры обоих режимов будут разные. Кроме того, ГАЭС часто работает в насосном режиме большее число часов, чем в турбинном, максимальная подача насосного режима меньше, чем расход турбинного, а также различны мощности. Нужно учесть, что во многих случаях за период цикла ГАЭС отметки ВБ и НБ значительно изменяются, а это приводит к переменности величины напора и величины подтопления насосо-турбин. [c.427]

    Работая с жидкостью при высоком давлении, необходимо учитывать ее сжимаемость, так как под давлением 3000—5000 ат объем большинства жидкостей сокращается до 10—20%, что заставляет реально считаться с величиной вредного пространства, начинающего сильно влиять на подачу насоса. При проектировании плунжерных насосов высокого давления величину вредного пространства следует, по возможности, уменьшить, так как недооценка его роли приводит к значительному снижению пройзводительности наооса и неравномерной подаче при изменении величины напора. [c.151]

    Лля пя»ного поршневого нагога при постоянной частоте вращения п подача Q является постоянной величиной, не зависящей от преодолеваемого насосом полного напора Я, т. е. Я практически П04 1и не от п, а следовательно, и от Q. Максимальный на- [c.153]

    Передача энергии перекачиваемой среде в лопастном насосе происходит в рабочем колесе и расположенном за ним отводе, который служит для преобразования части кинетической энергии жидкости за рабочим колесом в энергию давления и тем самым снижения скорости до требуемой величины. Напор Н, создаваемый насосом в системе, в которой он установлен, является приращением энергии каждого килограмма перекачиваемой жидкости между входным и йапорным патрубками насоса. Рабочее колесо [c.70]


Определение параметров насосов

Основными параметрами насоса любого типа являются производительность, напор и мощность.

Производительность (подача) Q (м3/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.

Н = h + pн – рвс/ρg

Напор насоса

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

Nп = γQН = ρg

где

ρ (кг/ м3) – плотность перекачиваемой жидкости,

γ(кгс/ м3)удельный вес перекачиваемой жидкости.

Мощность на валу:

Ne=Nпн = ρgQН/ηн

где ηнк.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

Nдв = Ne / ηпер ηдв = Nп / ηн ηпер ηдв,

где

ηпер— к.п.д. передачи,

ηдв к.п.д. двигателя.

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

η= ηн ηпер ηдв = Nп /Nдв

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

Nуст = βNдв

гдеβ – коэффициент запаса мощности:

Nдв, кВт

Менее 1

1-5

5-50

Более 50

β

2 – 1,5

1,5 –1,2

1,2 – 1,15

1,1

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).

рн = рм + ра

рвс = ра — рв

ра– атмосферное давление.

Следовательно,

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

где

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 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:

Температура, ºС

10

20

30

40

50

60

65

Высота всасывания, м

6

5

4

3

2

1

0

Полный напор — насос — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Полный напор — насос

Cтраница 1

Полный напор насоса отличается от манометрического, когда нагнетательный и всасывающий патрубки не равны.  [1]

Полный напор насосов определяют из условия минимального расчетного уровня воды в источнике водоснабжения, который может изменяться как по сезонам года, так и в отдельные годы.  [2]

Полный напор насоса является средним интегральным от напоров отдельных струек.  [3]

Определить полный напор насоса установки при следующих данных: подача насоса Q 100 л / сек, диаметр всасывающего патрубка Da 200 мм, диаметр напорного патрубка насоса Du 150мм, показание манометра / м 4 — Ю5 Па, показание вакуумметра рв 0 3 — 105 Па, расстояние между точками измерений давления и вакуума Н 500 мм, перекачиваемая жидкость — вода.  [4]

Определение полного напора насоса зависит от методики измерения давлений перед насосом и после него; его производят различным образом для разных типов насосов.  [5]

Я — полный напор насоса, м; ц — полный коэффициент полезного действия насоса ( в долях единицы), равный отношению полезной мощности насоса QpH к потребляемой.  [6]

Если часть полного напора насоса при нормальной работе идет на преодоление трения, то в том случае, когда насос работает как турбина ( при разгонном числе оборотов), действующий на него напор равен геодезической высоте минус напор, идущий на преодоление трения.  [7]

При вычислении полного напора насоса следует учитывать расстояние по вертикали между точкой присоединения вакуумметра и осью стрелки манометра.  [8]

До начала кавитации полный напор насоса Н Явак Янаг не зависит от вакуумметрической высоты всасывания Явак. С увеличением Явак в бескавитационном режиме высота нагнетания ЯНаг уменьшается, но сумма величин Явак Янаг остается постоянной. При этом величина Я Явак Янаг соответствует напору, определяемому по нормальной гидравлической Я — Q-характеристике насоса.  [9]

Если Pz Pi, полный напор насоса расходуется на преодоление сопротивления в трубопроводах ( hBCiC hnar) и подъем жидкости на геометрическую высоту А. На всасывающем штуцере насоса предусматривается остаточный напор не менее 50 кПа, чтобы обеспечить его стабильную работу.  [10]

Это соотношение показывает, что полные напоры насоса относятся как квадраты чисел оборотов колеса.  [11]

Коэффициентом окружной скорости называется выражение, связывающее полный напор насоса и окружную скорость колеса на выходе. Применяются несколько таких коэффициентов.  [12]

Согласно уравнению ( III, 12), полный напор насоса затрачивается на подъем жидкости на полную геометрическую высоту Яг, преодоление разности давлений в напорной и приемной емкостях и гидравлических со-противлении во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.  [13]

Согласно уравнению ( III, 12), полный напор насоса затрачивается на подъем жидкости на полную геометрическую высоту Яг, преодоление разности давлений в напорной и приемной емкостях и гидравлических сопротивлений во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.  [14]

Разность давлений pi — ps меньше, чем полный напор насоса, так как жидкость за колесом находится во вращении.  [15]

Страницы:      1    2    3

Центробежные насосы — неисправности и правильная эксплуатация.

При точном соблюдении инструкции можно избежать повреждений при работе насоса. Как разнообразны условия эксплуатации насосов, так и различны неисправности, появляющиеся во время их эксплуатации.
Очень трудно дать какие-либо конкретные рекомендации для выявления и устранения всякого рода повреждений. Очень редко причина повреждения содержится в самом насосе. Поэтому насос следует разбирать лишь тогда, когда другие меры не привели к устранению неисправности.

Ниже мы остановимся на некоторых основных условиях, которые следует соблюдать при эксплуатации центробежных насосов.

При неполном заполнении центробежный насос не подает жидкость или же подает ее с шумом.

Очень важно обеспечить полное заполнение насоса перед эксплуатацией. В этом случае необходимо открыть находящиеся на корпусе насоса воздуховыпускные устройства. Затем заполнить жидкостью насос и всасывающую трубу до тех пор, пока из них полностью не будет удален воздух. 
Засорение всасывающего трубопровода, защитной сетки или рабочего колеса приводит к уменьшению напора. В некоторых случаях это может привести к разрыву сплошности потока на стороне всасывания насоса.
Закупоривание рабочего колеса можно предотвратить установкой во всасывающем трубопроводе защитных сеток, решеток, грубых и гравийных фильтров. Если при использовании насоса, несмотря на правильное его заполнение, не будет достигнута гарантированная подача, то вполне возможно, что не совпадает общая высота напора с параметрами насоса. Это можно проверить при помощи манометров или вакуумметров, установленных на всасывающем и напорном патрубках. Если по показаниям приборов преодолеваемая высота напора больше, чем напор насоса то необходимо увеличить, если возможно, частоту вращения или установить более крупное рабочее колесо.

Если преодолеваемая высота напора меньше, то по характеристике центробежных насосов (кроме пропеллерных) происходит увеличение подачи и мощности на валу насоса. Именно в этом случае возникает опасность перегрузки приводного двигателя.
Источник этого несоответствия можно устранить, уменьшив режим работы при помощи задвижки на напорном трубопроводе.
Особое внимание следует обращать на соответствие направления вращения вала насоса заданному. Неправильное направление вращения приводит к неисправностям насоса в результате ослабления затяжки рабочего колеса или гайки на валу, а это в свою очередь вызывает повреждение элементов корпуса насоса. Данное явление приводит также к заклиниванию вала насоса.

Недопустимые условия со стороны всасывающего патрубка часто являются причиной поломок при эксплуатации насосов.

Если превысить допустимую вакуумметрическую высоту всасывания или максимальную геометрическую высоту всасывания насоса, то это может повлечь за собой разрыв сплошности потока или по меньшей мере вызвать кавитацию, а также сильное снижение мощности. Поэтому при работе насоса необходимо следить за тем, чтобы не была превышена допустимая высота всасывания (кавитационный запас).
Максимальная высота всасывания сильно зависит от температуры перекачиваемой жидкости, от потерь на трение и изгибы трубопровода, а также от скорости (диаметра) во всасывающем трубопроводе.
Повышение температуры перекачиваемой жидкости уменьшает высоту всасывания, поскольку с увеличением температуры увеличивается давление парообразования.
Чтобы сократить потери на трение и изгибы со стороны всасывающего трубопровода, его надо делать коротким и широким, без лишних вставных элементов. Забитая приемная сетка и трудно открывающийся клапан сильно увеличивают потери энергии. В связи с тем, что потери на трение и скоростной напор зависят от скорости во всасывающем трубопроводе, в лопастных насосах диаметр всасывающего патрубка по сравнению с диаметром напорного, как правило, больше. Если нельзя обойтись без излишне длинного подающего трубопровода, то нужно увеличить его номинальный внутренний диаметр по сравнению с диаметром всасывающего патрубка.

Чтобы избежать образования воздушных мешков в насосе необходимо выполнять эксцентричный переходник.
Избыточное давление на входе, потери и скоростной напор, зависят от изменяющегося противодавления и подачи соответственно характеристике насоса. Гарантийную высоту всасывания указывают лишь для режима работы, приведенного в паспорте насоса. 
Если уже на недогрузочных режимах имеет место повышение максимально допустимой высоты всасывания до определенных пределов, то при известных условиях при увеличении подачи допустимая высота будет значительно превышена. Если насос заказывают со слишком большим запасом по напору, то в эксплуатации он будет не очень надежен.
При высоком давлении парообразования или когда оно равно давлению в емкости следует предусмотреть избыточное давление на входе. Подпор должен быть больше, чем возникающие на пути до насоса потери на трение. Величина подпора зависит как от температуры перекачиваемой жидкости, так и от подачи и частоты вращения, и необходимо ее всегда выдерживать, чтобы гарантировать безупречную работу насоса. Лучше обеспечивать необходимый подпор,  увеличивая давление в резервуаре путем образования воздушной подушки.
Если нельзя, по определенным причинам, обойтись без прокладки длинных труб, то необходимо уложить всасывающую линию с постоянным наклоном в сторону насоса для предотвращения образования воздушных пробок. Если это требование по каким-то причинам неосуществимо, то следует обеспечить отсос воздуха в наивысшей точке всасывающего трубопровода. Чтобы нигде не было подсоса воздуха, всасывающая труба в любом случае должна быть герметичной. Конец трубы должен быть погружен в жидкость минимум на 0,8м, чтобы недопустить возможного подсоса воздуха.
Если перекачиваемая жидкость содержит воздух или газ, то следует удалять их при помощи деаэратора или вакуумного насоса.

Напорный трубопровод в любом случае следует оснастить запирающей задвижкой (кроме полуавтоматических установок и осевых насосов), поскольку центробежные насосы включают и останавливают в основном при закрытой задвижке на напорном трубопроводе. Это запирающее устройство необходимо для регулирования подачи, а также для беспрепятственного отключения насоса от напорной магистрали во время ремонта. При напорах свыше 10,0-15,0м необходимо установить обратный клапан, который располагают между напорным патрубком и задвижкой на напорном трубопроводе. Этот клапан препятствует обратному току перекачиваемой жидкости при резкой остановке насоса и защищает всасывающий трубопровод от гидравлического удара. При поломке обратного клапана или при его отсутствии возникает опасность обратного вращения вала насоса, что может привести к тяжелым повреждениям: разрушению агрегата, отсутствию смазки, ослаблению крепления вращаяющихся и неподвижных деталей. В связи с этим надо следить за работоспособностью обратного клапана.

Очень частым источником повреждений центробежных насосов является плохой уход и обслуживание сальников.

Долговечность набивки сальника зависит в основном от плавной работы насоса.
Неравномерное вращение или работа вала с биениями вызывает дополнительные нагрузки на сальниковую набивку.
Чрезмерное подтягивание крышки сальника приводит к сухому трению и выгоранию сальниковой набивки. Чтобы набивка выполняла свое уплотняющее назначение, она должна быть достаточно влажной. Капельное протекание через сальниковую набивку говорит о его нормальной работе. Долговечная работа втулки сальника снижается из-за быстрого износа при недостаточно влажной набивке и сильной затяжке сальника. При возникновении сильного нагревания может произойти выход втулки сальника из строя, если втулка и вал насоса изготовлены из материалов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения.
Нз практике очень часто допускают ошибку, заменяя в сальнике не все уплотнительные кольца. Кольца, оставшиеся в сальниковой набивке, очень сухие и твердые, поскольку снижающие трение компоненты колец полностью выработаны. Изменение формы уплотнительных колец с помощью молотка недопустимо, так как приводит к, уменьшению упругости набивки и этим самым снижает ее работоспособность.

При эксплуатации торцовых уплотнений особенно важна спокойная работа вала насоса. Если вал работает неравномерно или с биениями, то на уплотнительных поверхностях появляются следы интенсивного изнашивания, что приводит к преждевременной потере торцовым уплотнением своих уплотнительных свойств.

Некачественное центрирование приводного двигателя и насоса вызывает усиленное изнашивание сальников и подшипников. Центробежные насосы в большинстве случаев непосредственно соединяют с приводным двигателем. Применяемые упругие муфты должны передавать только крутящий момент от привода к насосу, но не компенсировать погрешности монтажа. Поэтому необходимо устанавливать валы на одинаковой высоте и обеспечивать безупречную соосность.
Подтягивание трубопроводов к насосу, неперпендикулярность подсоединения трубопроводов к патрубкам насоса, недостаточность опоры трубопроводов при монтаже недопустимы. Вследствие чрезмерного подтягивания трубопроводов к насосному агрегату может произойти излом фланцев патрубков, разрушение муфты, работы вала с вибрацией, а все это нарушает работу концевых уплотнений.

Быстрый переход — | Асинхронные электродвигатели | Насос К80-65-160| Электродвигатель АИР180М4| Цены на консольные насосы | Электродвигатели прайс-лист |

Объяснение давления напора и запорной головки насоса

Что такое напор насоса и запорная головка?

Одна из наиболее неправильно понимаемых физических характеристик насоса — это понятие напора. Это связано с давлением, но как именно?

Эта статья проясняет термин «напор» применительно к насосам, поэтому вам больше не придется беспокоиться о том, что такое напор, как он связан с давлением или почему это важно.

Это концепция, которую на самом деле невероятно просто определить, но она может сбивать с толку, когда ее переводят на примеры с реальными насосами.Представьте насос, у которого есть труба, которая идет прямо вертикально вверх от нагнетательного патрубка (см. Рисунок 1) .

Рис. 1: Мнимая вертикальная напорная труба, используемая для измерения напора.



Проще говоря: напор насоса — это максимальная высота, на которой насос может перекачивать против силы тяжести. Интуитивно понятно, что если насос может создавать большее давление, он может перекачивать воду выше и создавать более высокий напор.Также обратите внимание, что чем выше уровень жидкости в резервуаре, тем выше насос сможет перекачивать воду в вертикальную напорную трубу из-за напора, создаваемого жидкостью во всасывающем резервуаре (см. Рисунок 2) .

Рисунок 2: Напор зависит от самого насоса и высоты жидкости во всасывающем баке.



Гораздо более полезной мерой напора является разница между уровнем жидкости во всасывающем баке и напором в вертикальной напорной трубе.Это число известно как «общий напор», который может создать насос.

Повышение уровня жидкости во всасывающем баке приведет к увеличению напора, а снижение уровня приведет к снижению напора. Производители и поставщики насосов часто не говорят вам, какой напор может создать насос, потому что они не могут предсказать, какой будет высота жидкости в вашем всасывающем баке. Вместо этого они сообщают общий напор насоса, разницу в высоте между уровнем жидкости во всасывающем баке и высоту водяного столба, которую может достичь насос.Общий напор не зависит от уровня жидкости во всасывающем баке.

Рис. 3: Общий напор не зависит от напора на всасывании.



Обратите внимание, что теперь, когда мы определили общий напор, мы можем преобразовать эти полезные отношения в уравнения:

Ht = Hd — Hs

Где Ht — общий напор, Hd — напор нагнетания, а Hs — напор всасывания.Также имейте в виду, что это уравнение выполняется независимо от того, является ли высота всасывания положительной (уровень жидкости во всасывающем баке выше насоса) или отрицательной (уровень жидкости во всасывающем баке ниже насоса). См. Рисунок 4 для примера последней ситуации. В этом случае насос по-прежнему будет производить такой же общий напор, но, поскольку напор на всасывании отрицательный, напор на нагнетании будет уменьшен на эту величину в соответствии с нашим уравнением.

Рис. 4: Пример того, как отрицательный напор всасывания влияет на напор нагнетания.



На рисунке 5 насос перекачивает жидкость из всасывающего резервуара в вертикальную трубу, где жидкость поднимается, пока не преодолеет силу тяжести и не перестанет подниматься. В этой ситуации расход насоса равен нулю. Насос работает, но сила тяжести останавливает подъем воды в вертикальном напорном трубопроводе и прекращается чистый поток. Это известно как «запорный напор», это величина напора, которую насос может создать при нулевом расходе.

Чтобы выбрать требуемый насос, вам необходимо знать две вещи: общий напор и требуемую скорость потока. Как и следовало ожидать, эти две величины связаны. Максимальный напор (запорный напор) достигается при нулевом расходе. Увеличение скорости потока приводит к трению в системе, поскольку жидкость движется по трубам от всасывающего бака к насосу и от насоса к напорному патрубку. Это трение снижает общий напор, который может создать насос. Фактически, когда поток увеличивается, трение увеличивается, а общий напор продолжает уменьшаться.Величина потери напора из-за трения называется «напором трения» или «потерей на трение» (см. Рисунок 5 и рисунок 6) .

Рис. 5: Взаимосвязь между общим напором, запорным напором, напором нагнетания и высотой всасывания в насосе без потока.

Рисунок 6: Взаимосвязь между общим напором, запорной головкой, напором нагнетания и высотой всасывания в насосе без потока.



В системе, где есть поток, полный напор равен разнице между напором нагнетания и напором всасывания плюс напор трения, и эта сумма будет меньше, чем напор отключения.График зависимости напора от расхода известен как кривая производительности насоса (пример кривой производительности насоса см. На Рисунке 7) .

Рисунок 7: Кривая производительности насоса для полного напора в зависимости от расхода.

Каждый центробежный насос будет поставляться с графиком зависимости напора от расхода. Требуемый расход и общий напор будут пересекаться в определенной точке на кривой производительности насоса, и сравнение этого с кривой насоса позволит вам определить, подходит ли этот конкретный насос (т.е. будет ли он производить достаточный напор при требуемом расходе?) для ваших нужд.

Почему напор используется как мера способности насоса перекачивать жидкости, а не давление? Исторически сложилось так, что многие насосы использовались для перекачки воды на более высокий уровень — например, в резервуар для хранения на вершине холма. Если вам нужно качать воду на высоту 60 метров, чтобы подняться на холм, то использование напора, измеряемого в метрах, является естественным. Вы автоматически понимаете, что если у насоса нет 60 метров напора, он не подходит для вашего применения.

Другая причина, по которой используется напор, заключается в том, что до тех пор, пока перекачиваемая жидкость имеет такую ​​же вязкость, что и вода, напор будет идентичным для разных жидкостей. Это может быть, а может и не иметь место при использовании давления для определения характеристик насоса. Хотя некоторые производители насосов действительно используют давление для характеристики своих насосов, подавляющее большинство насосов по-прежнему характеризуются общим напором, который они создают.

Мы надеемся, что вы нашли этот пост в блоге полезным.Посетите страницу нашего блога, чтобы узнать больше о том, как уменьшить трение в линиях всасывания / нагнетания или как проверить поток и давление напора.

Global Pumps — ведущий австралийский поставщик промышленных насосов для горнодобывающей, правительственной, винодельческой, пищевой, химической, обрабатывающей, лакокрасочной, полиграфической, упаковочной и обрабатывающей промышленности.

Мы храним широкий ассортимент насосов и запасных частей в Австралии и доставляем их в любую точку мира.

Мы предоставляем экспертные технические консультации, услуги в области машиностроения и химического машиностроения, а также услуги по техническому обслуживанию насосов, насосных систем и полных комплексов под ключ.

Наши инженеры по насосам и консультанты по продажам готовы помочь вам выбрать правильный насос или систему, отвечающую потребностям вашего конкретного промышленного применения, для достижения эффективности, повышения производительности и сокращения времени простоя.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы поговорить с одним из наших дружелюбных экспертов по насосам о том, какой тип промышленного насоса вам нужен для конкретного промышленного применения.

Что такое напор насоса? Давление в зависимости от напора Объяснение

Водяные насосы используются повсюду.Они могут перекачивать воду из колодца в наш дом или циркулировать воду в нашей системе центрального отопления, а также выполнять множество других задач по перемещению жидкости. Одна из наиболее неправильно понимаемых физических характеристик насоса — это понятие напора. Эту концепцию невероятно просто определить, но она может сбивать с толку, когда ее переводят на примеры с реальными насосами. В этой статье будет дано определение термина «напор» применительно к насосам, поэтому вам больше не придется беспокоиться о том, что такое напор насоса? или почему это важно.Следуйте за этим новым болотом в Linquip, чтобы узнать.

⇒ Посмотреть список продаваемых насосов и их поставщиков ⇐

какой напор насоса?

Напор или напор водяного насоса является мерой мощности насоса. Чем больше напор насоса, тем большее давление может создать насос. Этот статистический показатель измеряется в метрах (или футах) и рассчитывается путем размещения трубки на выходе насоса и измерения максимальной высоты, на которую он может перекачивать воду.

Проще говоря, напор насоса — это максимальная высота, на которой насос может перекачивать против силы тяжести. Интуитивно понятно, что если насос может создавать большее давление, он может перекачивать воду выше и создавать более высокий напор. Самый чистый пример этого — если у вас есть вертикальная труба, идущая прямо вверх от выпускного отверстия. Насос с 5-метровым напором будет перекачивать жидкость вверх по трубе на 5-метровую высоту от выпускного отверстия.

Также обратите внимание, что чем выше уровень жидкости в баке, тем выше насос сможет перекачивать воду в вертикальную напорную трубу из-за напора, создаваемого жидкостью во всасывающем баке.

Воображаемая вертикальная напорная труба, используемая для измерения напора, показана на рисунке ниже.

Давление и напор

Иногда при выборе насоса напор можно спутать с давлением. Между ними существует строгая связь, которая определяется удельным весом жидкости, поэтому соотношение зависит от жидкости. Так в чем разница между давлением и напором?

Как упоминалось выше, напор — это высота, которую насос передает жидкости, и измеряется в метрах столба жидкости [м.l.c.] или просто указывается в метрах [м]. Данный напор не зависит от жидкости, что означает, что разные жидкости с разным удельным весом поднимаются на одну и ту же высоту. Напротив, давление зависит от жидкости и зависит от плотности жидкости. Сила столба жидкости фиксированной высоты над единичной площадью будет изменяться в зависимости от удельного веса. Таким образом, в этом случае одна и та же головка создает разное давление.

Расчет напора насоса напрямую не выполняется. Манометры на всасывающем и нагнетательном трубопроводах насоса измеряют давление.Измерения манометров указывают на перепад давления, создаваемый насосом между всасыванием и нагнетанием. Эти меры читаются в [бар] [атм] [фунт / кв. Дюйм] [фут ч3O] и т. Д. Для оценки соответствующего напора необходимо учитывать удельный вес γ.

Общий напор

Гораздо более полезным показателем напора является разница между уровнем жидкости во всасывающем баке и напором в вертикальном напорном трубопроводе. Это число известно как «общий напор», который может создать насос.

Увеличение уровня жидкости во всасывающем баке приведет к увеличению напора, а уменьшение уровня приведет к снижению напора. Производители и поставщики насосов часто не говорят вам, какой напор может создать насос, потому что они не могут предсказать, какой будет высота жидкости в вашем всасывающем баке. Вместо этого они сообщают общий напор насоса, разницу в высоте между уровнем жидкости во всасывающем баке и высоту водяного столба, которую может достичь насос.Общий напор не зависит от уровня жидкости во всасывающем баке.

С математической точки зрения формула полного напора выглядит следующим образом.

Общий напор = напор насоса — высота всасывания.

Напор насоса и высота всасывания

Высота всасывания насоса аналогична напору насоса, но все наоборот. Это не мера максимального напора, а мера максимальной глубины, с которой насос может поднимать воду всасыванием.

Это две равные, но противоположные силы, которые влияют на поток водяных насосов.Как упоминалось выше, общий напор = напор насоса — напор на всасывании.

Если уровень воды выше, чем в насосе, то высота всасывания отрицательная и напор насоса увеличивается. Это связано с тем, что вода, поступающая в насос, создает дополнительное давление на всасывании.

И наоборот, если насос расположен над перекачиваемой водой, тогда высота всасывания будет положительной, и напор насоса уменьшится. Это связано с тем, что насос должен использовать энергию, чтобы довести воду до уровня насоса.

Подробнее о Linquip

Напор насоса в зависимости от расхода

При максимальном напоре насоса расход в системе водяного насоса равен нулю. Это связано с тем, что насос не может создавать давление для перемещения воды, поскольку вся мощность используется для подъема воды, которая уже находится в системе.

Когда напор насоса равен нулю, вода течет с максимальной скоростью. Результатом нулевого напора насоса является то, что энергия насоса может быть полностью направлена ​​на движущуюся воду, а не на ее подъем, поэтому поток становится быстрее.

По мере увеличения напора насоса расход уменьшается, и наоборот. Эта взаимосвязь создает уникальный график рабочего поля отдельного насоса, который можно использовать для выбора правильного водяного насоса для любой работы.

Конечно, когда поток вводится в насосную систему, необходимо учитывать трение. Сила трения между водой и стенками трубы еще больше снижает скорость потока.

При рассмотрении системы с проточным водяным насосом общий напор = (напор насоса — напор на всасывании) + трение.Мы не собираемся здесь подробно обсуждать трение в трубе, но важно знать, что если вы собираетесь перекачивать на большие расстояния, а также вверх, вы повлияете на общий напор насоса. Шероховатость поверхности трубы и резкие изгибы трубопровода существенно влияют на напор насоса.

Итак, теперь, когда вы знаете ответ на вопрос «что такое напор насоса?», Дайте нам знать, что вы думаете, оставив ответ в разделе комментариев. Будем рады узнать ваше мнение о статье.Есть ли вопросы, в которых мы можем вам помочь? Не стесняйтесь зарегистрироваться на Linquip, чтобы получить самый профессиональный совет от наших экспертов.

Купить оборудование или запросить услугу

Используя Linquip RFQ Service, вы можете рассчитывать на получение предложений от различных поставщиков из разных отраслей и регионов.

Щелкните здесь, чтобы запросить коммерческое предложение от поставщиков и поставщиков услуг

Формула расчета напора насоса, как рассчитать напор насоса? -ZB pump

Формула расчета напора насоса, как рассчитать напор насоса?


Напор (напор воды) — насос для единицы веса
(1кг) Работа, совершаемая жидкостью, то есть увеличение энергии единицы веса жидкости после прохождения через насос.Он обозначается буквой H и обычно выражается высотой m столба жидкости.
Прочие единицы: Па (кПа), атм (1 инженерная атмосфера)

1атм = 98,0665 кПа ≈0,1 МПа

Напор рассчитывается как H = E2-E1
Напор насоса H = z + hw z — это перепад высоты откачки, то есть уровень воды от входа до поверхности воды на выходе. Hw — потеря напора, включая формулу Дарси или формулу Се Цай для расчета потери напора hf и локальной потери напора hw hf на трассе.2 / 2g, & называется коэффициентом локальной потери напора. Чтобы проверить соответствующую литературу, v — скорость потока в трубке. Вообще говоря, hw происходит на входе, изгибе, клапане, выпуске и т. Д.

Напор насоса — важный параметр рабочей энергии насоса. Для промышленности формула расчета напора насоса является очень распространенными техническими данными. Ниже представлена ​​подробная формула расчета напора насоса на всемирной заводской сети клапанов насосов.


Напор обычно представляет собой максимальную высоту, которую может поднять насос, и обозначается буквой H.Наиболее часто используемая формула расчета напора насоса — H = (p2-p1) / ρg + (c2-c1) / 2g + z2-z1.
Среди них, H — напор, м; p1, p2 — давление жидкости на входе и выходе насоса, Па; c1, c2 — расход жидкости на входе и выходе насоса, м / с; z1, z2 — высота входа и выхода, м; ρ — плотность жидкости, кг / м3; g — ускорение свободного падения, м / с2.
Обычно используется центробежный насос чистой воды с определенным числом оборотов ns от 130 до 150.Расход водяного насоса должен быть в 1,1–1,2 раза больше номинального расхода чиллера (1,1 для одного агрегата и 1,2 для двух агрегатов, включенных параллельно).


Согласно оценке, потери по длине трубы на 100 метров могут составлять примерно 5 м вод. падение давления воды в испарителе чиллера.
ΔP2 — это падение давления воды в каждом из параллельно подключенных кондиционеров в кольце, которое имеет наибольшую потерю давления воды.


L — длина наиболее неблагоприятной петли.
K — сумма эквивалентной длины местного сопротивления и общей длины прямой трубы в наиболее неблагоприятной петле. Когда самый неблагоприятный цикл длинный, значение K составляет от 0,2 до 0,3, а когда самый неблагоприятный цикл короткий, значение K составляет от 0,4 до 0,6.

Центробежные насосы

Центробежный насос преобразует входную мощность в кинетическую энергию путем ускорения жидкости во вращающемся устройстве — крыльчатке.

Самым распространенным является насос со спиральным корпусом, в котором жидкость попадает в насос через проушину рабочего колеса, которое вращается с высокой скоростью. Жидкость ускоряется радиально наружу от преследующего насоса, и в проушине рабочего колеса создается разрежение, которое непрерывно втягивает больше жидкости в насос.

Энергия от первичного двигателя насоса преобразуется в кинетическую энергию в соответствии с уравнением Бернулли. Энергия, передаваемая жидкости, соответствует скорости на краю или вершине лопасти рабочего колеса.Чем быстрее вращается рабочее колесо или чем оно больше, тем выше скорость передачи энергии жидкости жидкости. Это описано в Законах сродства.

Давление и напор

Если нагнетательный патрубок центробежного насоса направлен прямо в воздух, жидкость будет перекачиваться на определенную высоту — или напор — называемую запорной головкой . Этот максимальный напор в основном определяется внешним диаметром рабочего колеса насоса и скоростью вращающегося вала.Напор будет изменяться при изменении производительности насоса.

Кинетической энергии жидкости, выходящей из рабочего колеса, препятствует создание в потоке сопротивления . Первое сопротивление создается корпусом насоса, который улавливает жидкость и замедляет ее. Когда жидкость замедляется, кинетическая энергия преобразуется в энергию давления.

  • это сопротивление потоку насоса, которое считывается на манометре, прикрепленном к линии нагнетания

Насос не создает давления, он только создает поток.Манометрическое давление является мерой сопротивления потоку.

В жидкостях термин напор используется для измерения кинетической энергии, создаваемой насосом. Напор — это измерение высоты столба жидкости, который насос может создать за счет кинетической энергии, которую насос передает жидкости.

  • основная причина использования напора вместо давления для измерения энергии центробежного насоса заключается в том, что давление насоса изменится, если удельный вес (вес) жидкости изменится, но напор не изменится.

Производительность насоса любую ньютоновскую жидкость всегда можно описать с помощью термина «голова».

Различные типы напора насоса
  • Общий статический напор — Общий напор, когда насос не работает
  • Общий динамический напор (Общий напор системы) — Общий напор, когда насос работает
  • Статический напор на всасывании — Напор на всасывании сторона, с выключенным насосом, если напор выше, чем рабочее колесо насоса
  • Статический подъем на всасывании — напор на стороне всасывания, с выключенным насосом, если напор ниже, чем у рабочего колеса насоса
  • Статический напор на нагнетании — напор на стороне нагнетания насоса с выключенным насосом
  • Динамический напор всасывания / подъем — Напор на стороне всасывания насоса с насосом
  • Динамический напор нагнетания — Напор на стороне нагнетания насоса с насосом на

Напор измеряется в футах или метрах и могут быть преобразованы в общепринятые единицы измерения давления, такие как фунты на квадратный дюйм, Па или бар.

  • важно понимать, что насос будет перекачивать все жидкости на одинаковую высоту, если вал вращается с одинаковыми оборотами. правильные обороты. Чем выше удельный вес жидкости, тем больше требуется мощности.

    Обратите внимание, что последний не является машиной постоянного давления, поскольку давление зависит от напора и плотности. Напор остается постоянным, даже если плотность (и, следовательно, давление) изменяется.

    Напор насоса может быть выражен в метрических единицах как:

    h = (p 2 — p 1 ) / (ρ г) + v 2 2 / (2 г) (1)

    где

    ч = общий развиваемый напор (м)

    p 2 = давление на выходе (Н / м 2 )

    p 1 = давление на входе (Н / м 2 )

    ρ = плотность (кг / м 3 )

    g = ускорение свободного падения (9.81) м / с 2

    v 2 = скорость на выходе (м / с)

    Напор, описанный простым языком

    • вертикальный напор насоса «напор» равен вертикальный подъем по высоте — обычно измеряемый в футах или метрах водяного столба — при котором насос больше не может оказывать давление, достаточное для перемещения воды. В этот момент можно сказать, что насос достиг своего напорного давления «отключения». На графике кривой потока для насоса «запорный напор» — это точка на графике, где расход равен нулю

    КПД насоса

    КПД насоса, η (%) является мерой КПД с который насос передает полезную работу жидкости.

    η = P из / P дюйм (2)

    (2)

    %

    P in = потребляемая мощность

    P out = выходная мощность

    Какие факторы влияют на напор (давление) водяного насоса?

    Здесь мы будем обсуждать только небольшие центробежные насосы, а не другие типы водяных насосов.В основном мы рассмотрим факторы, влияющие на напор (давление) насоса.

    Так какая голова?

    «Предположим, у вас есть насос, который позволяет отсоединять напорную трубу или трубку и выдвигать ее по вертикали. Напор — это высота, на которой насос может поднимать воду ».

    Напор как-то связан с давлением. Чем больше давление подает насос, тем выше будет напор. Прочтите эту статью, чтобы узнать больше о «Что такое голова?»

    Распространенная ошибка

    Некоторые люди думают, что большее давление означает большую скорость потока, когда они выбирают водяные насосы.Но это неправильно. Техническое определение давления — сила на единицу площади. Таким образом, он может влиять только на расход на единицу площади, но не имеет ничего общего с общим расходом насоса.

    Какие факторы влияют на напор водяного насоса?

    Многие старые клиенты часто спрашивали нас, есть ли у вас другая модель, которая могла бы обеспечить более высокое давление? Очевидно, что давление является важным фактором, который следует учитывать при выборе насоса. К сожалению, давление, которое могут обеспечить небольшие электрические водяные насосы, ограничено.Теперь давайте посмотрим, что повлияет на давление или напор небольших центробежных насосов.

    Мощность насоса

    Мощность насоса является наиболее важным фактором. Чем выше мощность, тем большее давление может обеспечить насос. Но для небольших водяных насосов невозможно добиться значительной мощности из-за технических узких мест, таких как отвод тепла. Для нас сейчас максимальная мощность одноступенчатого насоса, которую мы можем сделать, составляет менее 150 Вт. Итак, далее мы обсудим, какие еще факторы могут повлиять на напор (давление) насоса при определенной мощности.

    Скорость двигателя насоса

    При определенной мощности насоса скорость насоса пропорциональна давлению, которое он может обеспечить. Вот почему наши водяные насосы постоянного тока могут обеспечивать более высокий напор (большее давление), чем водяные насосы переменного тока.

    Скорость двигателя этого небольшого водяного насоса переменного тока зависит от частоты электрического тока переменного тока. Так что он постоянный (около 3000 об / мин). И мы не можем легко увеличить или уменьшить его. Но для наших водяных насосов постоянного тока мы можем легко удвоить скорость двигателя до 6000 об / мин или выше.

    Внутренний диаметр выпускного отверстия насоса

    Конструкция насоса также может влиять на напор (давление) насоса: когда мы уменьшаем внутренний диаметр выпускного отверстия насоса, он может увеличивать напор (давление) насоса, в то же время уменьшите его расход. Наоборот.

    Следовательно, при условии наличия определенной мощности напор насоса обратно пропорционален его расходу. На это следует обратить внимание при выборе водяного насоса.

    Заключение

    Таким образом, мощность насоса, скорость двигателя и конструкция насоса могут в конечном итоге повлиять на напор (давление) насоса.Если у вас все еще есть сомнения, не стесняйтесь проконсультироваться с нами.

    Характеристики центробежных насосов | Насосы и системы

    Насосы обычно делятся на две большие категории — поршневые насосы прямого вытеснения и динамические (центробежные) насосы. В поршневых насосах прямого вытеснения используются механические средства для изменения размера (или перемещения) камеры для жидкости, чтобы заставить жидкость течь. С другой стороны, центробежные насосы передают импульс жидкости за счет вращения рабочих колес, которые погружены в жидкость.Импульс вызывает увеличение давления или расхода на выходе из насоса.

    Насосы прямого вытеснения имеют характеристики постоянного крутящего момента, тогда как центробежные насосы демонстрируют характеристики переменного крутящего момента. В этой статье речь пойдет только о центробежных насосах.

    Центробежный насос преобразует энергию привода в кинетическую энергию в жидкости, ускоряя жидкость к внешнему краю рабочего колеса. Количество энергии, передаваемой жидкости, соответствует скорости на краю или вершине лопасти рабочего колеса.Чем быстрее вращается крыльчатка или чем больше крыльчатка, тем выше скорость жидкости на конце лопасти и тем больше энергии передается жидкости.

    Рисунок 1. Центробежный насос

    Характеристики

    Создание сопротивления потоку регулирует кинетическую энергию жидкости, выходящей из рабочего колеса. Первое сопротивление создается улиткой (корпусом) насоса, которая улавливает жидкость и замедляет ее.Когда жидкость в корпусе насоса замедляется, часть кинетической энергии преобразуется в энергию давления. Это сопротивление потоку насоса, которое измеряется манометром, прикрепленным к напорной линии. Насос не создает давления, он только создает поток. Давление — это мера сопротивления потоку.

    Рис. 2. Представление статического напора нагнетания, статической высоты всасывания и полного статического напора

    Напор — сопротивление потоку

    В ньютоновских (истинных) жидкостях (невязких жидкостях, таких как вода или бензин) термин «напор» означает измерение кинетической энергии, создаваемой центробежным насосом.Представьте себе трубу, стреляющую струей воды прямо в воздух. Высота, которой достигает вода, — это голова. Напор измеряет высоту столба жидкости, который насос может создать в результате кинетической энергии, которую центробежный насос передает жидкости. Основная причина использования напора вместо давления для измерения энергии центробежного насоса заключается в том, что давление от насоса изменится, если удельный вес (вес) жидкости изменится, но напор не изменится. Конечные пользователи всегда могут описать производительность насоса с любой ньютоновской жидкостью, будь то тяжелая (серная кислота) или легкая (бензин), используя напор.Напор связан со скоростью, которую набирает жидкость при прохождении через насос.

    Все формы энергии, задействованные в системе потока жидкости, могут быть выражены в футах жидкости. Сумма этих напоров определяет общий напор системы или работу, которую насос должен выполнять в системе. В этом разделе определены различные типы напора — трение, скорость и давление.

    Фрикционная головка (h f )

    Головка трения — это головка, необходимая для преодоления сопротивления потоку в трубе и фитингах.Это зависит от размера, состояния и типа трубы; количество и тип трубопроводной арматуры; скорость потока; и характер жидкости.

    Скоростной напор (h v )

    Напор скорости — это энергия жидкости в результате ее движения с некоторой скоростью (В). Это эквивалентный напор в футах, через который вода должна упасть, чтобы достичь той же скорости, или, другими словами, напор, необходимый для ускорения воды.Напор скорости можно рассчитать по следующей формуле:

    Где:
    g = 32,2 фута / сек. 2
    V = скорость жидкости в футах / сек.

    Напор скорости обычно незначителен и может игнорироваться в большинстве систем с высоким напором. Однако это может иметь большое значение, и его следует учитывать в системах с низким напором.

    Напор
    Напор необходимо учитывать, когда насосная система либо начинается, либо опорожняется в бак, находящийся под давлением, отличным от атмосферного.Давление в таком резервуаре сначала нужно перевести в футы жидкости. К головке системы необходимо добавить разрежение во всасывающем баке или положительное давление в разгрузочном баке, тогда как положительное давление во всасывающем баке или разрежение в разгрузочном баке будет вычтено. Ниже приводится формула преобразования дюймов ртутного вакуума в футы жидкости:

    Различные типы головок комбинируются для создания общего напора системы при любой конкретной скорости потока.Описание в этом разделе относится к этим комбинированным или динамическим головкам применительно к центробежным насосам.

    Общая динамическая высота всасывания (h s )
    Полная динамическая высота всасывания — это статическая высота всасывания за вычетом скоростного напора на всасывающем фланце насоса и общего напора трения во всасывающей линии. Полная динамическая высота всасывания, определенная при испытании насоса, представляет собой показание манометра на всасывающем фланце, преобразованное в футы жидкости и скорректированное по средней линии насоса, за вычетом скоростного напора в точке крепления манометра.

    Общий динамический напор нагнетания (h d )
    Полный динамический напор нагнетания — это статический напор нагнетания плюс скоростной напор на нагнетательном фланце насоса плюс общий напор трения в напорной линии. Общий динамический напор нагнетания, определенный при испытании насоса, представляет собой показание манометра на нагнетательном фланце, преобразованное в футы жидкости и скорректированное по средней линии насоса, плюс скоростной напор в точке крепления манометра.

    Термины насоса

    Высота всасывания существует, когда источник подачи находится ниже средней линии насоса.Следовательно, статическая высота всасывания — это вертикальное расстояние в футах от центральной линии насоса до свободного уровня перекачиваемой жидкости.

    Высота всасывания существует, когда источник подачи находится выше средней линии насоса. Следовательно, статическая всасывающая головка — это вертикальное расстояние в футах от центральной линии насоса до свободного уровня перекачиваемой жидкости.

    Статическая нагнетательная головка — это расстояние в футах по вертикали между осевой линией насоса и точкой свободного нагнетания или поверхностью жидкости в напорном резервуаре.

    Общий статический напор — это вертикальное расстояние в футах между свободным уровнем источника подачи и точкой свободного слива или свободной поверхностью нагнетаемой жидкости.

    Общий напор или Общий динамический напор
    Общий напор (H) или общий динамический напор (TDH) — это общий динамический напор за вычетом общего динамического напора всасывания:

    TDH = h d + h s (с высотой всасывания)
    TDH = h d — h s (с высотой всасывания)

    Мощность

    Работа, выполняемая центробежным насосом, зависит от общего напора и веса перекачиваемой жидкости за заданный период времени.Производительность насоса в галлонах в минуту и ​​удельный вес жидкости обычно используются в формулах, а не фактический вес жидкости.

    Входная мощность насоса или тормозная мощность (л.с.) — это фактическая мощность, передаваемая на вал насоса. Мощность насоса или водяная лошадиная сила (WHP) — это жидкая мощность, передаваемая насосом. Эти два термина определяются следующими формулами:

    Считывание кривой производительности насоса

    Характеристики насоса, такие как расход, давление, эффективность и тормозная мощность, отображаются графически на кривой насоса.Первое, на что следует обратить внимание, — это размер помпы. Размер насоса 2×3-8 показан в верхней части графика. Цифры 2×3-8 обозначают:

    • Выпускное отверстие (выпускное отверстие) составляет 2 дюйма.
    • Входное отверстие (всасывающее отверстие) составляет 3 дюйма.
    • Рабочее колесо имеет диаметр 8 дюймов.

    У некоторых компаний номер может отображаться как 3×2-8. Большее из первых двух чисел — вход. Скорость насоса (об / мин) также показана в верхней части графика и указывает производительность при скорости 3560 об / мин.Вся информация отражает эту рабочую скорость.

    Пропускная способность или расход показаны в нижней части кривой. Уровни потока показаны для рабочей скорости 3560 об / мин, но показывают влияние напора, когда выпускное отверстие дросселируется.

    Левая часть кривой производительности показывает напор (футы), генерируемый при различных расходах. На графике представлены множественные кривые зависимости расхода от напора (см. Рисунок 3). Каждый из них представляет собой крыльчатку разного (обрезанного) размера.Для этого насоса диапазон рабочих колес составляет от 5,5 до 8,375 дюйма.

    Рис. 3. Пример кривой производительности насоса

    Кривые КПД накладываются на график (вертикальные линии) и показывают КПД этого насоса от 64 до 45 процентов. По мере увеличения напора расход и эффективность снижаются.

    Тормозная мощность показана пунктирными линиями по диагонали от верхнего левого угла до нижнего правого.Кривые BHP показаны для мощности от 7,5 до 30 лошадиных сил. Используя 8-дюймовую крыльчатку с расходом 250 галлонов в минуту, BHP составляет примерно 25 лошадиных сил.

    Законы сродства, применяемые к центробежным насосам

    Кривые насоса и системы
    Кривая насоса является исключительно функцией физических характеристик насоса. Кривая системы полностью зависит от размера трубы, длины трубы, количества и расположения колен и других факторов.Место пересечения этих двух кривых — естественная рабочая точка (см. Рисунок 4). Здесь давление насоса соответствует потерям в системе, и все уравновешивается.

    Рис. 4. Пример кривых насосной системы

    Если система является частью процесса, который изменяется часто или непрерывно, то необходим какой-либо метод изменения характеристик насоса или параметров системы. Два метода могут решить задачу непрерывно меняющегося потока.Один из методов — дросселирование, при котором кривая системы изменяется с помощью регулирующего или дроссельного клапана. Другой метод заключается в изменении скорости насоса, что изменяет характеристику насоса.

    Система дросселирования
    При использовании метода дросселирования препятствие потоку увеличивает напор. Система с двумя различными настройками клапана показана на рисунке 6.

    Рисунок 5. Система дросселирования

    Рисунок 6.Пример требований к мощности для дроссельной системы

    Для сравнения, давайте возьмем пример, чтобы определить требования к мощности для дроссельной системы, а затем для системы переменной скорости. Используется насос (с рабочим колесом 8 дюймов), работающий с базовой скоростью 3560 об / мин. Этот насос предназначен для работы в системе, требующей 250-футового напора при 250 галлонах в минуту (см. Рисунок 6).

    Исходя из представленной информации, требования к мощности при расходе в системе дросселирования показаны в таблице 1.

    Таблица 1. Требования к питанию системы дросселирования

    Система переменной скорости
    Для сравнения, метод переменной скорости использует преимущество изменения характеристик насоса, которое происходит при изменении скорости рабочего колеса (см. Рисунок 7). Более низкая скорость насоса изменяет характеристику насоса в зависимости от напора, создаваемого скоростью перекачиваемой жидкости. Помните, что напор равен V 2 / 2g.

    Рис. 7. Пример системы переменной скорости

    Законы сродства
    Набор формул, который используется для прогнозирования работы центробежного насоса в любой рабочей точке на основе исходных характеристик насоса, известен как законы сродства.

    Где:
    N = Скорость насоса
    Q = Расход (галлонов в минуту)
    P = Давление (футы)
    HP = Мощность в лошадиных силах

    Используя тот же пример насоса, что и дроссельная система, потребляемая мощность рассчитывается для системы для различных скоростей
    (см. Таблицу 2).

    Таблица 2. Изменяемые системные требования к питанию

    Примечание. Используйте 25 л.с. для HP1, 1750 для N1 и 250 для Q1, чтобы заполнить таблицу 2.

    Используйте законы сродства, чтобы вычислить значения для остальных рабочих точек. Очевидно, что для изменения скорости требуется гораздо меньше энергии. Чтобы определить фактическую требуемую мощность, необходимо учесть КПД привода. Экономия энергии будет зависеть от количества времени, в течение которого насос работает в каждой точке пониженной скорости.

    Чтобы рассчитать фактическую экономию, тормозную мощность необходимо преобразовать в ватты, а затем умножить на количество часов работы. Затем результат умножается на стоимость киловатт-часа, чтобы показать стоимость эксплуатации насоса в каждой точке потока. Вычтите значение переменной скорости из значения регулирования, чтобы показать разницу в стоимости энергии.

    Используя цифры в Таблице 2, расход 200 галлонов в минуту при дросселировании требует 22,5 лошадиных сил. Только с переменной скоростью 12.Требуется 8 лошадиных сил. Если расход требуется на 2000 часов в год по цене 7 центов за киловатт-час, сравнение затрат составит:

    Система дросселирования:
    22,5 л.с. x 0,746 = 16,785 кВт
    16,785 x 2,000 = 33,570 кВтч
    33,570 x 0,07 = 2350 долл. США

    Система с регулируемой скоростью:
    12,8 x 0,746 = 9,5488 кВт
    9,5488 x 2 000 = 19097 кВтч
    19097 x 0,07 = 1337 долларов США

    Экономия:
    2350 долларов — 1337 долларов = 1013 долларов

    С этим примером не связана статическая головка.Система со статическим напором меняет характеристику системы и требования к мощности. Чем больше статический напор в системе, тем меньше возможная экономия энергии. Это связано с тем, что кривая системы более пологая, поэтому большая часть энергии используется для преодоления изменения высоты, связанного с системами с высоким статическим напором.

    Заключение

    В этой статье показано, как присущий центробежным насосам характер работы делает их главными кандидатами для экономии энергии.Большинство насосных систем спроектированы и имеют завышенные габариты для наихудших условий нагрузки. Следуя принципу закона сродства, просто понизив расход центробежного насоса увеличенного размера на 20 процентов, можно снизить энергопотребление примерно на 50 процентов, что приведет к значительной экономии энергии.

    Расчет общего динамического напора для промышленных насосов

    Общий динамический напор в промышленной насосной системе — это общий объем давления, когда вода течет в системе. Он состоит из двух частей: вертикального подъема и потерь на трение.

    Важно точно рассчитать это, чтобы определить правильный размер и масштаб насосного оборудования для ваших нужд.

    Чтобы рассчитать общий динамический напор, также известный как TDH, нам нужно вычислить две вещи:
    A) Вертикальный подъем .
    B ) Потери на трение всей трубы и компонентов, с которыми жидкость сталкивается на выходе из насоса.
    C) После расчета обоих сложите их вместе, чтобы вычислить TDH.

    Позвольте нам показать вам, как рассчитать их вместе, и тогда вы сможете выполнить это самостоятельно! Для целей этого пошагового руководства мы определим общий динамический напор для 25 галлонов в минуту для перехода от насоса к резервуару B в примере ниже.

    Как рассчитать вертикальный подъем

    A) Вертикальный подъем: Необходимо определить, каков вертикальный подъем от начальной точки жидкости до ее конечной точки. По мере уменьшения уровня жидкости в резервуаре вертикальный подъем будет увеличиваться, и, следовательно, общий динамический напор будет увеличиваться.Чтобы упростить ситуацию, в худшем случае предположим, что бак пуст.

    В приведенном выше примере, если резервуар A полон и идет до верха резервуара B, вертикальный подъем составляет 10 футов. Если резервуар A наполовину пуст и в нем всего 5 футов жидкости, то вертикальный подъем составляет 15 футов. Если резервуар A полностью опорожнен, вертикальный подъем составит 21 фут. При вертикальном подъеме от 10 до 21 фута проще всего использовать 21 фут, чтобы быть в безопасности, если вы не уверены, что уровень жидкости не опустится ниже определенной высоты.

    Как рассчитать потери на трение

    B) Потери на трение: Чтобы рассчитать потери на трение, вам сначала нужно знать, каков ваш желаемый поток. Каждая скорость потока будет иметь разные потери на трение. Чем больше поток проходит через трубу, тем больше потерь на трение, поэтому 5 галлонов в минуту, проходящие через 1 дюймовую трубу, будут иметь более высокие потери на трение, чем 1 галлон в минуту, проходящий через 1 дюймовую трубу. После определения скорости потока вам необходимо знать, какой тип трубы вы используете, график трубы и длину трубы как по вертикали, так и по горизонтали.Вам также необходимо знать, сколько колен, клапанов, соединений и всего остального, что контактирует с жидкостью.

    Используя приведенный выше пример, давайте рассчитаем потери на трение для 25 галлонов в минуту. Имеется 1,5-дюймовая труба PVC Schedule 40. Расстояние по горизонтальной трубе от насоса до резервуара B составляет 120 футов, а расстояние по вертикальной трубе от насоса до резервуара B составляет 21 фут. Имеются 2 отвода с длинным радиусом 90 градусов и 2 задвижки.

    После расчета этой информации выполните следующие шаги:

    Шаг 1 ) Сложите вместе горизонтальную и вертикальную напорную трубу.
    120 футов + 21 фут = 141 фут

    Шаг 2) Перейдите на этот веб-сайт: http://www.freecalc.com/fricfram.htm

    Шаг 3) Введите размер трубы, спецификацию трубы, материал трубы , длина трубопроводов, клапаны и фитинги.

    В этом примере цифры:
    1,5 дюйма, спецификация 40, материал ПВХ, длина трубопровода 141 в футах, 2 колена 90 LR и 2 задвижки.

    Шаг 4) Нажмите «Рассчитать падение давления». После нажатия кнопки «Рассчитать падение давления» калькулятор сообщает, что потеря напора равна 5.6 футов.

    Некоторые из наших предпочтительных ресурсов:

    Результат: расчет общего динамического напора

    C) Общий динамический напор: Наихудший сценарий вертикального подъема составляет 21 фут. Потери на трение для 25 галлонов в минуту составляют 5,6 футов. Сложив эти два числа вместе, общий динамический напор составляет 26,6 футов для 25 галлонов в минуту для перехода от насоса к резервуару B.

    Альтернативный сценарий

    Что делать, если уровень жидкости в резервуаре никогда не опускается ниже 5 футов и пользователю теперь требуется 20 галлонов в минуту?

    Если резервуар никогда не опорожняется более чем на 5 футов, то расстояние по вертикали между жидкостью в резервуаре A и верхом резервуара B составляет 15 футов.

    15 футов вертикального расстояния + 3,8 фута потерь на трение = 18,8 фута общего динамического напора.

    Другие факторы при расчете общего динамического напора

    Другие факторы, которые могут повлиять на потери на трение, включают удельный вес, вязкость и температуру. Чем больше у вас информации о системе, тем точнее станет ваше число потерь на трение и, соответственно, ваш общий динамический напор.

    Удельный вес жидкости может незначительно изменить потери на трение.

    Если удельный вес составляет от 1,0 до 2,0 (вода — 1,0), нет необходимости использовать эту информацию в своих расчетах. Если оно меньше 1,0 или больше 2,0, рекомендуется использовать онлайн-калькулятор.

    С другой стороны, вязкость может значительно увеличить потери на трение. Если жидкость вязкая, определите вязкость с помощью диаграммы вязкого удельного веса или онлайн-калькулятора вязкого удельного веса.

    Как всегда, March Manufacturing рекомендует вам связаться с дистрибьютором March или инженером March Manufacturing, чтобы просмотреть ваше приложение перед покупкой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.