Параметры насосов


Работа насоса и насосной установки характеризуется рядом параметров, наиболее важными из которых являются следующие.

Подача насоса. Различают объемную и массовую подачу насоса. Объемная  (массовая ) подача – объем (масса) жидкости, подаваемой насосом в напорный патрубок в единицу времени. Объемная и массовая подачи связаны соотношением

,

где r – плотность жидкости.

Напор насоса – представляет собой энергию, сообщаемую насосом единице веса перемещаемой жидкости. Напор, в соответствии с уравнением Бернулли, равен разности полных напоров за насосом на линии нагнетания и на линии всасывания:

, ;

,

где и pвс – абсолютные давления на выходе и входе насоса; и wвс –скорости жидкости на выходе и входе насоса; и zвс – высоты точек замера давления, отсчитанные от произвольной горизонтальной плоскости сравнения.

Полезная мощность – мощность, сообщаемая насосом перемещаемой жидкости:

.

 Мощность на валу (эффективная)

.

Коэффициент полезного действия представляет произведение трех коэффициентов, характеризующих отдельные виды потерь энергии в насосе:

,

где  – гидравлический, объемный и механический КПД насоса соответственно.

Таким образом, потери энергии в насосе подразделяются на гидравлические, объемные и механические.

Гидравлические потери энергии связаны с трением жидкости и вихреобразованием в проточной части. Для лопастных насосов это сопротивление подвода, рабочего колеса и отвода.

Теоретический напор , создаваемый насосом, больше напора действительного H на величину гидравлических потерь :

.

Гидравлический КПД представляет собой отношение действительного напора к теоретическому:

.

Объемные потери связаны с перетеканием жидкости через зазоры из области повышенного в область пониженного давления, а также с утечками через уплотнения. Часть теряемой энергии учитывается объемным КПД:

,

где – теоретическая производительность насоса; Qут – перетечки внутри и утечки из насоса.

К механическим потерям относят трение в подшипниках, в уплотнениях вала, потери на трение жидкости о нерабочие поверхности рабочих колес (дисковое трение). Величина механических потерь оценивается механическим КПД:

.

Обычно для современных центробежных насосов = 0,90–0,96; hоб = 0,96–0,98; hмех = 0,80–0,94. Значения КПД насосов, таким образом, находятся в пределах 0,6–0,9.

Для оценки насосного агрегата в целом используется КПД агрегата (насосной установки) , вычисляемый как отношение полезной мощности насоса к мощности агрегата (в случае электрического привода насоса мощность агрегата – электрическая мощность на клеммах двигателя).

Таким образом, мощность насоса при электрическом приводе

.

Мощность приводного двигателя выбирают с учетом возможного отклонения режима работы насоса от его номинального (паспортного) режима. Чтобы не перегружать двигатель при любых отклонениях от номинального режима и при пуске, его мощность выбирают с запасом:

,

где коэффициент запаса мощности k = 1,1–1,5 (принимается большим с уменьшением мощности насоса).

Предыдущие материалы: Следующие материалы: