0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Производительность насоса

Под производительностью насоса, она же подача или объемный расход, понимают объем жидкости, перекачиваемый оборудованием в единицу времени. Параметр обозначается буквой Q. Основные единицы измерения – м3/с, м3/ч, л/с, л/ч. Максимальное значение данной технической характеристики указывают на идентификационной табличке каждого насоса – шильде.

Производительность включает только объем реально перемещенной жидкости, обратные утечки не учитываются. Соотношение теоретического и реального расходов называют объемным КПД. У современного насосного оборудования уровень герметизации очень высок, поэтому реальная производительность практически равна теоретической.

Иногда вместо объемного расхода пользуются массовым. В этой ситуации величину подачи измеряют не объемом, а массой перемещаемой жидкости в единицу времени. Массовый расход обозначают буквой G.

Соотношение между массовым и объемным расходом выражается формулой:

Массовый и объемный расход

Где ρ – плотность перекачиваемой жидкой среды.

Шестеренный насос виды

Различают два основных вида конструкции шестеренчатых насосов:

  1. Конструкция с внешним зацеплением. Данный вид конструкции наиболее распространен. Две шестерни закреплены напротив друг друга. Одна шестерня является ведущей, и приводит в движение вторую шестерню.
  2. Конструкция с внутренним зацеплением. Менее распространены, ввиду больших запросов к точности при создании агрегата, но в отличии от внешнего сцепления эти агрегаты более компактны. Две шестеренки закреплены одна в другой, ведущей является внутренняя шестерня с наружными зубцами. Внешняя (охватывающая) шестерня располагается в цилиндрической расточке корпуса и имеет внутренние зубья. Чаще всего в конструкции присутствует серповидный элемент, который разделяет области подачи и нагнетания.

Виды центробежных насосов по сферам применения и способу установки

Марки центробежных насосов

Надежность и долговечность центробежных насосов сделала их востребованными во многих сферах деятельности человека. В зависимости от области эксплуатации оборудование делится на такие типы:

  • Универсальные насосы – к этому виду относятся бытовые мини-приборы и агрегаты для полива. Такие устройства могут использоваться для колодца и другого источника, глубиной до 8 м;
  • Вакуумные насосы – эти приборы в большинстве своем используются в пищевой промышленности для упаковки продуктов питания в герметичную тару. Вакуумный агрегат выкачивает воздух и другие парообразные вещества до достижения определенного давления;
  • Сетевые водяные насосы – используются для отопления и комплектации ГВС. Эти агрегаты могут перекачивать воду с большим диапазоном температур;
  • Питательные насосы – такого рода оборудование применяется для оснащения паровых котлов. Центробежный насос этого типа используется для работы с горячей водой, в его устройство входит паровая турбина и электрический привод;
  • Многоступенчатые конденсатные насосы – горизонтальный насос этого типа обеспечивает возврат конденсата в системах регенеративного цикла.
  • Циркуляционные насосы – устройства это типа применяются для оборудования систем кондиционирования. Они способны перекачивать большие объемы жидкости при минимальном напоре;
  • Кислотные насосы – оборудование этого рода производится из прочных материалов, обладающих устойчивостью к воздействию коррозии. В эту группу входят промышленные приборы, используемые на нефтеперерабатывающих и химических предприятиях;
  • Дренажные насосы – оборудуются прочным корпусом и фильтрационными элементами. Дренажный насос используется для перекачивания воды, в составе которой присутствуют твердые фракции. Оборудование этого рода чаще всего используется в пожарных службах.

По методу монтажа существуют такие виды центробежного насоса:

  • Поверхностный – насос такого рода обладает самой простой конструкцией. Поверхностные насосы монтируются в ровном вертикальном или горизонтальном положении и оснащаются заборными и всасывающими шлангами;
  • Полупогружной – такой агрегат устанавливается в верхней части водного источника при помощи консолей и направляющих;
  • Погружной – центробежный насос такого рода используется для скважины и других глубоких водных резервуаров. Глубинный агрегат может быть, как бытовым, так и промышленным. Он оборудуется прочным, устойчивым к воздействию коррозии корпусом из нержавеющей стали. В продажу каждый насос погружной центробежный скважинный поступает с электродвигателем повышенной мощности.
Читайте так же:
Регулировка положения двигателя буран

Классификация агрегатов по способу монтажа и сферам применения дает покупателю понятие о том, как именно насос будет вести себя насос в тех, или иных условиях. Это поможет определить подходящий центробежный насос, способный прослужить длительное время без ремонта.

Внутренний эжектор

Несмотря на то, что внутренний эжектор далек от совершенства из-за ограниченных габаритов, с поставленной перед ним задачей он справляется. Благодаря эжектору вода поступает из его нижней рабочей камеры агрегата на всас, а оттуда непосредственно на верхнюю камеру, где пребывание воздуха практически исключено. Сам всас находится несколько выше. Такое расположение действует по принципу гидрозатвора, образуя избыточное давление, которое является необходимым условием работы.

схема работы эжектора

Использование внутреннего эжектора не всегда приемлемо, поскольку существует возможность создания коктейля из воды и воздуха, что будет препятствовать нормальной работе агрегата. Для работы эжектор забирает у него часть электроэнергии, что в свою очередь уменьшает его производительность, зато на старте – работа стабильна. В итоге функция оператора сводится практически к минимуму – просто воткнуть в розетку шнур питания.

Заливная воронка всаса

Осуществляя пуск центробежного насоса, предлагается поистине классическое простое решение: воронка со специальной заливной отдельной трубкой, которая присоединяется к всасу через тройник. Главным условием обеспечения старта агрегата является наполнение водой для создания необходимого давления. Суть – заставить воду двигаться в системе.

заливка на всасе

Существует несколько правил, регламентирующих порядок пуска в процессе заливки жидкости:

  • осуществлять заливку жидкости можно, когда всасывающая магистраль располагает приемным клапаном;
  • определение необходимого уровня воды происходит по простой схеме: когда из стравливающего крана для воздуха пойдет вода заливку необходимо прекратить;

Вместо заливной горловины можно воспользоваться эжектором, когда наполнение происходит через магистраль под высоким давлением. Эжектор способен понижать его в системе и осуществляет наполнение жидкостью, которая выкачивается, центробежного агрегата.

Правила пуска требуют, чтобы откачивание воздуха продолжалась до тех пор, пока эжектор не начнет выбрасывать воду. Только после этого можно проводить его запуск.

Существует также иной способ старта – воспользоваться вакуум-насосом. Его применяют в процессе заполнения выкачиваемой жидкостью больших машин на автоматизированных специальных станциях. Процесс похож на заполнение полостей жидкостью через отсасывание из эжектора имеющегося воздуха.

Наполнение жидкостью из резервуара

Осуществить пуск центробежного насоса можно путем наполнения жидкостью из резервуара. Перед стартом его часть наполняется водой. Она проходит через напорную трубку, повышая уровень давления в системе и разрежая его в нижней рабочей области. Эти два различных процесса позволяют осуществить легкий старт.

наполнение насоса жидкостью из резервуара

Гидрозатвор

В некоторых моделях на всасе установлен гидрозатвор. Он обладает рядом преимуществ, если проводить сравнения с заливной заводской воронкой:

  • герметичность всасывающей магистрали позволит залить воду исключительно один раз;
  • при участии атмосферного давления емкость, в которой жидкость отделяется от воздуха, заполняется самопроизвольно;
  • высота гидравлического подпора прямо пропорциональна высоте положения гидрозатвора.
Читайте так же:
Регулировка угол подачи топлива мтз 80

гидрозатвор на всасе

Присутствие гидрозатвора позволяет на всасывающей магистрали смонтировать обратный клапан после него, но перед самим аппаратом.

Особенности пуска

Пуск центробежного насоса, в общих чертах, не привязан, к способу подачи жидкости. Необходимо запомнить, что перед введением центробежного насоса в эксплуатацию или в работу при очередном его старте необходимо:

  1. Открыть кран, который находится всегда возле манометра.
  2. Запустить электродвигатель.
  3. Проверить, закрыта ли задвижка напорной магистрали.
  4. Открывать краны трубопроводов и вакуумметра при условии набора рабочего давления (в определенных случаях определяется требуемым количеством оборотов двигателя).
  5. Убедиться в достижении рабочих показателей манометра.

пуск центробежного насоса

Если вы желаете вашему агрегату длительного эксплуатационного периода, прежде чем ввести его в работу помните:

  • вода, поступающая в это приспособление, охлаждает рабочие подшипники;
  • вода в него поступает через открытые краны трубопроводов;
  • когда краны подвода жидкости открыты – задвижка на напорном кране переводится в положение «Открыто».

Из написанного можно сделать выводы, что пуск центробежного насоса под силу произвести каждому, зная теорию, применимую на практике.

Остановка насоса

Осуществляется остановка центробежного агрегата практически в обратном порядке его старта. Если пуск центробежного насоса подвержен целому своду правил, то принцип остановки прост: в системе под давлением должна присутствовать перекачиваемая жидкость. Прекращается работа аппарата при отключении подачи питания – электроэнергии.

Если вы произвели пуск и остановка должна последовать. Ее необходимо провести таким образом, чтобы аппарат остался работоспособным к следующему старту. Самым первым и важным правилом является необходимость остановки мотора на закрытой задвижке напорного трубопровода. При любых обстоятельствах пуск и остановка всегда идут рука об руку. В последнем случае необходимо учитывать также инерцию свободного выбега аппарата.

После каждого удачного пуска и остановки должны производиться также успешно. Необходимо учитывать два основных режима аппарата:

  1. Режим повышенного напора жидкости при закрытой задвижке.
  2. Режим нулевой подачи жидкости на переменной частоте вращения двигателя.

После удачного пуска и остановка должна быть щадящей с соблюдением всех основных требований. Только тогда можно гарантировать длительный эксплуатационный период изделию.

Центробежные насосы обычно рассчитываются на определенную подачу и число оборотов. Но в процессе эксплуатации насосы могут работать и при других значениях Q, Н и n, отличных от расчетных. Так, с прикрытием задвижки, установленной на напорном патрубке насоса (рис. 21), будут изменяться его подача, напор и мощность. Подобное изменение будет наблюдаться так­же при наполнении напорного резервуара, присоединенного к трубопроводу (рис. 21), и в других случаях.


Рис. 21. Схема оборудования насосной установки с центробежным насосом:
1 — насос; 2 — двигатель; 3 — передача; 4 — всасывающий трубопровод; 5 — приемный резервуар; 6 — напорный трубопровод; 7— напорный резервуар;
8 — задвижка; 9 — обратный клапан.

Для правильной эксплуатации насоса необходимо знать взаимосвязь между подачей, напором, потребляемой мощностью и другими параметрами этого насоса при различных условиях его работы. Для этой цели существуют характеристики насосов — графики, выражающие зависимость напора, мощности и к. п. д. насоса от его подачи при постоянном числе оборотов (рис. 42). Эти характеристики, называемые иногда рабочими, создаются при испытании насосов в заводских лабораториях и являются основными техническими документами, определяющими технико-экономические свойства насоса.

Читайте так же:
Регулировка молотилки комбайна енисей 1200р

При выборе для организации водоснабжения загородных домов и участков чаще всего выбирают центробежные насосы с необходимыми рабочими параметрами. Водяные насосы в Минске можно приобрести в специализированных магазинах. В зависимости от типа источника водоснабжения они могут быть поверхностными или погружными. Поверхностные насосы применяются для решения задач по водоснабжению на больших участках.

Из приведенной на рисунке 42 примерной характеристики (показанной


Рис. 42. Рабочая характеристика центробежного насоса.

сплошной линией) видно, что для определенного и постоянного числа оборотов насоса n оптимальный его режим соответствует подаче Q и напору H при наивысшем к. п. д. При закрытой задвижке на напорном патрубке подача насоса Q = 0, напор равен Н (иногда он достигает наибольшего значения H), а потребляемая мощность N составляет примерно 30% нормальной мощности N. После открытия задвижки, то есть с началом подачи воды, напор в некоторых насосах несколько повышается и достигает максимума, а затем начинает уменьшаться. Левый восходящий участок (НВ) кривой HQ характеризуется неустойчивой работой насоса, так как здесь одному и тому же напору соответствуют разные производительности. Работа насосов с подобной характеристикой допустима только при расходах, превышающих расход Qв.

Работа насосов с непрерывно снижающейся кривой H<Q (см. участок НВ) протекает устойчиво во всех точках кривой.

Кроме кривых H-Q; N-Q и h-Q, на графике (рис. 42) имеется также кривая Hвак -Q, показывающая допустимые значения вакуумметрической высоты всасывания насоса при подаче соответствующих расходов.

Для расширения области применения центробежных насосов, которые работают с электродвигателями переменного тока, не допускающими изменения числа оборотов (асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором и синхронные), применяется обрезка рабочего колеса по наружному диаметру. При уменьшении наружного диаметра рабочего колеса не более чем на 10-15% к. п. д. насоса практически не изменяется, а подача и потребляемая мощность уменьшаются. В соответствии с этим кривая h-Q на графике сместится влево, а кривые H-Q и N-Q понизятся и образуют целые полосы H-Q (области) возможной работы рассматриваемого насоса за счет проведения указанной операции.

Насосы рекомендуется эксплуатировать только в области высоких к. п. д. Следовательно, должна использоваться не вся полоса H-Q, а только ее часть, соответствующая допустимым к. п. д. На практике допускается снижение к. п. д. на 7-10% против наивысшего значения для данного насоса. Криволинейный четырехугольник MDEF ограничивает рекомендуемую область использования данного насоса. Подобные графические характеристики приводятся в каталогах для предельной обрезки рабочих колес не более чем на 10-20% величины нормального диаметра. Дальнейшая обрезка диаметра рабочего колеса не рекомендуется, так как при этом к. п. д. насоса начинает резко снижаться.

При обрезке рабочего колеса центробежного насоса подача и напор изменяются в соответствии с приведенными ниже уравнениями.

где: Q и H — подача и напор насоса при нормальном наружном диаметре рабочего колеса D2;
Q1 и H1 — подача и напор насоса при обрезанном колесе диаметром .

Читайте так же:
Регулировка датчика дроссельной заслонки на камри

В результате совместного решения указанных двух уравнений находим, что:

Пользуясь указанными уравнениями, можно, например, найти, до какого размера нужно обрезать рабочее колесо насоса, чтобы обеспечить необходимый расход Qа и напор На. Для этого из уравнения (4-3) после подстановки заданных значений Qа и На находят коэффициент k, входящий в указанное уравнение.

Далее, задаваясь двумя или тремя значениями расходов по шкале Q графика (рис. 42) и пользуясь тем же уравнением (4-3), можно определить соответствующие значения напоров. При вычислении напоров найденное значение k в уравнении (4-3) сохраняется постоянным. По значениям Q и Н следует построить кривую Р-О, которая обязательно пройдет через заданную точку А с координатами Qа и На и пересечет кривую Н-Q в точке С. После этого, например, по уравнению (4-1) нетрудно определить и искомый диаметр рабочего колеса :

В насосах, имеющих направляющие аппараты или уплотнения на выходе из колеса, производится только срезка лопаток. В насосах спирального типа (без направляющих аппаратов) обтачиваются как лопатки, так и диски колеса.

Предел обточки рабочих колес зависит от коэффициента быстроходности, определяемого выражением:

где: Q — подача насоса, м 3 /сек;
H — напор насоса, м при n, об/мин.
Рекомендуются следующие пределы обточки:
для колес с ns от 60 до 120..……… 20-15%;
» пs » 120 » 200.…………. 15-11%;
» пs » 200 » 300..………….11-7%.

Как правильно выбрать центробежный насос

Чтобы правильно выбрать устройство, начинать лучше не с обзоров и рейтингов и уж тем более не с пафосных рассказов продавцов консультантов. Они знают все о своих агрегатах, но ничего — о ваших потребностях. Эти потребности следует определить, измерить или оценить и зафиксировать, лучше всего — записать. Итак:

  • Назначение приобретаемого агрегата
    • Полив садового участка.
    • Откачка воды из подвала.
    • Подача воды из скважины.
    • Что-либо еще.

    И вот с этой бумажкой можно смело атаковать продавца-консультанта. Теперь, вместо того, чтобы продать вам самую дорогую систему, он будет вовлечен в процесс осмысленного выбора оптимального варианта.

    Расчет рабочего давления в контуре

    Производя выбор циркуляционного насоса для системы отопления расчет необходимо произвести и по такому показателю как давление внутри трубопровода. Для этого можно воспользоваться соотношением:

    P = (R x L + Z) / p x q, где:

    1. P – величина давления;
    2. R – сопротивление потоку для прямых участков трубопровода;
    3. L – общая длина
    4. Z – величина сопротивления потоку, обусловленная применяемыми в системе фитингами, кранами и прочей арматурой;
    5. р – величина плотности теплоносителя при рабочей температуре;
    6. q – значение ускорения свободного падения.

    При недостатке данных для расчета по приведенной формуле, можно воспользоваться упрощенным соотношением:

    P = R x L x ZF, где

    R – величина сопротивления потоку в прямом участке трубы, составляющая приблизительно 100 – 150 паскалей на 1 метр, выраженное в удобной для расчета форме оно составит 0,01 – 0,015 метра на метровый участок трубы;

    L – общая протяженность трубопровода, на двухтрубной схеме отопления учитываются как прямой, так и обратный контур;

    ZF – коэффициент увеличения, зависящий от следующих показателей:

    • для системы с шаровыми кранами, для которых несвойственно уменьшение просвета трубопровода, и с правильно подобранными фитингами он принимается равным 1,3;
    • при использовании дроссельных или терморегулирующих устройств его значение составит 1,7.

    Производя выбор циркулярного насоса для системы отопления, расчет его характеристик представляется как необходимая процедура.

    Важно! Расчетную величину для любого показателя необходимо увеличить на 15 – 20 %, чтобы не эксплуатировать аппарат на максимальных режимах. Это защитит его от перегрузок и преждевременного выхода из строя.

    Практика применения циркуляционных насосов дает возможность их подбора без вычислений необходимых параметров. Рекомендуемые параметры приведены в таблице.

    Таблица для эмпирического подбора насоса

    Отапливаемая площадь (м 2 )Производительность (м 3 /час)Марки
    80 – 240От 0,5 до 2,525 – 40
    100 – 265Та же32 – 40
    140 – 270От 0,5 до 2,725 – 60
    165 – 310Та же32 – 60

    Примечание: в третьей колонке первая цифра – диаметр патрубков, вторая – высота подъема.

    Воспользовавшись приведенными данными, можно без особых хлопот подобрать нужное устройство для устойчивой и длительной работы.

    Основные производители

    Циркулярные насосы для систем отопления выпускаются множеством европейских производителей с достаточно высоким качеством и в широком ассортименте.

    Компания Wilo. Производимые в Германии насосы этого концерна занимают довольно большое место на профильном рынке. Отличаются высоким качеством и устойчивой работой. Практически все модели этого производителя оборудованы автоматическим и ручным управлением. Настраиваются не только обороты ротора, но и деблокирующие функции, включая величину давления в системе.

    Фото 3. «Мокрый» насос Wilo

    Компания DAB. Этот итальянский производитель успешно конкурирует с другими поставщиками на российский рынок, более 40 лет представляя центробежные насосы. Особенностью продукции DAB являются применяемые на панели управления дисплеи, очень удобные для взаимодействия с установкой и контролем процесса работы.

    Фото 4. Циркулярный насос DAB

    Производитель Grundfos. Датская компания под этим названием существует уже более 70 лет, поставляя на рынок насосное оборудования различного назначения. Следует отметить, что этот производитель является явным и давно признанным профильного рынка. Впечатляет плодотворность и творческий подход компании, выпускающей на рынок до сотни новых моделей своей продукции ежегодно.

    Оборудование этого производителя для систем отопления выходит под маркировкой UPS и линейка продукции предназначается как для бытового применения, так и для промышленного. Главной особенностью циркулярных насосов для отопления является их пригодность к работе в очень широком диапазоне температур: от -25 о до +110 о С.

    Линейка продукции UPS может работать с применением 3-х режимов производительности.

    Фото 5. Циркулярный агрегат Грундфос

    Компания Джилекс. Отечественный производитель циркулярных насосов, успешно конкурирующий на рынке с европейскими компаниями.

    Агрегаты отличаются неприхотливостью в работе, могут обеспечить активную циркуляцию в отопительных сетях теплоносителей различной плотности, что определяет широкий выбор жидкостей, вплоть до трансформаторного масла. Работают в 3-х режимах мощности, регулировка бесступенчатая. Выгодно отличается от конкурентов уровнем цен.

    Фото 6. Циркулярный насосный аппарат отечественного производства

    Заключение

    Выбор циркулярного насоса для системы отопления и его расчет позволят потребителю сделать оптимальную покупку для реальных условий конкретного помещения.

    Предложенные здесь варианты предварительной оценки необходимого оборудования позволяют уверенно сделать такой выбор. Успехов вам!

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector