logo
КАСАТКИН

Основные параметры насосов

Основными параметрами насоса любого типа являются производи­тельность, напор и мощность.

Производительность, или подача, <3 (м3/сек) опреде­ляется объемом жидкости, подаваемой насосом в нагнетательный трубо­провод в единицу времени.

Напор Я (м) характеризует удельную энергию, которая сооб­щается насосом единице веса перекачиваемой жидкости. Этот параметр показывает, насколько возрастает удельная энергия жидкости при про­хождении ее через насос, и определяется с помощью уравнения Бер­нулли (см. стр. 54). Напор можно представить как высоту, на которую может быть поднят 1 кг перекачиваемой жидкости за счет энергии, сооб­щаемой ей насосом. Поэтому напор не зависит от удельного веса у (кгс/м3) или плотности р (кг/м3) перекачиваемой жидкости.

Полезная мощность Ып, затрачиваемая насосом на сообще­ние жидкости энергии, равна произведению удельной энергии Я на весо­вой расход уф жидкости:

Мп==у(}Н=рес1Н (111,1)

Мощность на валу больше полезной мощности в связи с потерями энергии в насосе, которые учитываются коэффициентом полез­ного действия (к. п. д.) насоса г)н:

Лге = -^- = -££^ (111,2)

% Чн

Коэффициент полезного действия г)н характери­зует совершенство конструкции и экономичность эксплуатации насоса. Величина г)н отражает относительные потери мощности в самом насосе и выражается произведением

‘Пи

= ‘ПУ11г11мех (Ш,3)

В выражение (111,3) входят следующие величины: т)у = (2/(2и— коэф­фициент подачи, или объемный к. п. д., представляющий собой отношение действительной производительности насоса ф к теорети­ческой фх (учитывает потери производительности при утечках жидкости через зазоры и сальники насоса, а также вследствие неодновременного перекрытия клапанов и выделения воздуха из перекачиваемой жидкости при давлении ниже атмосферного — во время всасывания); Т1г — гид­равлический к. п. д. — отношение действительного напора насоса к теоретическому (учитывает потери напора при движении жидкости через насос); г)мех — механический к. п. д., характеризующий потери мощности на механическое трение в насосе (в подшипниках, саль­никах и др.).

Значение г)н зависит от конструкции и степени износа насоса и в сред­нем составляет: для центробежных насосов 0,6—0,7; для поршневых насо­сов 0,8—0,9; для наиболее совершенных центробежных насосов большой производительности 0,93—0,95.

Мощность, потребляемая двигателем, или номи­нальная мощность двигателя Мдв, больше мощности на валу вследствие механических потерь в передаче от электродвигателя к насосу и в самом электродвигателе. Эти потери учитываются введением в уравнение (111,3) к. п. д. передачи т]пер и к. п. д. двига­теля Т1ДВ:

УУдв=-"1_ = — "п (Ь,4)

'Чпер'Чдв 'ПиПпер'Пдв

Произведение г)нг)перг|дв представляет собой полный к. п. д. насосной установки т], который определяется как отношение

2

п

п

\—

ее:

і Л.

Я»

Л •

Р н Р8

Рис. 111-1.

Схема иасосиой новки:

уста-

^вс Л 4- Нп

В этих уравнениях:

Рг

Р£

2§

4~ ^п. н

(Ш,9)

1 — приемная емкость; 2 — иасос: 3 — напорная емкость; М — манометр; В —вакуумметр.

Ш, И — скорости жидкости в приемной и напорной емкостях (в сечениях 0—0 и II—II соответственно);

аувс и и)н — скорости жидкости во всасывающем и нагнетательном патрубках насоса; йп. вс и Л„. н — потери напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

Скорость жидкости до0 пренебрежимо мала по сравнению со скоростью во всасывающем трубопроводе, т. е. сравнительно с и>вс, и поэтому может быть исключена из '/равнения (III, 8). Тогда из этого уравнения удельная энергия Евх жидкскл и на ву ,е в насос:

„2

I Р ВС

Р£ '

2£

Ро_

Р£

ҐІП. 1

(Ш,8а)

А. і . тк-


130

Гл. III. Перемещение жидкостей (насосы)

Аналогично иин; пренебрегая величиной и учитывая, что

#вс + Ь + Нн — Нг— геометрической высоте подъема жидкости, опре­делим по уравнению (Ш,9) удельную энергию жидкости на выходе из насоса:

_ 12^ —

^вых *= ^вс + Л + + 2^- = Нг + -™- + Нп. н (III,9а)

Вычитая из левой части уравнения (II 1,9а) левую часть уравнения (II 1,8а), находим напор насоса:

2 2 _ — ДО Л

И = £вых - £вх = к + ~-2^-~ (1И.Ю)

Уравнение (111,10) показывает, что напор насоса равен сумме трех сла­гаемых: высоты подъема жидкости в насосе, разности пьезометрических напоров и разности динамических напоров в нагнетательном и всасывающем патрубках насоса.

Обычно нагнетательный и всасывающий патрубки насоса имеют оди­наковый диаметр; соответственно гг>н = о>вс и уравнение (111,10) упро­щается:

Н=1г + -Р'?~-!,вс- (III.11)

. Р8

Уравнения (III,10) и (111,11) применяют для расчета напора при про­ектировании насосов.

Для определения напора действующего насоса пользуются показа­ниями установленных на нем манометра (рм) и вакуумметра (рв). Выразим абсолютные давления рн и рвс через показания манометра и вакуумметра:

Ри — Рм + Ра Рве — Ра — Рв

причем ра — атмосферное давление.

Делая подстановку этих выражений в уравнение (111,11), получим

Я= к - Рм ~Ь-&г (111.12)

. Рё

Таким образом, напор действующего насоса может быть определен как сумма показаний манометра и вакуумметра (выраженных в м столба перекачиваемой жидкости) и расстояния по вертикали между точками расположения этих приборов.

Если манометр приподнят на значительное расстояние по вертикали от точки при­соединения манометрической трубки к линии нагнетения, то надо учитывать, что рн =

  • Рм ■+ Ра+ Л1РЙI так как манометрическая трубка в отличие от трубки вакууметра запол­нена перекачиваемой жидкостью.

Иное выражение для напора насоса может быть выведено, если из правой части уравнения (II 1,9а) вычесть правую часть уравнения (II 1,8а). При этом получим уравнение

Рг— Ро

Лп (111,13)

Р8

где Лп = Лп. н + йп. вс — суммарное гидравлическое сопротивление всасывающего и нагне­тательного трубопроводов.

Согласно уравнению (111,13), в насосной установке напор насоса затра­чивается на перемещение жидкости на геометрическую высоту ее подъема (Яг), преодоление разности давлений в напорной и приемной емкостях

( 1) и суммарного гидравлического сопротивления (Лц) во всасываю­щем и нагнетательном трубопроводах.

Уравнение (111,13) используют при подборе насосов для техноло­гических установок.

Yandex.RTB R-A-252273-3
Yandex.RTB R-A-252273-4