Почему Вода Не Поднимается Выше 10 Метров?

Почему Вода Не Поднимается Выше 10 Метров
На какую высоту поднимает воду насос? — Поскольку вода в колодце также подвержена давлению атмосферы, независимо от создаваемого насосом разрежения сама жидкость, находящаяся в низине, не сможет подниматься выше 10 метров. Если местность имеет возвышенности – эти показатели подъема насосом будут опускаться до 6-7 метров.

Именно высота самой местности в данном вопросе играет существенную, решающую роль. Помимо особенностей самой местности на показатели подъема воды непосредственным образом влияют и иные факторы и критерии. Например, не стоит забывать о потере, снижении давления, возникающего при стечении определенных обстоятельств.

Копания «ТЕХМАШ» реализует только качественное оборудование. Наши специалисты ответят, на какую высоту поднимает воду насос нашего производства.

Что влияет на высоту всасывания?

Автонасос;высота всасывания насоса — это Что такое автонасос;высота всасывания насоса (значение, термин, определение) — назначение, классификация, высота всасывания — ПожВики Портала про Пожарную безопасность ПОЖАРНЫЙ АВТОНАСОС ПОЖАРНЫЙ АВТОНАСОС — насосная установка современного пожарного автомобиля, представляет собой относительно сложный комплекс узлов и агрегатов — включает в себя приводной двигатель, дополнительную трансмиссию, пожарный насос, оборудованный системой дозирования пенообразователя и системой водозаполнения всасывающей линии при работе из открытого водоисточника,

ПОЖАРНЫЙ АВТОНАСОС — пожарный автомобиль, оборудованный пожарным насосом и предназначенный для доставки к месту пожара личного состава и пожарно-технического вооружения (ГОСТ 12.2.047-86). ВЫСОТА ВСАСЫВАНИЯ ПОЖАРНОГО НАСОСА — расстояние между осью вращения рабочего колеса первой ступени пожарного насоса и уровнем воды со стороны линии всасывания.

Высота всасывания насоса зависит от атмосферного давления, температуры и удельного веса перекачиваемой жидкости, потерь напора во всасывающей линии и конструктивных особенностей насоса. Для современного пожарного центробежного насоса максимальная геометрическая высота всасывания составляет 5,0–7,5 м,

  • История создания насосов уходит корнями за пределы нашей эры.
  • Первое упоминание о существовании приспособлений для перемещения жидкостей относятся к III–II векам до нашей эры.
  • Первый пожарный насос для пожарных целей был изобретен примерно за 120 лет до нашей эры древнегреческим механиком из Александрии Ктесибием (учеником Герона).

Насос имел два деревянных цилиндра, нагнетательный и всасывающие клапаны, уравнительный воздушный колпак, то есть практически все конструктивные элементы, которые сохранились в современных поршневых насосах. В настоящее время на пожарных машинах применяются насосы различных типов.

  • Пожарные насосы по своему функциональному назначению делятся на:
  • · Насосы нормального давления — это одно- или многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе до 1,6 МПа.
  • · Насосы высокого давления — это многоступенчатые пожарные насосы, обеспечивающие подачу воды и огнетушащих растворов при давлении на выходе от 1,6 до 5,0 МПа.
  • · Насосы комбинированные — это насосы, состоящие из последовательно соединенных насосов нормального и высокого давления, имеющих общий привод.
  • Работа всех насосов с механическим приводом характеризуется двумя процессами: всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости.
  • При этом насос любого типа характеризуется величиной подачи жидкости, развиваемой напором, высотой всасывания и величиной коэффициента полезного действия,
  • Насосы классифицируются по нескольким признакам:
  • · принципу действия;
  • · конструктивному исполнению;
  • · назначению;
  • · отраслевому применению;
  • · величине подачи и напора.
  • Пожарные насосы по принципу действия бывают:
  • — динамические — насосы, в которых жидкость под воздействием гидродинамических сил перемещается в камере (незамкнутом объеме), постоянно сообщающиеся с входом и выходом насоса;
  • — объемные — насосы, в которых жидкость перемещается путем периодического изменения объема камеры, попеременно сообщающееся с входом и выходом насоса.

Конструкции насосов весьма разнообразны. В пожарной технике находят применение лишь ограниченное число представителей различных групп насосов. Поэтому приводить полную классификацию насосов по другим признакам не представляется необходимым. Наибольшее применение в пожарной технике нашли следующие насосы: центробежные, струйные, шестеренные, шиберные, шиберно-роликовые, водокольцевые, поршневые, плунжерные и диафрагменные,

  • Центробежный насос Центробежный пожарный насос имеет улиткообразный корпус, внутри которого располагается рабочее колесо с лопастями.
  • При вращении колеса поступающая в осевом направлении в корпус жидкость закручивается лопастями и под действием возникающей центробежной силы выходит в напорный патрубок насоса.

Эти насосы просты по конструкции, обладают незначительным износом, так как количество сопряженных трущихся деталей мало. Насосы могут работать на относительно загрязненных жидкостях. Они не требуют сложного обслуживания. Могут работать при закрытом напорном патрубке, то есть «сами на себя».

В пожарной технике центробежные насосы нашли наибольшее применение. Это основные насосы пожарных машин. Струйный насос Насос имеет насадок с соплом, диффузор и камеру. Рабочая жидкость подводится к насадку. На выходе из сопла жидкость, обладая запасом кинетической энергии, имеет максимальную скорость. Увеличение скорости потока рабочей жидкости приводит к уменьшению давления в струе и камере ниже атмосферного.

Эжектируемая жидкость под действием атмосферного давления поступает в камеру и уносится струей рабочей жидкости в диффузор, где скорость потока уменьшается, а напор увеличивается. Это позволяет осуществлять подачу жидкости на определенное расстояние. В пожарной технике струйные насосы нашли достаточно широкое применение в качестве вакуум-аппаратов к центробежным насосам на автонасосах, автоцистернах, прицепных мотопомпах МП-600А и переносных мотопомпах.

  • Шестеренный насос В открытом с двух сторон корпусе располагается с минимальным торцевым зазором пара сцепленных между собой шестерен.
  • Зубья шестерен при вращении захватывают жидкость и переносят ее со стороны всасывания в сторону нагнетания.
  • Эти насосы достаточно просты по конструкции, не требуют предварительного заполнения перекачиваемой жидкостью.

Наряду с этим они имеют большие внутренние потери из-за наличия трущихся деталей, обладают повышенным износом, требуют обязательной смазки шестерен после работы, не могут работать на загрязненных жидкостях, имеют достаточно большую металлоемкость. Шестеренные насосы находят применение в качестве самостоятельных пожарных насосов для подачи воды, особенно в сельской местности — как навесные на тракторах, автомобилях и другой технике, приспособленной для целей пожаротушения.

Шиберные и шиберно-роликовые насосы В цилиндрическом корпусе эксцентрично расположен ротор со свободно вставленными в его пазы пластинами или роликами. Под действием центробежных сил, возникающих при вращении ротора, пластины (ролики) прижимаются к внутренней поверхности корпуса и захватывают жидкость во всасывающей полости, вытесняют ее в нагнетательную полость.

Обратное протекание жидкости предотвращается благодаря минимальному зазору между корпусом и расположенным в нем ротором. В связи с наличием столь больших недостатков шиберные и роликовые насосы в качестве самостоятельных пожарных насосов не применяются.

  1. Они нашли применение в качестве вакуум-аппаратов к центробежным насосам.
  2. Водокольцевой насос В водокольцевом насосе ротор размещен эксцентрично в корпусе и имеет радиальные лопатки, жестко связанные с ротором.
  3. В одной из торцевых крышек корпуса имеются всасывающая и нагнетательные полости.
  4. Корпус насоса предварительно заполняется водой.

При вращении ротора вода отбрасывается к периферии корпуса, образуя водяное кольцо равномерной толщины. Между ротором и водяным кольцом создается замкнутое пространство. В связи с этим при вращении ротора с одной стороны рабочий объем между лопатками ротора увеличивается, с другой — уменьшается, тем самым происходит всасывание и нагнетание.

В связи с этим в пожарной технике в качестве самостоятельных пожарных насосов водокольцевые насосы применения не нашли. Поршневой насос Поршневой насос состоит из рабочей камеры со всасывающим и напорными клапанами и цилиндра с поршнем, совершающим возвратно-поступательные движения. При движении поршня в одну сторону жидкость через открывшийся клапан всасывается, а при движении в другую — нагнетается.

В настоящее время поршневые насосы как самостоятельные пожарные насосы для подачи огнетушащих веществ не применяются. Диафрагменный насос Диафрагменный насос по принципу действия близок к поршневому насосу. Роль поршня в нем выполняет гибкая мембрана. Такие насосы развивают небольшой напор и могут осуществлять дозированную подачу.

Как самостоятельные пожарные насосы для подачи огнетушащих веществ диафрагменные насосы не применяются. Они находят применение в системах питания карбюраторных двигателей, в насосах для водоотлива при производстве строительных работ и т.п. Основные рабочие параметры насосов Работа насосов состоит из двух процессов: всасывания и нагнетания.

Насос любого вида характеризуется следующими параметрами: высотой всасывания, высотой нагнетания, полным напором, подачей, мощностью и полным коэффициентом полезного действия (КПД). Высота всасывания Различают теоретическую, вакуумметрическую и геометрическую (практическую) высоту всасывания.

Подъем воды во всасывающем патрубке насоса происходит под действием разности атмосферного давления и давления (разряжения) в самом насосе, поэтому теоретическая высота всасывания насоса (НТ) — равная 1 атмосфере и составляющая 10,33 метра водного столба, или 760 мм ртутного столба, или 1 кгс/см 2, или 105 Па — практически недостижима.

Улучшая конструкцию и материалы насоса, высоту его всасывания можно приближать к значению НТ. Вакуумметрическая высота всасывания (НВ) — это величина вакуума, создаваемая насосом, а в энергетическом смысле — это энергия, выраженная в метрах, которая необходима жидкости для подъема на высоту всасывания.

  1. НВ зависит, как правило, от мощности насоса, создающего вакуум, и измеряется в метрах водного столба.
  2. Показания вакуумметра, установленного на насосе, соответствуют вакуумметрической высоте всасывания.
  3. Для пожарного насоса серии ПН-40 и его аналогов НВ = 8 м. вод. ст.
  4. Геометрической (практической) высотой всасывания НГ называется разность отметок между поверхностью воды и осью насоса.

Геометрическая высота всасывания зависит от значений и величин нескольких параметров. Прямое влияние на величину НГ оказывает атмосферное давление, которое заметно меняется в зависимости от высоты над уровнем моря. Например, при высоте над уровнем моря 0 метров атмосферное давление равно 10,33 м.

  • Вод. ст., а на высоте над уровнем моря 2000 метров — 7,95 м. вод. ст.
  • НГ сильно зависит от давления насыщенных паров всасываемой жидкости.
  • Давление насыщенных паров — это давление, при котором жидкость при данной температуре закипает (речь идет о давлении жидкости ниже атмосферного).
  • Литература: 1.
  • НПБ 176-98.

Техника пожарная. Насосы центробежные пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний

  1. 2.
  2. 3.
  3. 4.

Читать подробнее: Автонасос;высота всасывания насоса — это Что такое автонасос;высота всасывания насоса (значение, термин, определение) — назначение, классификация, высота всасывания — ПожВики Портала про Пожарную безопасность

Почему поршневой насос не может поднять воду на высоту более 10 м?

Почему насосы не могут всасывать жидкость с глубины более 9 метров? Ежедневные вопросы по поводу того, почему же насосы не могут всасывать жидкость с глубины более 9 метров сподвигли меня написать статью об этом. Для начала немного истории: В 1640 г. в Италии герцог Тосканский решил устроить фонтан на террасе своего дворца. Никто не мог объяснить, в чем тут дело, пока ученик Галилея — Э. Торичелли не высказал мысль, что вода в системе поднимается под действием тяжести атмосферы, которая давит на поверхность озера. Столб воды высотой в 10,3 м в точности уравновешивает это давление, и поэтому выше вода не поднимается.

  1. Торичелли взял стеклянную трубку с одним запаянным концом и другим открытым и заполнил ее ртутью.
  2. Потом он зажал отверстие пальцем и, перевернув трубку, опустил ее открытым концом в сосуд, наполненный ртутью.
  3. Ртуть не вылилась из трубки, а только немного опустилась.
  4. Столб ртути в трубке установился на высоте 760 мм над поверхностью ртути в сосуде.

Вес столба ртути сечением в 1 см2 равен 1,033 кг, т.е. в точности равен весу столба воды такого же сечения высотой 10,3 м. Именно с такой силой атмосфера давит на каждый квадратный сантиметр любой поверхности, в том числе и на поверхность нашего тела. Точно также, если в опыте с ртутью вместо неё в трубку налить воды, то столб воды будет высотой 10,3 метра. Именно поэтому и не делают водяных барометров, т.к. они были бы слишком громоздкими. Давление столба жидкости (Р) равно произведению ускорения свободного падения (g), плотности жидкости (ρ) и высоты столба жидкости: Атмосферное давление на уровне моря (Р) принять считать равным 1 кг/см2 (100 кПа). Примечание: на самом деле давление равно 1,033 кг/см2. Плотность воды при температуре 20°С равна 1000 кг/м3. Ускорение свободного падения – 9,8 м/с2. Из этой формулы видно, что чем меньше атмосферное давление (P), тем на меньшую высоту может подняться жидкость (т.е.

чем выше над уровнем моря, например в горах, тем с меньшей глубины может всасывать насос). Также из этой формулы видно, что чем меньше плотность жидкости, тем с большей глубины можно её выкачивать, и наоборот, при большей плотности глубина всасывания уменьшится. Например, ту же ртуть, при идеальных условиях, можно поднять с высоты не более 760 мм.

Предвижу вопрос: почему в расчетах получился столб жидкости высотой 10,3 м, а насосы всасывают только с 9 метров? Ответ достаточно простой: — во-первых, расчет выполнен при идеальных условиях, — во-вторых, любая теория не дает абсолютно точных значений, т.к.

  1. Формулы эмпирические.
  2. И в-третьих, всегда существуют потери: во всасывающей линии, в насосе, в соединениях.Т.е.
  3. Не возможно в обычных водяных насосах создать разрежение, достаточное для того, чтобы вода поднялась выше.
  4. Итак, какие выводы из всего этого можно сделать: 1.
  5. Насос не всасывает жидкость, а лишь создает разрежение на своём входе (т.е.

уменьшает атмосферное давление во всасывающей магистрали). Вода выдавливается в насос атмосферным давлением.2. Чем больше плотность жидкости (например, при большом содержании в ней песка), тем меньше высота всасывания.3. Рассчитать высоту всасывания (h) можно, зная, какое разрежение создает насос и плотность жидкости по формуле: h = P / ( ρ* g) — x, где P – атмосферное давление, — плотность жидкости.

  • G – ускорение свободного падения, x – величина потерь (м).
  • Примечание: формула может использоваться для расчета высоты всасывания при нормальных условиях и температуре до +30°С.
  • Также хочется добавить, что высота всасывания (в общем случае) зависит от вязкости жидкости, длины и диаметра трубопровода и температуры жидкости.

Например при увеличении температуры жидкости до +60°С, высота всасывания уменьшается почти в два раза. Это происходит потому, что возрастает давление насыщенных паров в жидкости. В любой жидкости всегда присутствуют пузырьки воздуха. Думаю, все видели, как при закипании сначала появляются маленькие пузырьки, которые затем увеличиваются, и происходит кипение.Т.е.

  1. При кипении, давление в пузырьках воздуха становится больше, чем атмосферное.
  2. Давление насыщенных паров и есть давление в пузырьках.
  3. Увеличение давления насыщенных паров приводит к тому, что жидкость закипает при более низком давлении.
  4. А насос, как раз и создает в магистрали пониженное атмосферное давление.Т.е.

при всасывании жидкости при высокой температуре, существует возможность её закипания в трубопроводе. А никакие насосы не могут всасывать кипящую жидкость. Вот, в общем, и всё. А самое интересное, что все это мы все проходили на уроке физики при изучении темы «атмосферное давление».

Сколько метров может поднять насосная станция?

ГЛУБИНА ВСАСЫВАНИЯ — Установка водоснабжения на основе поверхностного насоса, имеет максимальную глубину всасывания 8 м. Глубина расположения воды более 8 м требует использования насосной станции с эжектором. У эжекторной насосной установки максимальная глубина всасывания достигает 30 м.

Что такое высота подъёма насоса Максимальный напор?

Какой выбрать насос? Насосное оборудование является неотъемлемой частью инженерных коммуникаций в быту. Особенно часто с ним сталкиваются владельцы загородных домов с автономными системами водоснабжения и отопления. К сожалению, многие из них не отдают себе отчета в важности правильного подбора оборудования, а недобросовестные продавцы зачастую не утруждают себя объяснениями и рекомендациями.

  • Мы не относимся к таковым, поэтому в данном разделе постараемся максимально подробно и доходчиво рассказать про виды насосов и правила подбора.
  • Для начала расскажем про две основные характеристики насосов — напор и производительность.
  • Напор, говоря простым языком — максимальная высота, на которую насос может подать воду.

Измеряется в основном в метрах. Часто можно встретить обозначение в атмосферах или барах.1 атмосфера — равняется 10 метрам водного столба, а 1 бар — можно считать условно равным атмосфере (1 бар = 1,0197 ат). Прозводительность — измеряется в основном в метрах кубических в час и литрах в минуту, реже — в литрах в час, иногда в литрах в секунду.

Это количество воды, которое может выдать насос. обращаем Ваше внимание, что характеристики напора и производительности указываются в их максимальном значении, при этом они взаимозависимы и обратно пропорциональны друг другу. То есть, при увеличении расхода воды — напор падает, а при уменьшении — возрастает.

Люди с опытом эксплуатации дачных участков с коллективным водопроводом знают, как сильно падает напор, когда весь поселок начинает поливать огороды. Это и есть прямой пример зависимости напора от производительности. Итак, начнем с насосов для водоснабжения, как с максимально распространенного и многообразного оборудования. К погружным относятся насосы для колодцев, скважин, Насосы для скважин отличает относительно узкий диаметр (до 100мм), производительность варьируется от 1 до 5-6 м.куб. в час и высоким напором — до 250-300 м. Колодезные же насосы, наоборот — имеют более широкий диаметр, чаще снабжены поплавком, защищающим насос от работы без воды, имеют производительность от 3 до 6 м.куб в час и напор — до 60-70 метров.

  • Дренажные и фекальные насосы предназначены для откачивания сточных вод,
  • Такие насосы отличает относительно небольшой напор — до 10-15 метров, и большая производительность — от 6 до 30-40 м.куб в час.
  • Конструктивно — эти насосы похожи, однако отличаются максимальным размером твердых частиц, которые могут присутствовать в перекачиваемой жидкости.

У дренажных насосов — это 5мм, у фекальных — 35-50мм. Такие насосы снабжены поплавком, для автоматического выключения, по мере откачивания, могут использоваться как в стационарном, так и в переносном положении. Иногда, умельцы приспосабливают их к работе в качестве фонтанчиков, прилаживая всяческие насадки.

  1. К поверхностным насосам в быту относятся, в основном, Это полностью укомплектованные установки для подъема воды с глубины или повышения давления в существующих системах водоснабжения.
  2. Насосная станция включает в себя помимо собственно насоса, автоматику (реле давления и манометр) и гидроаккумулятор (в просторечии — расширительный бак).

Реле давления служит для автоматического включения и выключения насоса в зависимости от давления, манометр — для визуального контроля за давлением. Основной функцией гидроаккумулятора является обеспечение как можно меньшего числа включений насоса и компенсации гидроударов в момент пуска. При выборе насосной станции необходимо учитывать фактическую глубину залегания воды. Дело в том, что поверхностные насосы качают воду путем всасывания, то есть создания разрежения во всасывающей трубе. Максимальное разрежение — суть вакуум, давление равно нулю.

В этот момент, вода в источнике, находящаяся под действием атмосферного давления (1 Атм.) начинает поступать в трубу. Выше мы говорили о том, что 1 атмосфера равна 10 метрам водного столба, следовательно теоретически вода должна подняться на 10м. Однако учитывая потери на трение о стенки трубы, КПД насоса и прочие факторы — максимальная высота подъема снижается до 7-8 метров.

Эту проблему отчасти решили установкой внутрь эжектора — устройства помогающего насосу компенсировать потери. Вследствие этого, высоту подъема удалось увеличить до 9-9,5 м. Таким образом, если залегание воды в источнике приходится на уровень 7-8м — насосную станцию использовать можно, если же вода находится глубже — лучше не рисковать, а рассматривать вариант с погружным насосом, потому как отталкиваясь опять же от наших реалий — напряжение может быть не 220В,а ниже.

А снижение напряжения на 10-15% — влечет за собой потерю мощности на 30%, а это в свою очередь скажется на максимальной высоте подъема. Кроме того, корректная работа насосной станции зависит от установленного на конце всасывающей трубы обратного клапана с фильтром. Обратный клапан впускает воду в трубу и не выпускает обратно, фильтр — преграждает путь мусору, который может находиться в воде и стать причиной поломки насоса.

Перейдем к правилам подбора насоса. Многие покупатели, видя на маркировке насоса максимальный напор, скажем в 50 метров, думают — «О, у меня скважина 40метров, значит 50 мне хватит». Это не так. При подборе насоса важно учитывать ряд факторов:

— потребный напор — потребную производительность — режим функционирования насоса.

Рассмотрим пример: У нас есть дом, двухэтажный, с санузлами наверху и внизу, кухонной мойкой, стиральной и посудомоечной машиной и душевой кабиной. В доме живут 4 человека. Имеется колодец в десяти метрах от дома, глубиной 20 метров с залеганием воды на уровне 15м.

  1. Нам необходимо подобрать насос и всю автоматику к нему.
  2. Итак, теоретически у нас могут заработать 4 точки водоснабжения — допустим, два санузла, кухонная мойка и душевая кабина.
  3. Средний расход смесителя 7-10 л/мин, душевой лейки — 15-20 (в зависимости от конструкции), таким образом, потребная производительность получается 40-50 л/мин.

Теперь посчитаем нужный напор — подъем из колодца — 15м, расстояние от колодца дома рассчитываем 1 к 10, то есть 10м горизонтального участка равны 1м вертикального подъема, потом учитываем второй этаж — пусть будут 5м. Теперь самое важное, о чем всегда забывают — давление излива.

Давление излива — это то давление, под которым вода выходит из крана. В основном, закладывается — 3 атм или 30м. На углы, переходы, обратный клапан и прочие «фортели» напорной магистрали заложим еще 5м напора. Таким образом, суммируя получаем 15+1+5+30+5 — 51м. Получается, потребные характеристики насоса H (напор)=51м, Q (производительность) = 40 л/мин.

Казалось бы время издать вздох удовлетворения и начать искать насос с не меньшими характеристиками — ан нет. То, что мы посчитали, должно соотноситься друг с другом. То есть, насос должен ВЫДАВАТЬ 51м НАПОРА ПРИ РАСХОДЕ 40 л/мин. Мы помним, что указываемые производителями характеристики насосов зачастую макисмальные и обратно пропорциональны друг другу, то есть если на насосе написано Hmax = 60m, Qmax = 60l/min, это значит, что при расходе 40 л/мин насос будет выдавать примерно 15-20 метров напора, что нас никоим образом не удовлетворяет.

  1. Для решения подобных задач у каждого производителя насосного оборудования существуют графики зависимости напора от производительности, по которым исходя из потребных величин подбирается нужная модель насоса.
  2. Такие графики есть и у нас, так как продавая насосное оборудование, мы стремимся правильно подобрать его клиенту, учитывая всевозможные мелочи.

Помимо этого, в случае обустройства автоматической системы подачи воды — необходимо подобрать комплектующие для насоса — автоматику, гидроаккумулятор, посчитать необходимое количество трубы, электрокабель, страховочный трос и проч. При обращении к нам — Вы имеете возможность получить не просто насос, а полный комплект необходимых комплектующих, что избавит Вас от утомительных походов по рынкам и магазинам с риском получить некачественный товар по завышенной цене.

  1. Расчет параметров насосной станции осуществляется схожим образом, единственное — не нужно путать высоту всасывания с напором на выходе из насоса.
  2. Здесь мы рассчитываем именно НАПОР НА ВЫХОДЕ.
  3. Высота всасывания у насосных станций является примерно одинаковой, независимо от производителя, потому как физические условия на нашей планете равны для всех.

В случае с подбором дренажных и фекальных насосов расчет ведется также — высчитываем высоту подъема и объем жидкости. кроме того стоит учесть длину горизонтального участка, если таковой присутствует. Зачастую, отвод сточных вод устраивают путем откачки их в ближайшую канаву, которая находится на удалении.

  • Поэтому — считаем ее так же — 10 метров горизонтали равны 1м вертикального подъема.
  • Если же и после прочтения данной статьи у вас возникают вопросы по насосам — позвоните нам, и наши менеджеры с удовольствием ответят на все интересующие Вас вопросы, а также помогут с выбором нужного оборудования и комплектующих.

Читать подробнее: Какой выбрать насос?

Что такое максимальная высота всасывания?

Работа центробежного насоса в трубопроводной сети

Подача (производительность) — это количество жидкости, перемещаемое насосом за единицу времени.

Подача может быть выражена по-разному: Q — объемная подача, ; G — массовая подача,, Между массовой и объемной подачей есть взаимосвязь:

(1)

где r — плотность перекачиваемой жидкости,,

Подача насоса зависит от его конструкции, скорости вращения рабочего колеса, вязкости жидкости и характеристики трубопровода, по которому насос перемещает жидкость.

Измерить подачу насоса можно различными приспособлениями:,, Для измерения подачи используются также автоматические приборы, передающие информацию о подаче на ЭВМ в форме электрического сигнала. Одной из важнейших задач, которые приходится решать при эксплуатации центробежного насоса, является регулирование его подачи.

Читайте также:  Как Называется Документ Который Не Имеет Юридической Силы?
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,, 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, 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.

(2)

где P м – показания манометра, ; P в – показания вакууметра, ; g=9,8 — ускорение свободного падения ; z — расстояние по вертикали между точками подключения манометра и вакууметра, ; d вс — диаметр всасывающего трубопровода, ; d н — диаметр напорного трубопровода, ; Q — подача насоса,, измеренная каким-либо методом (см пункт )., 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,

(4)

где H г – геометрический напор, ; P 1, P 2 – давления в расходном и приемном резервуарах, ; λ вс, λ н — коэффициенты трения во всасывающем и напорном трубопроводах; l вс, l н — длины всасывающего и напорного трубопроводов, ; ξ вс, ξ н – коэффициенты местных сопротивлений всасывающего и напорного трубопроводов.

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,

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

Полезная мощность обозначается N п, измеряется в СИ в Ваттах, Полезную мощность можно определить по формуле:

(5)

table>

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

table>

(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.

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

table>

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 N в, измеряется в СИ в Ваттах -, Мощность на валу и полезная мощность связаны соотношением:

(7)

Или в развернутом виде:

(8)

table>

Мощность на валу является важным параметром, дающим представление об энергопотреблении работающего насоса.

table>

Характер зависимости мощности на валу от подачи определяется не только конструкцией насоса и скоростью вращения его рабочего колеса, но и плотностью перекачиваемой жидкости, причем чем больше плотность, тем больше мощность на валу при прочих одинаковых условиях

Типичная для центробежного насоса зависимость мощности на валу от подачи представлена на рисунке. В общем, при увеличении подачи потребляемая мощность растет. Подобные графические характеристики представлены в каталогах и справочниках насосного оборудования. Однако следует иметь в виду, что эти характеристики относятся к перекачке воды, поэтому для определения действительной мощности, потребляемой насосом при перекачке жидкости, плотность которой отлична от плотности воды, нужно выполнить пересчет:

(9)

где — мощность, потребляемая при перекачке жидкости; — мощность для перекачки воды, определенная по графическим характеристикам; — плотность воды; — плотность перекачиваемой жидкости.

Прежде чем говорить о допустимой высоте всасывания, необходимо сначала разобраться, что называют высотой всасывания. Следующий рисунок поясняет смысл этого термина. Для отображения этого элемента необходимо установить плагин AdobeSVGViewer3 с сайта http://www.adobe.com/svg/viewer/install/ Высотой всасывания называют расстояние по вертикали от уровня жидкости в расходном резервуаре до всасывающего патрубка насоса.

Допустимая высота всасывания — это максимальное расстояние по вертикали от уровня жидкости в расходном резервуаре до всасывающего патрубка насоса, при котором не возникает кавитации.

Кавитация — крайне нежелательное явление, заключающееся в образовании пузырьков из пара перекачиваемой жидкости, поступающей в насос, и резком схлопывании этих пузырьков внутри насоса. Пузырьки образуются, если давление в потоке жидкости снижается до давления ее насыщенного пара.

Обычно во всасывающем трубопроводе давление снижается от расходного резервуара до насоса. Поэтому минимальное давление (максимальное разрежение) действует перед насосом или на входе в рабочее колесо насоса. Именно там и проявляется кавитация. Это явление сопровождается вибрацией в трубопроводной системе и насосе и ведет к быстрому разрушению рабочих органов насоса.

Чтобы кавитации не возникало, высота всасывания должна быть меньше допустимой, рассчитанной по формуле:

(10)

где P 1 — давление над жидкостью в расходном резервуаре, ; P н.п. — давление насыщенного пара перекачиваемой жидкости при ее температуре, ; λ — коэффициент трения во всасывающем трубопроводе; l — длина всасывающего трубопровода, ; d — диаметр всасывающего трубопровода, ; ζ — коэффициенты местных сопротивлений, имеющиеся на всасывающем трубопроводе; h к — кавитационная поправка,,

(11)

где n — скорость вращения рабочего колеса,, Если на всасывающем трубопроводе есть задвижки, то при работе насоса они должны быть полностью открыты, а их коэффициенты сопротивлений ζ должны быть учтены при расчете допустимой высоты всасывания по формуле (10). Читать подробнее: Работа центробежного насоса в трубопроводной сети

Что определяет допустимая высота всасывания насоса?

Кавитация. Допустимая высота всасывания — Ремонт — Основные понятия и определения При движении жидкости в сужающихся и изгибающихся каналах (в рабочем колесе насоса, на перегибах трубопроводов, в запорной арматуре) скорость потока увеличивается, а давление падает. Там, где давление снижается до давления насыщенного пара при данной температуре, происходит быстрое образование пузырьков пара и растворенных газов. После перехода в зону повышенного давления пар конденсируется, пузырьки захлопываются. Возникают колебания давления и как следствие — шум и вибрация. Это явление называется кавитацией, При кавитации происходит разрушение поверхности элементов проточной части. Повышенная вибрация разрушает подшипники и уплотнения насоса. Через некоторое время рост пузырьков и их слияние приводят к образованию газовой пробки в трубопроводе и всасывающей полости насоса – происходит разрыв потока жидкости и срыв работы насоса. Основным способом предупреждения кавитации, обеспечивающим надежную работу насоса, является поддержание достаточного избыточного давления на входе в насос. Превышение давления на входе в насос P в над давлением насыщенного пара перекачиваемой жидкости P п называется кавитационным запасом сети ?h. Беcкавитационный режим работы насосов обеспечивается при соблюдении условия ?h>>?h доп, где допустимый кавитационный запас насоса ?h доп = k•?h кр ; коэффициент запаса k=1,1–1,5 устанавливается в зависимости от условий работы и типа насоса; ?h кр — кавитационный запас, соответствующий началу снижения параметров. Значение его определяется при кавитационных испытаниях насоса. Допустимый кавитационный запас ?h доп приводится в паспорте (техническом описании) насоса. Высота всасывания H вс — это расстояние между свободной поверхностью в резервуаре (водоеме), из которого жидкость забирается насосом, и осью рабочего колеса. Если уровень жидкости в резервуаре расположен выше оси рабочего колеса, то величина H вс называется подпором. Высота всасывания с учетом гидравлических потерь во всасывающем трубопроводе ?h вс и скоростного напора в нем V 2 в /2g называется вакуумметрической высотой всасывания. Допустимая вакуумметрическая высота всасывания, при которой обеспечивается работа насоса без изменения основных характеристик, определяется исходя из конкретных условий эксплуатации насоса и рассчитывается по формуле: H вс.доп = (P вс –P нп )/(?•g)+V 2 в /2g–?h вс –?h доп, где Р вс — давление в приемном резервуаре, Па; P нп — давление насыщенных паров жидкости (воды) при рабочей температуре. Если расчетное значение H вс.доп положительно, насос может работать в режиме всасывания с высотой всасывания H вс < H вс.доп, Если расчетное значение H вс.доп отрицательно, тогда на входе в насос необходим подпор H под > H вс.доп, В процессе эксплуатации насосов возможны изменения основных параметров их работы: могут меняться подача, напор и соответственно потребляемая мощность. Поэтому необходимо располагать данными о взаимосвязи основных параметров насоса в достаточно широком диапазоне их изменения. Зависимости напора, потребляемой мощности, КПД и допустимого кавитационного запаса насоса от подачи называют характеристиками. Обычно они представляются в виде графика H–H(Q); N–N(Q); h–h(Q); ?h доп –?h доп (Q) Зависимость напора от подачи H–(Q) называется напорной или главной характеристикой. Характеристики насосов необходимы потребителю для подбора оборудования, определения условий монтажа и эксплуатации, согласования параметров насоса с параметрами сети. Табл 1. Зависимость давления насыщенного водяного пара и плотности воды от температуры

t, О С P нп, кПа ?, кг/м 3 t, О С P нп, кПа ?, кг/м 3 t, О С P нп, кПа ?, кг/м 3 t, О С P нп, кПа ?, кг/м 3
0 0,6082 999,8 44 9,104 990,5 70 31,17 977,7 96 87,72 961,1
2 0,7063 999,9 46 10,08 989,8 72 33,97 976,5 98 90,95 959,6
4 0,8142 1000,0 48 11,16 988,9 74 37,95 975,4 100 94,33 958,3
6 0,9320 999,9 50 12,34 988,0 76 40,20 974,2 102 108,8 956,8
8 1,069 999,8 52 13,62 987,1 78 43,66 973,0 104 116,7 955,4
10 1,226 999,6 54 15,01 986,1 80 47,37 971,8 106 125,1 954,0
15 1,707 999,0 56 16,51 985,2 82 51,35 970,5 108 133,9 952,5
20 2,335 998,2 58 18,15 984,2 84 55,59 969,8 110 143,3 951,0
25 3,169 997,0 60 19,92 983,1 86 60,13 968,0 112 153,2 949,5
30 4,238 995,5 62 21,85 982,1 88 64,97 966,7 114 163,3 947,9
35 5,621 993,9 64 23,92 981,0 90 70,13 965,3 116 174,7 946,4
40 7,377 992,1 66 26,15 980,0 92 75,64 964,0 118 186,3 944,8

Читать подробнее: Кавитация. Допустимая высота всасывания — Ремонт — Основные понятия и определения

Как увеличить мощность насоса?

Водоснабжение дачного домика и обеспечение качественного полива прилегающего к нему участка – тема, волнующая любого человека, проводящего часть своей жизни за городом. С этой целью используются различные приспособления и устройства, в том числе известный еще с советских времен погружной насос Ручеек, технические характеристики которого вполне соответствуют многим современным и «продвинутым» аналогам. Материалы:

Резиновый клапан 28 мм; Резиновый поршень 56 мм; Винт крепления клапана М6 с гайкой, шайбой и гровером; Сборочные винты с гайками М8 — 4 шт.

Данные детали можно купить по отдельности там где продаются насосы, или приобрести единым ремкомплектом. Лучше сначала попробовать разобрать насос, возможно, его винты и гайки еще не поржавели и их можно не менять, тогда полный ремкомплект не нужен. Ремонт и регулировка насоса Ручеек Чтобы насос заработал с хорошей производительностью, необходимо заменить в нем изношенные поршень и клапан. После этого настроить максимальную амплитуду движения поршня, и отрегулировать зазор электропривода. При разборке насоса в большинстве случаев придется разрезать гайки на сборочных винтах, поскольку те ржавеют. После поперечного реза болгаркой они снимаются легко. Разобрав насос нужно демонтировать старый обратный клапан расположенный вверху. Если он не выкручивается, то его гайку тоже можно подрезать болгаркой, Сняв обратный клапан нужно выдавить из него пластиковую втулку. Она вставляется в новый клапан. После этого резинка надевается на винт крепления клапана М6 с шайбой. Его нужно продеть в отверстие в корпусе. Затем с обратной стороны он закрепляется. Сначала устанавливается гровер, потом затягивается гайка. Далее нужно заменить резиновый поршень. Для этого скручиваются 2 гайки, демонтируется старый поршень и меняется новым. Перед этим нужно переставить стальную втулку. Под поршнем имеются регулировочные шайбы, которые пока нужно оставить как есть. Важно, при затягивании гаек усилие должно быть умеренным. После замены изношенных расходников выполняется регулировка насоса. Штангенциркулем измеряется высота установки поршня относительно плоскости резинового амортизатора. Затем нужно измерить расстояние от начала опорной поверхности до начала конусного сужения внутри верхней части корпуса. Затем нужно отрегулировать зазор электропривода. Для этого замеряется расстояние от опорной поверхности нижней части корпуса до катушки. После измеряется расстояние от нижнего резинового амортизатора до якоря. Оптимальный зазор должен быть 4,5-5,5 мм. Если он не соответствует, то необходимо его отрегулировать аналогичным способом подкладывая или убирая шайбы, но уже между якорем и амортизатором. После замены резиновых расходников и регулировки насос собирается обратно. Перед опусканием в колодец его следует проверить. Для этого его можно погрузить в емкость с водой и оценить, как быстро он перекачает определенный объем воды. Видео В сюжете — Как влияет величина зазора нагнетательной камеры на производительность насоса, как установить ремкомплект, какие зазоры нужно регулировать и зачем В продолжение темы посмотрите также наш обзор Ремонт насоса «Малыш» — обзор характерных поломок и их устранение Источник https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2020/12/Kak-uvelichit-davleniye-i-proizvoditelnost-vibratsionnogo-nasosa-Rucheyek.html

Почему водяной насос не качает воду?

Поиск причин — Начинать всегда следует с поиска причин. Сбор верного анамнеза позволяет поставить самый точный диагноз, а значит и решать проблему точно. Для того, чтобы научится определять причины поломок, нужно знать, в каких условиях невозможна его нормальная работа:

  • уровень воды. Если он ниже нужного, это будет влиять на напор, и может вовсе привести к поломке (если это погружной насос);
  • характеристики электропитания обязательно должны быть соответствующими характеристикам насосного оборудования;
  • прибор подходит по мощности в соответствии с протяженностью скважины и расчетам расхода жидкости;
  • насос должен быть исправен;
  • все элементы системы также должны работать корректно — фильтр, кран, клапаны, трубопровод. Поломка любой детали приводит к проблемам в работе системы в целом.

Все эти причины не затрагивают поверхностный насос, в статье речь пойдет скорее про погружной. Чаще всего в частном доме вода расходуется не только на внутренние бытовые нужды, но и для уличного использование — автополив, полив из шланга, мытье машины.

  • отсоедините шланг подачи воды, который расположен в кессоне. Если в этот момент течет вода, значит проблема находится не там, а где-то в доме или в системе полива;
  • если жидкость не вытекает, значит проблема находится внутри скважины или оборудование неисправно.
  • Если прибор работает и гудит, а вода не поступает, то причины могут быть такими:
  • неверно выполнен монтаж или неудачно укомплектован насос;
  • уровень воды в скважине снизился, или случился скачок напряжения;
  • оборвалась фаза при работе моторчика.

Когда проблема возникает в системе, которая до этого работала нормально и без нареканий, то основной причиной поломки будет или перепад в электропитании, или проблема с уровнем воды внутри скважины. В новых системах поиск проблемы сильно усложняется.

Какое расстояние может быть от скважины до насосной станции?

«Нач. транспортного цеха» — Регистрация: 01.11.09 Сообщения: 316 Благодарности: 65 Адрес: Архангельск Для обычных насосных станций — 9 метров. Для станций с эжекторами до 30-40 метров. Регистрация: 24.03.09 Сообщения: 42.692 Благодарности: 33.795

Какой мощности нужна насосная станция для дома?

Принято считать, что для семьи из 3 – 4 человек оптимальным вариантом будет оборудование мощностью в 500 Вт с производительностью до 4000 л жидкости в час (примерно 66 л/мин), напором воды в 50 м и гидроаккумулятором на 20 – 24 л.

Какой насос может качать воду на 200 м?

Как подобрать насос согласно параметрам — После выбора нужного типа насоса необходимо рассчитать базовые характеристики требуемого оборудования.

Производительность

Для определения этого параметра следует учесть сумму расходов всех водозаборных точек. Допустим, расчет ведется для пролива сада (огорода), а оросителей у нас всего три с расходом воды в 700 л/час. Минимальная производительность должна составлять 3 × 700 = 2400 л/час.

Можно использовать и другие характеристики – орошаемую площадь земли. По установленным стандартам для полива квадратного метра грядки необходимо 3-6 л воды. Если площадь огорода или сада составила 200 м 2, то выбранный вами насос-скважина должен перекачивать 200 × 6 = 1200 л воды. Этот параметр обозначен в технических характеристиках помпового оборудования и обозначен буквой Q.

В первом случае данный показатель должен быть выше 2,4 м 3 /час. Во втором — производительность насоса может лежать в пределах 1,5-2 м 3 /час.2.Напор Вторая характеристика напрямую зависит от высоты, на которую помпа должна поднять воду из колодца, скважины или естественного водоема.

Если скважинный насос имеет максимальную расчетную высоту модели в 40 метров, то река или колодец должны быть на расстоянии, не превышающем 400 метров. Расход энергии на 10 метров горизонтальной прокачки для дюймового шланга приблизительно равен поднятию кубометра воды на один метр.3.Мощность Эта характеристика дополняет две предыдущие и рассчитывается, исходя из способа полива и времени, отведенного на эту работу.

Современные системы полива используют два вида орошения – дождевой и капельный. Для капельного полива достаточно использовать маломощный насос, для дождевого орошения необходим агрегат большей мощности – оптимальнее всего двухступенчатый. Такой насос потребляет больше энергии, но на порядок эффективнее просты моделей, да и срок службы у него больше.

Чем отличается напор и давление?

Статья отредактирована и дополнена в мае 2019 года. Наряду с производительностью давление насоса является его важнейшей характеристикой. Разбираемся что она означает. Заодно ответим на такие вопросы: — Чем давление насоса отличается от напора? — В чем измеряют давление? Как соотносятся бары, атмосферы и метры водяного столба? — Как сопротивление линии влияет на давление насоса? — Как давление зависит от плотности жидкости? — Почему давление в напорной линии не всегда равно полезному давлению насоса? — Почему насос не всегда работает на своем максимальном давлении? — Какое максимальное давление бывает у разных типов насосов? — Как отрегулировать давление насоса? — Где подобрать насос с нужным давлением онлайн? Забегая вперед, сразу скажем — у нас на сайте, никуда ходить не нужно!))) Давление насоса (напор) — наряду с производительностью (подачей, расходом) вторая ключевая характеристика насоса.

Показывает способность насоса преодолеть сопротивление трубной системы и переместить жидкость из всасывающей линии в напорную. Если производительность насоса отвечает на вопрос какой объем жидкости насос может переместить за единицу времени, то давление отвечает на вопрос какое именно сопротивление трубной системы (в барах) может преодолеть насос.

Небольшие центробежные насосы (например, аквариумные) способны развивать максимальное давление 0,05 бар (то есть создавать напор воды до 0,5 метра). Некоторые промышленные насосы объемного типа (например, плунжерные) способны развивать давление до 200 бар и даже больше.

  1. В чем измеряют давление насосов? Какие бывают единицы измерения? Основная единица измерения давления для насосов — техническая атмосфера (кгс/см²).
  2. Она равна 10 метрам водяного столба (обозначается сокращенно как м.в.ст.).10 м.в.ст.
  3. = 1 кгс/см².
  4. Другая популярная единица измерения давления – бар (1 бар = 100 000 Паскаль = 0,1 МПа).

Как соотносятся между собой бары/паскали с одной стороны и метры водяного столба/тех. атмосферы с другой? 0,1 МПа = 1 бар = 1,0197 кгс/см² = 10,197 м.в.ст. То есть выходит, что один бар чуть больше, чем одна техническая атмосфера (кгс/см²). А 10 метров водяного столба чуть меньше, чем 1 бар.

Разница составляет менее 2%. Так вот на практике этой разницей пренебрегают и приравнивают бар с технической атмосферой. Говорят, столб чистой воды высотой 10 метров давит с такой же силой, что и 1 бар или 1 атмосфера. И большой ошибки в этом не будет, кроме тех ситуаций, где нужна высокая точность расчетов.

Иногда давление называют напором. Нет ли здесь ошибки? На самом деле ошибки нет. Давление и напор насосов можно считать тесно связанными понятиями. Термин «давление» более корректный и универсальный, его чаще используют для объемных насосов. Термин «напор» обычно используют для центробежных насосов из-за его удобства.

Когда говорят про напор, то имеют в виду на какую высоту способен поднять жидкость насос в открытой системе. В открытой системе поток жидкости не изолирован от атмосферы. В такой системе насосу приходится преодолевать не столько сопротивление трубной системы, сколько «бороться» с тяжестью водяного столба в напорной линии.

Типичный пример подбора насоса с нужным напором – это подбор многоступенчатого центробежного насоса. Если нужно поднять воду на высоту 20 этажей (при высоте этажа 3 метра), то говорят, что насос должен развить напор не менее 60 метров (водяного столба).

На самом деле напор насоса должен быть еще немного выше, ведь он должен еще преодолеть потери на трение в трубопроводе. В любом случае давление в напорном трубопроводе при работе насоса составит не менее 6 атмосфер. Как между собой связаны давление, производительность и потребляемая мощность насоса? У центробежных насосов зависимость между производительностью и давлением выражена кривой производительности.

Чем больше давление, тем меньше производительность. При этом потребление энергии насоса растет по мере увеличения производительности. Изображение 1. Зависимость производительности, давления, потребляемой мощности и КПД центробежного насоса. На изображении 1 показаны кривые характеристик одного центробежного насоса. Синяя кривая показывает зависимость производительности от давления. Черная линия показывает мощность на валу насоса по мере роста производительности.

И, наконец, кривая зеленого цвета показывает изменение КПД по мере изменения давления. Если сопротивление трубной системы будет равно 0, то есть насос будет выливать воду из напорного патрубка без подключения к линии, то его производительность будет максимальной, а создаваемый напор будет нулевым. Работа в таком режиме для центробежного насоса не очень полезна, поскольку потребляемая мощность будет максимальной и двигатель насоса может сгореть.

Если сопротивление системы будет соответствовать напору 32 метра водяного столба, то насос будет работать в точке, показанной красным цветом. При этом его производительность будет составлять 54 м³/час, давление 32 м.вод.ст. (3,2 кгс/см²), потребляемая мощность (на валу) 6,6 кВт, а КПД будет равен 71,3%.

  1. У объемных насосов давление и производительность тоже имеют корреляцию, но обычно более слабую, чем у центробежных насосов.
  2. Исключение – мембранные пневматические насосы, которые имеют кривые характеристик, похожие на центробежные насосы.
  3. Обычно объемный насос имеет производительность, определяемую объемом перемещения жидкости за один рабочий такт и скоростью совершения этих тактов.

Рабочее же давление объемного насоса определяется сопротивлением системы. При максимальном рабочем давлении производительность объемного насоса обычно немногим меньше, чем при нулевом давлении. Сопротивление системы В реальных условиях насос всегда выполняет некоторую полезную работу по перемещению жидкости в трубопроводной системе.

  1. Система может быть простейшей и состоять из трубы, опущенной в колодец (всасывающая линия насоса), и шланга, ведущего от насоса в бочку (напорная линия).
  2. В других случаях система может быть сложной и состоять из десятков различных трубопроводных контуров и резервуаров.
  3. Система может быть двух типов: открытая (сообщается с атмосферой) и закрытая (изолирована от атмосферы).

В открытой системе насосу приходится преодолевать статическое и динамическое сопротивление, а в закрытой есть только динамическое сопротивление. Существует два вида сопротивления в системе:

Статическое (давление столба жидкости, которое нужно преодолеть). Статическое сопротивление системы зависит только от высоты подъема жидкости насосом и ее плотности. Динамическое (потери давления на трение при перемещении жидкости). Динамическое сопротивление зависит от многих факторов:

Читайте также:  Какая Страна Больше Всех Добывает Нефть?

— Диаметр труб. Он должен соответствовать диаметру труб насоса. Особенно важно, чтобы напорный патрубок насоса не подключался к трубе маленького диаметра – это создаст высокое сопротивление системы и приведет к росту давления в ней при снижении производительности (см.

  1. Ниже Дросселирование).
  2. Засорение трубопровода так же приводит к уменьшению полезного проходного сечения трубы.
  3. Наличие изгибов и колен трубопровода.
  4. Все изгибы создают дополнительное сопротивление.
  5. Всегда рекомендуют проектировать трубопровод с минимальным числом изгибов.
  6. Наличие сужений и расширений трубопровода (например, задвижек и регулирующих вентилей).

Такие элементы деформируют поток жидкости и приводят к дополнительным потерям из-за образования дополнительной турбулентности течения потока. — Материал трубопровода. Чем более шероховатый материал трубы, тем сильнее будет сопротивление. Например, в стальном трубопроводе потери будут несколько выше, чем в полипропиленовом.

  1. Длина трубопровода.
  2. Чем длиннее трубопровод, тем сильнее будут потери на трение.
  3. Зависимость потерь давления от длины трубопровода определяется по сложной формуле, которая включает в себя не только длину, но также диаметр и материал труб, скорость течения и вязкость жидкости.
  4. Вязкость жидкости.
  5. Чем более вязкая жидкость, тем выше потери на сопротивление при ее перемещении.

— Скорость течения жидкости. Чем быстрее течет жидкость, тем выше потери на сопротивление. Изображение 2. Реальная производительность и давление насоса будут зависеть как от параметров самого насоса, так и от характеристики сопротивления трубопроводной системы На изображении 2 показано, что реальная производительность насоса (центробежного или объемного) зависит не только от его собственных характеристик, но и от характеристик трубопроводной системы.

  1. Обратите внимание, что даже про нулевой производительности кривая сопротивления системы не равна 0.
  2. Это обусловлено наличием в ней статического сопротивления.
  3. Общее сопротивление системы всегда равно сумме статического и динамического сопротивления.
  4. Если система короткая и диаметр труб в ней достаточный, то расчетом динамического сопротивления можно пренебречь.

Если же система длинная, то пренебрегать этим расчетом не стоит. Наш онлайн-калькулятор позволяет учесть все нюансы трубопроводной системы и рассчитать потери давления в трубопроводе. Разберем пример. Возьмем центробежный насос с максимальным напором 15 м.в.ст., максимальной допустимой производительностью 3,6 м³/час и рабочей точкой 2,7 м³/час при напоре 10 метров.

Насос имеет присоединение G 1″ (один дюйм). Для расчета сопротивления линии нам нужен точный внутренний диаметр трубы в мм. Согласно ОСТ 266 резьба BSP 1″ (резьба G1″) имеет внутренний диаметр 30,29 мм. Нам нужно при помощи этого насоса поднять воду на высоту 10 метров по вертикали, при этом общая длина трубы составит 100 метров.

Какова будет производительность насоса? Изображение 3. Насос подает воду на высоту 10 метров при общей длине трубы 100 метров Если сделать расчеты, то выяснится, что при расходе 45 л/мин (2,7 м³/час) сопротивление линии составит 4,28 м.в.ст., а значит насос не сможет работать в этой точке. Возьмем несколько точек по производительности и построим кривую сопротивления нашей линии. Изображение 4. В нашем примере насос будет работать с производительностью 1,9 м3/час при давлении в линии 12,4 м.в.ст. (1,24 кгс/см²). Если сделать расчет сопротивления нашей линии при нескольких значениях производительности и соединить эти значения кривой линией, то сразу становится очевидной реальная рабочая точка, в которой насос будет работать в нашем примере.

  • Это точка пересечения двух кривых.
  • Она составит 1,9 м3/час при давлении в линии 12,4 м.в.ст.
  • Как избежать таких потерь производительности? Самое простое – укоротить напорную линию или увеличить диаметр трубы.
  • Например, если взять в качестве напорной трубы не G1″, а следующую по размеру G1¼» (внутренний диаметр 38,95 мм), то потери давления уменьшатся в 3 раза, а производительность насоса составит примерно 2,4 м3/час.

Ловушки при определении давления (напора) насоса

Ловушка №1. Не забывайте про плотность жидкости. На практике обычно говорят, что напор в 50 метров равен 5 барам (атмосферам) и иногда забывают, что речь не об абстрактных 50 метрах, а 50 метрах ВОДЯНОГО СТОЛБА. Да, если насос перекачивает воду, то все верно. Но если насос будет перекачивать насыщенный раствор сахара с плотностью в 1,3 раза больше, чем у воды, то при напоре в 50 метров такой плотной жидкости, давление составит уже не 5, а 6,5 кгс/см², то есть в 1,3 раза больше (пропорционально увеличению плотности). Соответственно для перекачивания жидкостей с повышенной плотностью специально подбирают насосы с усиленным корпусом и увеличенной мощностью двигателя.

Изображение 5. Зависимость давления в напорной линии от плотности жидкости. На изображении 5 показана зависимость давления в напорной линии от плотности жидкости. На левом рисунке насос перекачивает чистую воду с плотностью 1 кг/дм³. Перепад высоты между манометром и точкой подъема жидкости насосом составляет 50 метров.

  1. При этом манометр показывает давление 5 кгс/см².
  2. На среднем рисунке насос перекачивает растворитель с плотностью 0,7 кг/дм³ (ниже плотности воды).
  3. При том же самом перепаде высоты 50 метров манометр будет показывать лишь 3,5 кгс/см².
  4. Наконец, на правом рисунке насос перекачивает насыщенный раствор сахара с плотностью 1,3 кг/дм³ (выше плотности воды).

При перепаде высоты 50 метров манометр покажет давление 6,5 кгс/см².

Ловушка №2. Не думайте, будто измененная плотность жидкости изменит кривую характеристик насоса

Возьмем раствор сахара плотностью 1,3 кг/дм³ (то есть в 1,3 раза больше чем у воды). Какой насос нужен, если раствор сахара требуется поднять на высоту 50 метров? Есть мнение, что для перекачивания раствора сахара нам нужен насос, изначально рассчитанный на напор 65 метров (при работе с водой), который будет выдавать лишь 50 метров напора при работе с раствором сахара.

Но это ошибка! Кривая работы центробежного насоса не зависит от плотности жидкости! Если насос может поднять столб воды на высоту 50 метров, то на такую же высоту он сможет поднять и раствор сахара с той же самой производительностью. Но какой ценой!? Ведь давление в напорной линии вырастет пропорционально увеличению плотности.

А значит вырастет и потребляемая насосом мощность. Все что требуется – поставить более мощный двигатель на тот же самый насос. Однако следует помнить, что если изначально насос конструктивно был рассчитан на перекачивание воды, то при работе с более плотной жидкостью вырастет нагрузка на все его внутренние узлы. Изображение 6. Плотность жидкости не влияет на производительность и напор насоса, но влияет на давление и потребляемую мощность. На изображении 6 показана ситуация, когда один и тот же насос перекачивает воду (слева) или раствор сахара (справа). Высота подъема жидкости и производительность насосов будут одинаковыми в обоих случаях.

Ловушка №3. Давление, создаваемое насосом, не всегда равно давлению в напорной линии и не всегда связано с высотой подъема жидкости насосом.

Дело в том, что жидкость может попадать в насос уже с некоторым давлением (положительным или отрицательным). Изображение 7. При работе в замкнутом контуре полезный напор насоса равен 0. На изображении 7 показана схема, при которой насос перекачивает воду в замкнутом (но не изолированном от атмосферы) контуре. Высота подъема жидкости после насоса равна 4 метра, но и на вход в насос вода попадает с тем же самым подпором 4 метра.

Поскольку статическое давление на входе и выходе из насоса равны, то полезный напор, создаваемый насосом, будет равен 0 (или чуть больше 0 с учетом потерь на сопротивление). Иначе говоря, насос будет работать при нулевом перепаде давлений. Все, что требуется насосу в этой ситуации – это преодолеть сопротивление трубопровода.

При этом давление в корпусе насоса будет равно 0,4 кгс/см2 (то есть будет равно статическому давлению столба воды высотой 4 метра). Изображение 8. Полезный напор насоса на этом рисунке составляет 20 метров в.ст. (30 на выходе минус 10 на входе). На изображении 8 вода поступает в насос с положительным подпором в 10 м.в.ст (манометр на входе в насос показывает 1 кгс/см²). Насос же поднимает водяной столб на высоту 30 м.в.ст.

  1. Манометр на выходе из насоса показывает 3 кгс/см²).
  2. Полезный напор насоса составляет 20 м.в.ст.
  3. 30 на выходе – 10 на входе).
  4. Иными словами перепад давлений в насосе составит 2 кгс/см².
  5. С точки зрения самого насоса ситуация с 10 метрами подпора на входе и 30 метрами напора на выходе идентична той, когда, например, на входе нулевое давление, а напор на выходе равен 20 метрам.

То есть 30 – 10 = 20 – 0. Только следует помнить, что корпус насоса должен быть рассчитан именно на давление в напорной линии, а не на размер перепада между входом и выходом. В нашем примере насос создает перепад давлений 2 кгс/см2, однако давление в корпусе насоса при этом составит 3 кгс/см². Изображение 9. Полезный напор насоса на этом рисунке составляет 34 метра в.ст. (30 на выходе + 4 высота самовсоса). На изображении 9 насос работает в режиме самовсоса, иначе говоря — с отрицательным подпором на всасывании. Высота самовсоса составляет 4 метра, а это значит, что в напорной линии давление будет ниже атмосферного на 0,4 кгс/см2.

Манометр на входе в насос будет бесполезен, потому что он показывает давление только выше атмосферного. Чтобы увидеть отрицательное давление на входе в насос нужно поставить вакуумметр. В данном случае он покажет значение абсолютного давления 0,6 кгс/см2 (то есть на 0,6 кг/см2 выше абсолютного вакуума, но на 0,4 кг/см² ниже атмосферного давления).

Подъем воды насосом составляет 30 м.в.ст. Высота самовсоса — 4 метра. Полезный напор, создаваемый насосом, будет равен 30 + 4 = 34 м.в.ст. или 3,4 кгс/см².

Ловушка №4. Рабочее давление насоса не зависит от его максимального давления.

Часто считают, что слишком мощный насос не стоит ставить в маленькую систему. Будто он создаст такое давление, которое разорвет трубы. Однако это утверждение может быть справедливым, только если пропускная способность трубопроводной системы низкая (например, если диаметр трубы меньше диаметра патрубков насоса).

Если же пропускная способность системы достаточна, то насос не создаст в ней избыточного давления. Разберем пример. Требуется перекачать воду с производительностью 5 м³/час с подъемом на высоту 32 метра. Однако в наличии есть центробежный насос, который обеспечивает производительность 5 м³/час при напоре 57 метров (например, Pedrollo 2CPm 25/16A ).

То есть наш насос намного мощнее, чем надо. Означает ли это, что насос создаст огромное давление в системе, намного больше, чем требуется? Ответ простой – нет. Давайте взглянем на кривую характеристик центробежного насоса. Изображение 10. Рабочая точка центробежного насоса зависит от сопротивления в линии На изображении 10 видно, что насос может работать как при напоре 32 метра (рабочая точка №2 на рисунке), так и при напоре 58 метров (рабочая точка №1 на рисунке). Однако в какой именно точке насос будет работать выбирает не он сам, а сопротивление системы.

Если требуется поднять воду всего лишь на высоту 32 метра, то насос вынужден будет работать в рабочей точке №2. В этом случае его производительность правда будет значительно выше, чем требуется – 9,6 м³/час вместо требуемых 5 м³/час. Еще проще ситуация с объемным насосом, например, с шестеренным. Если он рассчитан на максимальное давление 10 бар и производительность 5 м³/час, то при сопротивлении 10 бар он покажет производительность 5 м3/час.

Если же сопротивление в линии будет небольшим (5 бар), то насос обеспечит ту же самую производительность 5 м³/час при давлении 5 бар. Изменится только потребляемая мощность (снизится в 2 раза). Таким образом если сопротивление в линии ниже, чем максимальное давление насоса, реальное давление в линии окажется равно этому сопротивлению (а не максимальному давлению насоса).

  1. Если сопротивление в линии выше, чем то, что может преодолеть насос, для насоса это будет равносильно работе на закрытую задвижку.
  2. При этом динамические насосы будут работать «вхолостую» и с ними может ничего не произойти, кроме риска перегрева (ведь они перестанут охлаждаться потоком жидкости).
  3. Мембранные пневматические насосы в этой ситуации остановятся и с ними не будет ничего плохого.

Большинству же объемных насосов работа на закрытую задвижку строго противопоказана. Ведь они не ограничены верхним пределом создаваемого давления и будут пытаться повысить его, пока их двигатель не перегреется или корпус насоса не повредится от избыточного давления.

Давление различных видов насосов Давление зависит от вида насоса. Насосы бывают динамические (центробежные, вихревые) или объемные, (шестеренные, винтовые, плунжерные, перистальтические, мембранные). Центробежные одноступенчатые насосы не способны обеспечивать давление более 10-11 кгс/см² (то есть не могут развить напор воды более 100-110 метров) даже при очень большой мощности электродвигателя.

Вихревые насосы обеспечивают давление до 16 кгс/см² (напор воды 160 метров) даже при небольшой мощности благодаря особой форме рабочего колеса. Каждая частичка воды соприкасается с таким колесом несколько раз и приобретает большую энергию. Обратная сторона такой «выгоды» — значительное ухудшение производительности насоса.

Другим возможным решением улучшить напор насоса — применение нескольких последовательных колес в корпусе одного насоса. Такие агрегаты называют многоступенчатыми насосами, Их КПД по сравнению с вихревыми достаточно высок. Максимальное давление этих насосов достигает 30 кгс/см2 (300 метров водяного столба).

Высокое давление могут обеспечить объемные насосы различных типов. К ним относятся шестеренные, винтовые, плунжерные, перистальтические, мембранные). Шестеренные насосы в нашем каталоге обеспечивают давление до 14,5 кгс/см². Большинство мембранных пневматических насосов обеспечивают максимальное давление до 7-8 кгс/см².

Давление насоса можно регулировать с помощью изменения скорости вращения вала насоса.

Для центробежного насоса снижение частоты вращения вала приводит к пропорциональному уменьшению максимальной производительности и уменьшению максимального давления во второй степени. Например, уменьшение частоты вращения в 1,5 раза приводит к уменьшению производительности в 1,5 раза и уменьшению давления в 2,25 раза (1,5²). Изображение 11. Уменьшение скорости вращения вала центробежного насоса приведет к одновременному уменьшению давления и производительности в системе. На изображении 11 центробежный насос изначально работает на обычной скорости 2900 об/мин. С учетом сопротивления системы он работает в рабочей точке №1.

  1. Его производительность составляет 3,1 м³/час при напоре 4,5 м.в.ст.
  2. Затем частота вращения вала была уменьшена в 1,5 раза до 1933 об/мин.
  3. Это привело к изменению кривой характеристик насоса.
  4. Максимальная производительность снизилась в 1,5 раза (с 3,6 до 2,4 м³/час), а максимальный напор снизился в 2,25 раза (с 20 до 8 м.в.ст.).

Поскольку производительность насоса снизилась, то снизилось и сопротивление трубопроводной системы. Давление в системе упадет вместе с производительностью. Теперь новая кривая характеристик насоса (1933 об/мин) будет пересекаться с кривой трубопроводной системы в новой точке №2.

  • Теперь производительность составит 1,9 м³/час при напоре 3 м.в.ст.
  • Для объемных насосов уменьшение частоты вращения вала насоса приводит к пропорциональному снижению производительности и потребляемой мощности.
  • За счет освободившегося запаса по мощности такой насос сможет работать в системе с увеличенным давлением (по сравнению с работой при номинальной скорости вала).

Если же объемный насос остается в той же системе, где и работал до понижения скорости, то при снижении производительности произойдет и некоторое уменьшение давления из-за снижения сопротивления системы. Как изменить скорость вращения вала насоса? Менять скорость вращения вала насоса, например, можно при помощи понижающей/повышающей редукторной (или ременной) передачи между двигателем и насосом.

Частоту вращения вала двигателя (и соответственно насоса) также можно регулировать при помощи частотного преобразователя. Этот способ регулирования давления является наиболее гибким и экономичным. Он позволяет насосу подстраиваться под изменение параметров системы и работать без существенного понижения КПД, несмотря на уменьшение производительности.

Как правило, сильное падение КПД происходит лишь при очень резком (менее 30% от номинала) уменьшении частоты вращения.

Дросселирование — метод изменения параметров трубопроводной системы путем уменьшения сечения напорной или всасывающей линии с помощью задвижки, затвора или крана.

Уменьшение сечения напорной линии уменьшает ее пропускную способность (а с ней и производительность), зато позволяет повысить давление на участке между насосом и задвижкой. Такой способ регулирования параметров насосов уменьшает КПД насоса из-за дополнительного сопротивления в системе, которое насос пытается преодолеть.

Уменьшение сечения всасывающей линии так же уменьшает производительность насоса, с одновременным понижением давления (давление на выходе из насоса понижается за счет создания дополнительного разрежения во всасывающей линии между задвижкой и насосом). КПД насоса так же снижается, но несколько меньше, чем при дросселировании напорной линии.

Зато растет риск возникновения кавитации, а с ним и риск быстро погубить насос.

Увеличение диаметра трубопровода. Эта операция противоположна дросселированию.

Если увеличить диаметр напорного трубопровода, то сопротивление линии уменьшится. Давление в линии снизится. Производительность (в случае с центробежным насосом), напротив, возрастет. Имеет смысл только при большой протяженности напорного трубопровода, чтобы эффект был заметен.

Байпасирование — (by pass — в обход) — еще метод регулирования подачи и давления насоса путем манипуляций с трубопроводной линией.

Заключается в установке регулируемого или нерегулируемого перепуска (байпаса) с напорной линии на всасывание. То есть часть жидкости с напорной линии при помощи байпаса будет возвращена обратно во всасывающую линию. По отношению к насосу — это аналогично снижению сопротивления, т.е.

Комбинация методов

Любой метод регулирования давления насоса влияет и на другой его параметр – производительность. А что если нам нужно изменить давление в системе, но при этом сохранить производительность на том же уровне? Здесь поможет только комбинация методов. Можно, например, уменьшив частоту вращения вала насоса, одновременно увеличить диаметр труб в напорном трубопроводе.

Однако возможность применения тех или иных методов зависит от конкретной трубопроводной системы и универсального решения дано быть не может. Чаще же всего для решения таких задач используют автоматические насосные станции, состоящие из нескольких насосов, частотных преобразователей и управляющей автоматики.

Такие станции могут самостоятельно поддерживать нужные параметры в системе при необходимости включая или отключая некоторые насосы, а также изменяя им частоту вращения двигателя Полезные статьи: Как рассчитать потери напора в трубопроводе в зависимости от его длины и диаметра? Воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором расчета потерь напора в трубе.

Как напор воды перевести в давление?

Начальное избыточное давление насоса — Это давление на свободной поверхности жидкости в месте водозабора. Для открытого резервуара или бака это просто атмосферное (барометрическое) давление. Столб воды высотой 10 м оказывает такое же давление, что и столб ртути (Hg) высотой 0,7335 м. Умножив высоту столба (напор) на плотность жидкости и ускорение свободного падения (g), получим давление в ньютонах на квадратный метр (Н/м2) или в паскалях (Па). Поскольку это очень незначительная величина, в практику эксплуатации насосов ввели единицу измерения, равную 100000 Па, названную баром. Уравнение можно решить в метрах высоты столба жидкости: ρv ] g ] hv = ρHg ] g ] hHgρv ] hv = ρHg ] hHghv = hHg ]

Чем отличается подача от напора?

Подача — это объем жидкости, подаваемой насосом в единицу; времени, выраженной в м 3 /час (кубометров в час) или л/сек, (литров в секунду). Обозначается «Q». Напор — это разность удельных анергии жидкости в сечениях после и до насоса, выраженная в метрах водного столба.

  • Обозначается «Н».
  • В насосах объемного типа пользуются понятием «давление», выраженным в атмосферах (кГс/см ) или мегаласкалях (МПА) (один мегапаскаль равен 10 атмосферам).
  • Напорная характеристика отражает основные потребительские свойства, насоса.
  • Выбор насоса начинается с подбора напора (давления) и подачи.

При выборе насоса следует учитывать разброс параметров насоса по подаче и напору, в том числе при различной обточке рабочего колеса, а также возможность нахождения требуемого режима работы в пределах рабочей области его характеристики. Важным гидравлическим параметром насоса является допустимая вакуумметрическая высота всасывания, характеризующая нормальные условия подхода жидкости к рабочему колесу.

Эта величина выражается в метрах водяного столба при температуре 20°С и при нормальном атмосферном давлении (10 м вод. ст.). В силу разных причин, в том числе из-за сложности физического процесса, происходящего не всасывании насоса, этому важнейшему параметру при эксплуатации и при подборе насосов не уделяется должного внимания.

Большая часть неприятностей при эксплуатации насоса связана с плохими условиями на всасывании насоса и возникновением, как следствие этого, кавитации. Кавитация ведет к быстрому износу насоса или к его разрушению из-за вибрации (чаще всего подшипниковых узлов).

При появлении признаков неустойчивой работы насоса на это следует обратить внимание. Если вы обращаетесь за консультацией по работе насоса, вам следует при заполнении опросного листа внимательнейшим образом характеризовать всасывающую линию, учитывая, что на всасывающую способность насоса отрицательно влияют следующие факторы: — высокая температура (более 60°) перекачиваемой жидкости; — не плотности во фланцевых соединениях и «сальниковой» запорной арматуре на всасывающей линии; — малый диаметр и большая протяженность всасывающей линии; — засорение всасывающей линии.

Как и всякую машину, насосный агрегат характеризует потребляемая мощность, определяющая комплектующий двигатель. Величина мощности насоса находится в прямой зависимости ‘от величины напора и подачи и обратно пропорциональна его коэффициенту полезного действия (к.п.д.) Разброс к.п.д.

Насосных агрегатов велик (от 20 до 98%). Столь существенный разброс определяется разным характером взаимодействия рабочего органа с жидкостью. Общая закономерность: динамические насосы значительно уступают по этому параметру насосам объемного типа. Значимость этого параметра для больших насосов велика.

Одним из характерных приемов повышения к.п.д. для центробежных насосов является обточка рабочего колеса. Конкретный подбор рабочего колеса под нужные режимы (подача и напор) позволяет, особенно на крупных насосах, получать значительную экономию энергии.

  • На выбор комплектующего электродвигателя в значительной мере может влиять удельный вес перекачиваемой жидкости и вязкость (с повышением удельного веса и увеличением вязкости возрастает потребляемая мощность).
  • С эксплуатационной точки зрения общие для любой машины характеристики, надёжность и срок службы, будут освещены в соответствующих типам насосов разделах обзора, в этой части основное внимание будет уделено гидравлическим понятиям и в первую очередь определяющим параметрам насосов и их регулированию, т.е.

подаче и напору. Под регулированием работы насоса подразумевается процесс изменения соотношения между подачей и напором. Регулирование насоса можно осуществлять двумя методами: — конструктивное изменение характеристики насоса; — изменение условия работы системы «насос-сеть».

  1. Универсальным методом (как для динамичных насосов, так и для объемного типа) изменения характеристики насоса является изменение числа оборотов привода.
  2. При этом надо учитывать, что подача находите.
  3. В прямой зависимости от оборотов, а напор (в центробежных) — в квадратичной зависимости.
  4. При существующем уровне развития техники этот метод для насосостроения является дорогостоящим, хотя с точки зрения энергетических затрат, он экономичен.

В практике насосостроения нашло применение регулирование числа оборотов в основном с помощью вариаторов и меньшее с помощью гидромуфт, электромагнитных муфт скольжения (ЭМС) или регулирования электропривода (тиристорные преобразователи частоты ТПЧ и синхронные электродвигатели).

Положительной особенностью этого метода является то, что на группу из нескольких рабочих насосов достаточно иметь один регулируемый насос. Это существенно снижает затраты и обеспечивает конкурентоспособность этого метода с другими методами. Дальнейшие описания в части регулирования насосов будут относить к центробежным насосам, хотя большая часть этих положений будет относиться и к осевым, и особенно к вихревым.

Особенности явлений, характерных для осевых и вихревых насосов, будут рассмотрены при их анализе. Конструктивное изменение характеристики насоса. Широко распространенным методом регулирования характеристики центробежного насоса является изменение диаметра рабочего колеса (обточка).

Имеется в виду, что напор насоса находится в квадратичной зависимости от диаметра рабочего колеса при прочих равных условиях. Обтачивая (уменьшая) диаметр рабочего колеса можно значительно изменить поле работы насоса. Чтобы получить нужный напор насоса при обточке колеса, необходимо существующий напор умножить на квадратичную величину отношения диаметра обточенного колеса к диаметру обтачиваемого.

В практике насосные заводы уже предлагают потребителям конкретные модификации с различной обточкой колеса и с меньшей, соответственно, мощностью комплектующего электродвигателя. Другим методом регулирования работы центробежного насоса является изменение условий работы насоса на сеть.

  1. Графическое изображение напорной характеристики центробежных насосов представляет собой, как правило, пологую кривую, снижающуюся при большей подаче.
  2. Другими словами при большей подаче мы имеем меньший напор и наоборот.
  3. Для каждой конструкции насоса имеется своя напорная характеристика, определяемая крутизной и максимальной величиной к.п.д., т.е.
Читайте также:  Почему Нельзя Несколько Раз Мерить Давление?

зоной оптимальной работы. Рабочая точка насоса на этой кривой определяется сопротивлением «сети». Если менять сопротивление сети. например закрывая задвижку, то и рабочая точка будет смещаться влево по кривой, т.е. насос будет выбирать режим работы на меньшей подаче, так как «вынужден» работать с большим напором, чтобы преодолеть дополнительное сопротивление (задвижки).

  • Существует ещё один способ изменения условий работы насоса на сеть — это байпасирование, т.е.
  • Установка регулируемого или нерегулируемого перепуска (байпаса) с напорной линии на всасывание.
  • По отношению к насосу — это аналогично снижению сопротивления, т.е.
  • Происходит снижение напора.
  • По отношению к потребительской сети — это аналогично снижению подачи.

В результате рабочая точка (Q-H) сместится круто вниз, т.е. можем в потребительской сети получить одновременно меньший напор и меньшую подачу (энергия жидкости идет на сброс). Рассмотренные два метода регулирования работы относятся непосредственно к насосу.

  • Однако с общей точки зрения потребителя чаще интересует насосная система, обеспечивающая нужный напор и подачу.
  • Такой системой выступает насосная станция.
  • В отношении насосной станции вопрос регулирования напора и подачи может рассматриваться шире за счет возможностей соединения насосов параллельно и последовательно.

При параллельном соединении насосов суммируется подача. при последовательном — напор. Если на насосной станции необходимо получить нужные рабочие параметры (Q и Н), то всегда существует возможность путем комбинаций набора ряда насосов с ограниченной подачей соединить их параллельно, чтобы получить большую подачу и последовательно — чтобы получить больший напор На насосных станциях это осуществляется всегда.

  1. Для получения необходимого напора на автономных насосных станциях последовательное соединение (бустерные или напорные насосы) применяется реже.
  2. В практике это осуществляется через отдельные каскады насосных станций (станции 1,П,Ш-го подъема).
  3. Возможность применения насосов с параллельным и последовательным соединением в работе следует учитывать, так как потребитель довольно часто сталкивается с отсутствием нужного насоса по проекту из-за дефицита или снятия его с производства без соответствующей замены, что вошло в практику нашего насосостроения.

Следует обратить внимание, что последовательное и параллельное соединение центробежных насосов, имеющих подобную напорную характеристику, не дает, как правило, возможность получения двойного значения напора и подачи. Они будут несколько меньше. Это происходит по следующим причинам.

При параллельном соединении не удается плавно соединить потоки, напорные трубопроводы из-за удобства монтажа заужают, делают лишние повороты. Это всё приводит к дополнительному сопротивлению и соответственно к смещению рабочей точки на меньшую подачу обоих насосов. При последовательном соединении насосов уменьшение напора происходит из-за потерь на промежуточном участке между насосами.

Это вызвано наличием арматуры на промежуточном участке и уменьшенным диаметром трубопровода, принимаемым, как правило, равным диаметру всасывающего патрубка насоса, в который подает жидкость другой насос. При последовательном соединении следует обратить внимание на допустимое давление на входе в насос в зависимости от материала корпуса и типа уплотнения.

  • Допустимое давление на входе насоса, корпус которого изготовлен из чугуна, не должно превышать 8 кГс/см (80 м.в.ст.), в то же время для стального корпуса давление 25 иГс/см, как правило, является допустимым.
  • Мягкий сальник допускает давление до 10 кГс/см, торцевое уплотнение — до 25 кГс/см ; щелевое и манжетное уплотнение, обеспечивающее само уплотняющее воздействие за счет давления рабочей жидкости, поддерживает давление только с одной стороны и соответственно при этом типе уплотнения не допускается давление на входе в насос.

Если изложить главные требования при эксплуатации центробежных насосов, то следует помнить два основных условия: — пуск насоса следует производить при заполненных всасывающем трубопроводе и корпусе насоса, и закрытой напорной задвижке; — запрещается осуществлять пуск насоса при закрытой или не полностью открытой всасывающей задвижке, а также работать более 2-^3 минут при закрытой напорной задвижке.

  1. Параметры насосного оборудования в обзоре будут представляться в обозначениях, действующих до 1991 года.
  2. Q — подача (м 3 /час — кубометры в час или л/сек.
  3. Литры в секунду); Н — напор ( м.в.ст.
  4. Метры водяного столба); Р — давление (кГс/см — атмосферы или МПА — мегапаскали); N — мощность (квт); n — число оборотов в минуту или допускаемый кавитационный запас; n x — число ходов рабочего органа в минуту (для насосов поршневого типа); Т — температура в градусах С(по Цельсию) и К (по Кельвину); D h д — допустимая вакуумметрическая высота всасывания (метры водяного столба); h — коэффициент полезного действия насосов (к.п.д.) в %.14 Данные выше рекомендации помогут Вам принять быстрое решение в подборе насоса при дефиците времени.

С целью правильной эксплуатации насосного оборудования и нахождения оптимального технического решения в реальной обстановке целесообразно воспользоваться рекомендацией специалиста. В обозначении насосного оборудования традиционно закладывается много информации.

  • К вопросу о взаимозаменяемости центробежных насосов.
  • В связи с ликвидацией централизованной системы материально-технического обеспечения и зачаточным состоянием рынка, приобретение продукции производственно-технического назначения, в том числе и дефицитного насосного оборудования связано для многих потребителей с большими трудностями.

В этой ситуации применение имеющегося в наличии насосного оборудования в конкретных условиях становится более актуальным, потому что насосы, как правило, работают в технологических процессах и системах водоснабжения, где потери из-за остановки насосов несопоставимы с их стоимостью.

При отсутствии заменяющих насосов с параметрами, близкими заменяемому, требующиеся системе параметры можно получить применяя два насоса вместо одного, путем последовательного или параллельного их соединения. При замене следует руководствоваться следующими принципами. Во-первых, использовать для замены насос по возможности с меньшим рейтингом дефицита, чем заменяемый.

По стоимости взаимозаменяемые насосы желательно иметь сопоставимыми. Однако, при этом не должно быть догматического подхода. Иногда приходиться заменять чугунные насосы на более дорогие из углеродистой стали и даже из нержавеющей стали, но применение насосов из стали за счет более длительного срока эксплуатации сможет компенсировать первоначальные затраты.

Во-вторых, предпочтительнее производить замены насосов один на один. При анализе подходов замены начинать следует с изучения того, как влияет работа насоса с другими рабочими параметрами в целом на весь технологический процесс. Например, при анализе подходов замены погружного насоса следует иметь ввиду, что этот тип насоса работает, как правило, с периодическим отключением в зависимости от уровня откачиваемой жидкости.

Это обстоятельство позволяет установить насос с большим значением подачи относительно оптимального значения, но при этом он будет реже включаться и наоборот. Второй пример: следует тщательно изучить влияние на систему установки более высоконапорного насоса, чем это заложено в проекте, и не спешить обтачивать колесо, так как выбор низконапорного насоса проектными организациями часто определяется по соображениям экономии электроэнергии за счет установки менее мощного электродвигателя в насосном агрегате.

Прочностные же характеристики элементов системы (трубы, арматура, сосуды и т.д.), как правило, позволяют варьировать в широком диапазоне величину напора центробежных, вихревых и осевых насосов. Внимательно следует анализировать систему, с точки зрения прочностных характеристик, при заменах объемных насосов, если устанавливается более высоконапорный насос в сравнении с проектньм.

При установке более мощного насоса (если это позволяет технологический процесс) следует обратить внимание на пусковую электроаппаратуру и питающий кабель. Часто в качестве заменяющего используется насос с более низким к.п.д., например, вихревой насос вместо центробежного.

Тогда,,чтобы получить аналогичные рабочие параметры, надо применить насос с большей мощностью электродвигателя. Иногда бывает целесообразно применить насос с тем же электродвигателем, но с меньшими значениями рабочих параметров (подача, напор), если это допускает технологический процесс. В этом случае пусковая аппаратура не меняется.

Применение одного насоса вместо другого часто затрудняется необходимостью использовать заменяющий насос в нерабочей зоне. При этом следует иметь ввиду, что рабочая зона для центробежных насосов (она показывается в каталогах на напорных характеристиках) во многом определяется экономичностью работы агрегата в этом диапазоне, т.е.

  • Работой с наибольшим значением к.п.д.
  • Для маломощных насосов этот параметр не является особо актуальным, а тем более в ситуации, когда может нарушиться и остановиться технологический процесс.
  • Выход насоса за границы «рабочей зоны» позволяет в некоторых ситуациях приспособить заменяющий насос для работы в данном технологическом процессе.

При использовании центробежного насоса на запредельной от максимального значения подача следует обратить внимание прежде всего на температурные условия работы электродвигателя (возможна его перегрузка), чтобы температурный режим электродвигателя позволял работать агрегату в приемлемых условиях.

  1. Часто в практической работе решение вопроса зависит от возможности использования насоса в режиме с меньшей подачей, чем он рекомендован «рабочей зоной».
  2. При использовании насоса в этом диапазоне подач (запредельной от минимального значения подачи) следует устранить существенное негативное явление в центробежном насосе — работу в помпажном режиме.

Этот режим приводит к неустойчивой работе насоса и может резко понизить надёжность работы всей системы. Неустойчивый режим работы появляется только у насосов, не обладающих непрерывно «подающей характеристикой большинство центробежных насосов её не имеют.

  1. При переходе на режим малых подач (если это требуется от насоса для работы в диапазоне подач заменяемого насоса.) насос попадает в возрастающую (неустойчивую) часть напорной характеристики.
  2. Чтобы устранить это негативное явление целесообразно использовать байпасирование (перепуск части подачи с напорной линии во всасывающую), при этом на внешней сети потребитель получает заданную малую величину подачи, а сам насос работает в устойчивом диапазоне «падающей характеристики».

Как метод заменяемости насосов можно рассматривать использование высоконапорного насоса в диапазоне работы низконапорного. При этом можно говорить о трех приемах. Первый и наиболее широко распространенный метод (он не требует конструктивных изменений в системе) — дросселирование.

  1. На напорной линии насоса, как правило, имеется арматура.
  2. С помощью напорной задвижки (крана) зауживается проходное сечение напорного трубопровода, и часть напора, за счет дросселирования гасится (энергия напора переходит в энергию тепла).
  3. Следует при этом учитывать, что с повышением сопротивления сети снижается и подача насоса, т.е.

насос «ползает» строго по кривой напорной характеристики, т.к. имеется детерминированная зависимость между подачей и напором. Второй метод — это снижение напора за счет байпаси-рования. Снижение напора с помощью перепуска жидкости с напорной линии во всасывающую обеспечивает снижение напора, величина которого зависит от крутизны характеристики и колеблется в диапазоне от 30 до 10%.

Этот прием обладает тем достоинством, что его используют во временных схемах. Например, с выходом низконапорного насоса устанавливают высоконапорный насос с байпасом на линии, не изменяя диаметра колеса. Восстановив низконапорный насос, перекрывают байпаеную линию и продолжают дальнейшую эксплуатацию насоса в технологическом процессе.

К третьему методу можно отнести — снижение напора насоса с помощью обточки колеса (см. выше). Напор насоса находится в квадратичной зависимости от диаметра колеса, и это можно эффективно использовать. Например, насос НБ5-50-160 имеет оптимальные параметры 25/32 при диаметре колеса 160 мм.

  • Завод может поставить насос с колесом 150 мм, обеспечивающий параметры 25/24 (снижение напора на 20%).
  • Обточка рабочего колеса до диаметра 130 мм обеспечивает параметры 25/16, при этом к.п.д.
  • Насоса практически сохраняется на уровне 65%.
  • Возможно и дальнейшее уменьшение диаметра колеса, но к.п.д.
  • Начинает резко снижаться.

(Уменьшение диаметра колеса на 30% незначительно влияет на к.п.д. насоса). Один из эффективных методов взаимозаменяемости в насосном оборудовании — незначительные конструктивные изменения,позволяющие применить насос для определенных условий. Иногда насос легко.

подобрать по основным параметрам (подача, напор), но заменяемый насос имеет характерные конструктивные особенности, обеспечивающие специфические условия работы. Примером может служить использование обычных консольных насосов вместо повысительных — установка вибропоглощающих подставок. К этому же методу следует отнести установку подогревающих рубашек на насосы без обогрева с целью приспособления их для перекачивания застывающих при обычной температуре жидкостей или с целью охлаждения насоса, например, приспособление обычного шестеренного насосу вместо насоса типа «ШГ» с помощью установки на присоединительных фланцах обогреваемых рубашек.

К этому же методу следует отнести применение «вакуумного бачка», позволяющее преобразовать обычный центробежный или вихревой насос в самовсасывающий. Один из нетрадиционных приемов заменяемости насосов -приспособление элементов и устройств системы к насосу.

  1. Например, в практике потребители часто сталкиваются с отсутствием погружных насосов при наличии на аналогичные параметры насосов консольной конструкции.
  2. Перед потребителем стоит достаточно типовая задача «применение консольной конструкции вместо погружной конструкции».
  3. При этом бывает достаточно установить или приспособить ранцевый патрубок в нижней части емкости для подсоединения всасывающего патрубка насоса консольной конструкции, чтобы заменить насос погружной конструкции, устанавливаемый над емкостью.

Особо следует отметить использование объемных насосов вместо центробежных. Ввиду того, что при работе объемных насосов подача не зависит от напора (исключая протечки), при замене необходимо более внимательно проанализировать всю гидравлическую систему и прежде всего, как будет реагировать система, если через нее не будет осуществляться прохождение жидкости, например, закроется задвижка на напорной линии.

  1. Объемный насос будет повышать давление до величины, которое позволит его конструкция или настройка предохранительного перепускного клапана.
  2. С другой стороны объемный насос может развивать сколь угодно низкое давление от номинального, а потому он «охватывает» весь диапазон низких напоров при данной подаче.

Соответственно его возможности по замене насосов при данном значении подачи неограниченны в сторону ниже номинального. Обобщая изложенное в части взаимозаменяемости насосного оборудования, можно сделать вывод, что при одинаковой конструктивной компоновке насоса, как правило, имеется возможность замены, причем насос, предназначенный для перекачивания специальных (определенных) жидкостей может заменить насос для воды.

Какое должно быть расстояние от скважины до насосной станции?

Особенности монтажа насосной станции — При выборе места установки насосной станции важно помнить – стоять она должна в защищенном от осадков месте, иначе реле давления или сам насос быстрой выйдут из строя. Оптимально – это техническое помещение в подвале дома, желательно, чтобы оно было звукоизолировано – насос при работе очень шумит.

  • Однако при этом следует учитывать и глубину всасывания купленного вами насоса.
  • Если насос рассчитан на 8м, а ваша скважина имеет глубину 7м, то его можно расположить максимально на расстоянии 10 м от скважины (1м по вертикали равен 10м по горизонтали), а лучше – еще ближе.
  • Если расстояние до дома больше, нужно будет делать утепленный приямок возле самой скважины и устанавливать насосную станцию там.

Подробнее об особенностях монтажа и эксплуатации смотреть здесь Читать подробнее: Скважинные насосные станции

Что такое кавитация в насосах?

Кавитация — это появление в жидкости пузырьков пара и моментальное их схлопывание. Этот процесс происходит во внутренних точках насоса, где происходит падение давления ниже давления парообразования перекачиваемой среды. Давление парообразования жидкости — это давление, при котором жидкость начинает закипать или испаряться.

Кавитация, способная повредить насос, возникает в том случае, когда отсутствует необходимый для насоса требуемый кавитационный запас (NPSHR). Чтобы предотвратить кавитацию, на всасывающем патрубке должно присутствовать минимальное давление, известное как «располагаемый кавитационный запас» (NPSHA). В этом случае закипания или испарения жидкости не будет.

Необходимо следить за тем, чтобы давление на всасывающем патрубке всегда было больше давления парообразования жидкости при той или иной температуре перекачиваемой среды. Примечание. При возникновении кавитации в насосе регулирующий клапан на напорной стороне необходимо прикрыть, чтобы погасить часть создаваемого напора и тем самым получить нужное для насоса значение NPSH.

Как увеличить производительность центробежного насоса?

RU2277645C2 — Способ регулирования производительности центробежного насоса — Google Patents Предложение относится к системам водоснабжения, перекачки жидкостей и газов. Известен способ регулирования производительности задвижкой на напорном патрубке насоса (дросселированием), основанный на увеличении сопротивления напорной линии (Лобачев П.В. Насосы и насосные станции. Учеб. для техникумов, — 3-е изд., перераб. и доп. Москва, Стройиздат, 1990, с.106). Способ характеризуется низким КПД, особенно при существенных диапазонах регулирования. Близким к предлагаемому является способ регулирования производительности насосов перепуском части перекачиваемой жидкости с выхода насоса на его вход через байпасную линию с регулирующей задвижкой. Указанный способ регулировки экономичен для насосов с коэффициентом быстроходности n s >300 и для вихревых насосов, у которых при увеличении подачи мощность уменьшается. В центробежных насосах с меньшим коэффициентом быстроходности регулирования подачи перепуском ведет к увеличению мощности, потребляемой насосом, и может вызвать перегрузку электродвигателя (Лобачев П.В. Насосы и насосные станции. Учеб. для техникумов, — 3-е изд., перераб. и доп. Москва, Стройиздат, 1990, с.106-109). Наиболее близким является устройство, в котором реализуется способ регулирования производительности центробежного насоса перепуском части перекачиваемой жидкости с выхода насоса на его вход через байпасную линию с регулирующей задвижкой и всасывающей задвижкой на входном трубопроводе насоса до байпасной линии,

Однако известный способ регулирования не экономичен.Задачей изобретения является расширение области применения способа регулирования перепуском для любых центробежных насосов и экономия электроэнергии при регулировании.Технический результат достигается тем, что в способе регулирования производительности центробежного насоса перепуском части перекачиваемой жидкости с выхода насоса на его вход через байпасную линию с регулирующей задвижкой и всасывающей задвижкой на входном трубопроводе насоса до байпасной линии, согласно изобретению регулирование производительности производят одновременным открытием байпасной и закрытием всасывающей задвижек и поддерживают постоянным суммарным расход перекачиваемой жидкости в байпасной и выходной линиях или номинальную мощность, потребляемую электродвигателем, вращающим насос.Существенными отличительными признаками заявленного технического решения являются регулирование производительности одновременным открытием байпасной и закрытием всасывающей задвижек вместо регулирования одной байпасной задвижкой в прототипе и поддержание постоянным суммарного объема перекачиваемой жидкости в байпасной и выходной линиях или номинальной мощности, потребляемой электродвигателем, вращающим насос.

Сохранение суммарного расхода перекачиваемой жидкости или номинальной мощности, потребляемой электродвигателем, вращающим насос, позволяет избежать увеличения мощности потребляемой насосом и перегрузки двигателя при регулировании. Повышение давления на входе насоса, достигаемое при одновременном открытии байпасной и закрытии всасывающей задвижек, приводит к пропорциональной экономии электроэнергии.

  1. Предлагаемый способ регулирования производительности центробежных насосов иллюстрируют схемы фиг.1 — 4. На фиг.1.
  2. И 3 изображены предельные варианты, а на фиг 2 — промежуточный вариант реализации предлагаемого способа регулирования.
  3. Фиг.4 поясняет предлагаемый способ регулирования с помощью характеристики Q-H насоса и характеристики Р водопроводной сети.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит насос 1, байпасную задвижку 2, всасывающую задвижку 3, манометры 4, 5 и 6. На фиг.4 использованы следующие обозначения: производительность (расход) Qн — номинальный, Qp — регулировочный; характеристика сети Р — номинальная и Рр -регулировочная; характеристика паспортная насоса Q-H, где Н — высота подъема перекачиваемой жидкости.

  1. На схеме фиг.1 изображен исходный вариант, когда всасывающая задвижка 3 на входе насоса 1 полностью открыта, а байпасная задвижка 2 полностью закрыта.
  2. Насос и двигатель, его вращающий, работают в номинальном режиме.
  3. Давление на выходе насоса, измеряемое манометром 4, определяется потребителями и параллельно работающими насосами и равно 10 атмосферам.

Давление на входе насоса, измеряемое манометром 5, для простоты принимаем равным 0 атм. Производительность насоса Q 1 =1000 м 3 /ч задаем для примера. На схеме фиг.2 изображен промежуточный вариант регулировки, когда байпасная задвижка 2 на перепускной линии приоткрыта, а всасывающая задвижка 3 на входе насоса призакрыта.

При этом часть жидкости Q 1 =100 м 3 /ч, которую не нужно поставлять потребителю, циркулирует по обводной линии, перенося часть энергии с выхода насоса на его вход и повышая давление на входе, измеряемое манометром 5, например на 1 атмосферу, что эквивалентно поднятию воды на входе насоса на 10 метров.

При этом уменьшается разность давлений на входе и выходе насоса на 1 атмосферу и разгружается электродвигатель, приводящий в движение насос. Однако скорость жидкости на входе и внутри насоса несколько (примерно на 10%) возрастает, что приведет к снижению кавитационного запаса насоса и к ограничению диапазона регулирования.

Кавитационный запас можно сохранить, если при регулировании поддерживать мощность двигателя, равной номинальной, вместо поддержания номинальным расхода. На схеме фиг.3 изображен предельный вариант регулировки, когда байпасная задвижка 2 на перепускной линии открыта полностью, а всасывающая задвижка 3 на входе насоса 1 полностью закрыта.

При этом вся жидкость циркулирует по обводной линии. Давление на входе и выходе насоса равны (без учета потерь) и определяются потребителями, и параллельно работающими другими насосами. Энергия двигателя тратится лишь на поддержание циркуляции жидкости в байпасной линии.

Скорость жидкости в байпасной линии возрастает в несколько раз (например, в 5 раз), а потери в байпасной линии максимальны и пропорциональны квадрату скорости жидкости. Если диаметр байпасного трубопровода равен диаметру напорного (выходного) трубопровода насоса, то при закрытой всасывающей задвижке и полностью открытой байпасной задвижке, скорость жидкости в байпасной линии будет максимальной и превышать скорость на выходе насоса при номинальной нагрузке, например, в 5 раз (почти как на свободный излив).

Расход жидкости, перекачиваемой насосом, возрастет также в 5 раз. Если уменьшать диаметр байпасного трубопровода, а скорость жидкости считать оставшейся максимальной, то, чтобы обеспечить расход жидкости, равный номинальному, можно уменьшить диаметр байпасного трубопровода в 5 1/2 раз, то есть в 2,2 раза.

Если учесть, что производительность насоса регулируют на 50% (в 2 раза), то диаметр байпасного трубопровода может быть уменьшен еще в 2 1/2 раза, то есть в 1,4 раза. Следовательно, диаметр байпасного трубопровода может быть меньше диаметра напорного примерно в 3 раза. На практике требуется регулировка производительности насосов на 30-50%, поэтому скорость жидкости в байпасной линии и потери в ней незначительны и соизмеримы с потерями при регулировании производительности насоса за счет изменения частоты вращения насоса с помощью асинхронно-вентильных каскадов и преобразователей частоты.

Рисунок фиг.4 поясняет предлагаемый способ регулирования с помощью характеристики Q-H насоса и характеристики Р водопроводной сети. Точка расхода Q н соответствует номинальному режиму работы насоса (фиг.1). Точка расхода Q p соответствует регулировочной величине расхода (фиг.2).

Поскольку суммарный расход насоса сохраняется при регулировке равным Q н, то точка 1 показывает, где должна проходить регулировочная характеристика сети Р р (выделена пунктиром). Величина Δh соответствует повышению давления на входе насоса при регулировке. Возможность осуществления способа рассмотрим на практическом примере.

Например, надо модернизировать действующую насосную станцию с насосными агрегатами мощностью 1 МВт и регулированием производительности дросселированием (Лобачев П.В. Насосы и насосные станции. Учеб. для техникумов, — 3-е изд. перераб. и доп. Москва, Стройиздат, 1990, с.106).

  • При частичном открывании байпасной задвижки 2 (фиг.2) с целью уменьшения количества жидкости, поставляемой потребителю, дополнительно загружается насос и электродвигатель, например до 1,2 МВт, что недопустимо.
  • Чтобы разгрузить насосный агрегат до допустимой номинальной мощности, согласно изобретению надо прикрыть всасывающую задвижку 3, одновременно контролируя расход жидкости.

Если регулировка недостаточна, то вышеописанные операции надо повторить. Однако при поддержании номинальной мощности не полностью используется возможность экономии электроэнергии. Если далее прикрывать всасывающую задвижку можно получить большую экономию электроэнергии.

  1. Оптимальный результат достигается при сохранении суммарного расхода перекачиваемой жидкости в байпасной и выходной линиях.
  2. На практике наиболее просто можно реализовать предлагаемый способ регулирования с помощью таблицы соответствия числа оборотов всасывающей задвижки числу оборотов ведущей байпасной задвижки для сохранения суммарного расхода жидкости.

Можно изготовить специальную задвижку, в которой с помощью одного привода регулируются два потока жидкости. Предлагаемый способ регулирования целесообразно применять в электроприводных насосах с мощными высоковольтными синхронными и асинхронными двигателями взамен регулирования с помощью дорогостоящих частотных преобразователей и асинхронно-вентильных каскадов.

Как работает эжектор?

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 августа 2019 года; проверки требуют 3 правки, Эже́ктор ( лат. ejicio (выбрасывать) → лат, éjecter (выбрасыватель) → фр. éjecteur ) — устройство, в котором происходит передача кинетической энергии от одной среды, движущейся с большей скоростью, к другой. Эжектор, работая по закону Бернулли, создаёт в сужающемся сечении пониженное давление одной среды, что вызывает подсос в поток другой среды, которая затем уносится и удаляется от места всасывания энергией первой среды.