Технические показатели насосов при подборе насоса

Производительность или Объемная подача насоса. Обозначается латинской буквой «Q», измеряется в метрах кубических в час (м³/ч) или литрах в минуту (л/мин).

— объем жидкости, подаваемой насосом в единицу времени.

Применяются также понятия массовая подача Q_m (кг/с) и весовая подача G (кг/с).

Подача насоса зависит от обьема и размеров насоса и скорости движения его рабочих органов, а также от гидравлического сопротивления трубопровода, связанного с насосом.

Идеальная подача насоса Qид — это сумма подачи насоса Q и объемных потерь в насосе ΔQy, т. е. утечек через зазоры: Qид = Q + ΔQy.

Рабочий объем объемного насоса «q» — разность наибольшего и наименьшего значений объема рабочей камеры за один оборот вала или за двойной ход рабочего органа (поршня) насоса.

Давление насоса P определяется зависимостью:

Р=Pнаг- Рвс+Р·(υ_н²- υ_в²)/2+Р·g·(z_н- z _в)

где Рнаг и Рвс - соответственно давления на выходе и на входе в насос, давления нагнетания и всасывания;

Uвс- скорости жидкости на и входе (на всасывании)в насос;

Uнаг- средняя скорость жидкости на нагнетании (на выходе из насоса);

z_н – высота центра тяжести сечения на нагнетании из насоса;

z _в - высота центра тяжести сечения на всасе в насос.

Предельное давление насоса — наибольшее давление на выходе из насоса, на которое рассчитана его конструкция.

Напор насоса, Н — разность удельных энергий при выходе из насоса и на входе в него, выраженная высотой столба перекачиваемой жидкости. Напор насоса связан с давлением насоса зависимостью Н =р/γ.

Напор насоса можно определять с помощью подключенных к нему манометра и мановакуумметра по формуле:

Н=(р_ман/γ) +( р_вак/γ)+h₀+(υ_н²- υ_в²)/(2·g)

где Рман и Рвак- соответственно показания манометра и мановакуумметра;

h0 - вертикальное расстояние между точкой подключения мановакуумметра и манометра;

Uн и Uв - скорости жидкости в местах отбора давлений на всасе и нагнетании.

Если давление на входе в насос больше атмосферного, то второй член в формуле отрицательный. Если диаметры всасывающего и нагнетательного патрубков одинаковые (dв = dн), то последний член в выражении равен нулю.

Мощность насоса, N — мощность, потребляемая насосом:

N=M·ω

Где,

M - крутящий момент на валу насоса;

ω - частота вращения вала.

Мощность насосного агрегата — мощность, потребляемая насосным агрегатом или насосом, в конструкцию которого входят узлы двигателя.

Полезная мощность насоса, Nn — мощность, сообщаемая насосом подаваемой жидкости:

Nn=Q·р=Q·γ·H=G·H

К.п.д. насоса, η - отношение полезной мощности к мощности насоса:

η=Nn/N

к. п. д. насосного агрегата, ηа - Отношение полезной мощности насоса к мощности насосного агрегата;

Оптимальный режим насоса — режим работы насоса при наибольшем значении к. п. д.

Номинальный режим насоса — режим работы насоса, обеспечивающий заданные технические показатели.

Кавитационный режим насоса — режим работы насоса в условиях кавитации, вызывающей изменение основных технических показателей.

Кавитационный запас — превышение полного напора жидкости во всасывающем патрубке насоса над давлением Рн.п насыщенных паров этой жидкости. Кавитационный запас определяется зависимостью:

Δhкав=Рв/γ +Uв2/(2·g)- Pн.п/γ

Где,

Рв - давление жидкости на входе в насос;

Рн.п - давление насыщенных паров жидкости в потоке насоса.

Допускаемый кавитационный запас, Δhкавдоп — кавитационный запас, обеспечивающий работу насоса без кавитации.

Для обеспечения бескавитационной работы насоса необходимо, чтобы давление Рн на входе в насос было больше давления насыщенных паров рнп. Условие бескавитационной работы насоса в системе

Геометрическая высота всасывания — высота расположения центра входного отверстия насоса относительно свободной поверхности жидкости в открытом расходном резервуаре, из которого производится всасывание жидкости насосом.

Вакуумметрическая высота всасывания, Hвак это

разность абсолютных давлений окружающей среды и на входе в насос определяется выражением

Hвак=(Pа - Pв)/γ

Где,

Ра - атмосферное давление.

Рв- давление на входе в насос

Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания - Нвакдоп - вакуумметрическая высота всасывания, при которой обеспечивается работа насоса без изменения основных технических показателей, связанных с возникновением в насосе явления кавитации.

Подпор — высота расположения свободной поверхности жидкости в открытом резервуаре, из которого производится всасывание, отсчитанная от центра входного отверстия насоса. Для улучшения условий всасывания основного насоса искусственный подпор может быть создан вспомогательным насосом, установленным во всасывающем трубопроводе насосной установки, или повышенным давлением воздуха в расходном резервуаре, из которого производится всасывание жидкости.

Высота самовсасывания — высота самозаполнения всасывающего трубопровода самовсасывающим насосом или агрегатом.

Проточная часть центробежного насоса - образуется стенками входного устройства,

лопастного колеса и отводящего устройства. Стенки входного и отводящего устройств неподвижны,

так что скорости потока относительно стенок будут абсолютными. Рабочее колесо

совершает вращательное движение, которое является переносным, а скорости потока относительно стенок межлопаточных каналов с точки зрения неподвижного наблюдателя

будут относительными. Вследствие сказанного, анализ кинематики жидкой среды в

рабочем колесе целесообразно проводить методом построения плана скоростей,

известным из курса теоретической механики. В теории лопастных машин план

скоростей чаще называют треугольником скоростей