Параметры 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 = ρgQН где ρ (кг/ м3) – плотность перекачиваемой жидкости, γ (кгс/ м3) – удельный вес перекачиваемой жидкости. Мощность на валу: Ne=Nп/ηн = ρgQН/ηн где ηн – к.п.д. насоса. Для центробежных насосов ηн – 0,6-0,7, для поршневых насосов – 0,8-0,9, для наиболее совершенных центробежных насосов большой производительности - 0,93 – 0,95. Номинальная мощность двигателя 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 где β – коэффициент запаса мощности: Nдв, кВт Менее 1 1-5 5-50 Более 50 2 – 1,5 1,5 –1,2 1,2 – 1,15 1,1 β 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. Таким образом, 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 и суммарного гидравлического сопротивления трубопроводах. (р2) и приёмной (р0) емкостях, т.е. (hп) во всасывающем и нагнетательном Н = Нг + + hп где hп= hп.н+ hп.вс . – суммарное гидравлическое сопротивление всасывающего и нагнетательного трубопроводов. Если давления в приёмной и напорной емкостях одинаковы Н = Нг + (р2= р0), то уравнение напора примет вид hп При перекачивании жидкости по горизонтальному трубопроводу (Нг = 0): Н= + hп В случае равенства давлений в приёмной и напорной емкостях для горизонтального трубопровода (р2= р0 и Нг = 0) напор насоса Н = hп Высота всасывания Высота всасывания насоса увеличивается с возрастанием давления с увеличением давления трубопроводе. рвс, скорости жидкости в приёмной ёмкости и уменьшается вс и потерь напора Если жидкость перекачивается из открытой ёмкости, то давление рвс должно быть больше всасывания (рвc > рt), р0 рt hп..вс во всасывающем р0 равно атмосферному ра. Давление на входе в насос давления насыщенного пара перекачиваемой жидкости при температуре Следовательно, т.к. в противном случае жидкость в насосе начнёт кипеть. 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