Определение Центробежного Насоса

Работа центробежного насоса в трубопроводной сети

Напор насоса - это энергия, которую получает объем жидкости весом в 1 Ньютон при прохождении через насос.

Обозначается напор H и измеряется в метрах столба рабочей (перекачиваемой) жидкости, [м]. Напор можно рассматривать и с геометрической точки зрения как высоту, на которую может быть поднят 1 Ньютон жидкости за счет энергии, вырабатываемой насосом.

Зависимость напора центробежного насоса от его объемной подачи изображают в виде графика, который называется напорной характеристикой насоса.

Напорная характеристика зависит от конструкции насоса (модели), скорости вращения рабочего колеса и вязкости перекачиваемой жидкости. Напорная характеристика насоса дает представление о возможностях данного насоса.

Для отображения этого элемента необходимо установить плагин AdobeSVGViewer3

Напорные характеристики насосов представляют в справочниках и каталогах насосного оборудования.
Хочется заострить внимание на том, что напорная характеристика насоса не зависит от плотности перекачиваемой жидкости, но зависит от вязкости жидкости. Чем больше вязкость жидкости, тем ниже располагается напорная характеристика. В справочниках приводятся напорные характеристики насосов для перекачки воды, поэтому, если необходимо перекачивать жидкость, имеющую вязкость, сильно отличающуюся от вязкости воды, то характеристику, взятую из справочника, нужно пересчитать (перестроить) по определенной методике. Методика, по которой выполняется пересчет напорной характеристики на другую вязкость приведена здесь.

Напорную характеристику можно получить только при испытании реального насоса. Обычно испытывают насос при какой-либо скорости вращения рабочего колеса, перекачивая воду, и находят напор по показаниям измерительных приборов (формула 2 или 3), при различных подачах данного насоса.
Для лучшего понимания рекомендуется сначала обратиться к разделу Трубопроводная сеть
Определение напора на работающей насосной установке осуществляют по показаниям манометра и вакууметра:

(2)


где Pм – показания манометра, [Па]; Pв – показания вакууметра, [Па]; g=9, 8 - ускорение свободного падения [м/с2]; z - расстояние по вертикали между точками подключения манометра и вакууметра, [м]; dвс - диаметр всасывающего трубопровода, [м]; dн - диаметр напорного трубопровода, [м]; Q - подача насоса, [м3/с], измеренная каким-либо методом (см пункт ).
Если диаметры всасывающего и напорного трубопроводов одинаковы, а z намного меньше, чем слагаемое , то формула упрощается:

(3)


Если для нахождения напора используется формула (2) или (3), то говорят, что напор определяется опытным путем. Формулы (2) и (3) пригодны для определения напора, если перед насосом получается разрежение. Потренероваться в определении напора можно зайдя по этой ссылке. Если же перед насосом действует избыточное давление, то для определения напора нужно использовать методику, описание которой приводится в этой ссылке.
Следующая формула используется, когда проектируется насосная установка и известны ее параметры.

(4)


где Hг – геометрический напор, [м]; P1, P2 – давления в расходном и приемном резервуарах, [Па]; λвс, λн - коэффициенты трения во всасывающем и напорном трубопроводах; lвс, lн - длины всасывающего и напорного трубопроводов, [м]; ξвс, ξн – коэффициенты местных сопротивлений всасывающего и напорного трубопроводов.
Для нахождения напора по этой формуле, нужно задаться численным значением подачи жидкости в данной насосной установке.

Напор, найденный по формуле (4) называют потребным напором, то есть напором, который требуется создать с помощью насоса для обеспечения заданной подачи жидкости насосной установкой.

Вообще, формула (4) является математическим выражением напорной харатеристики трубопроводной сети. Смысл этой формулы рассмотрен в разделе Напорная характеристика сети.


Полезная мощность – это энергия, отдаваемая жидкости за единицу времени при работе насоса.

Полезная мощность обозначается Nп, измеряется в СИ в Ваттах [Вт].
Полезную мощность можно определить по формуле:

(5)


Общий к.п.д. (коэффициент полезного действия) насоса - это отношение полезной мощности к мощности на валу.

(6)


Общий к.п.д. выражает, какая доля потребляемой насосом энергии преобразуется в полезную энергию. Полезная энергия - это энергия, отдаваемая жидкости. Потребляемая энергия - это энергия, затрачиваемая двигателем при вращении рабочего колеса насоса. Полезная энергия меньше, чем потребляемая, так как в процессе преобразования энергии, осуществляемого центробежным насосом, часть энергии неизбежно теряется. К.п.д. насоса оценивает его энергетическое совершенство. Чем больше к.п.д. насоса, тем эффективней он использует потребляемую энергию.

Зависимость общего к.п.д. насоса от подачи определяется конструкцией насоса, скоростью вращения его рабочего колеса и вязкостью перекачиваемой жидкости.


Мощность на валу – это энергия, потребляемая насосом за единицу времени.

Другими словами, мощность на валу - это энергия, передаваемая валу рабочего колеса от электродвигателя.
Обозначается мощность на валу Nв, измеряется в СИ в Ваттах - [Вт].

Похожие страницы