Напор насоса

Рассмотрим схему насосной установки, представленной на рис. 1. Введем обозначения: р_о –давление в емкости 1, из которой насосом 2 засасывается жидкость (назовем ее условно приемной емкостью); р₂ – давление в напорной емкости 3; р_вс – давление во всасывающем патрубке насоса; р_н – давление в напорном патрубке насоса; Н_вс – высота всасывания; Н_н – высота нагнетания; Н_г – геометрическая высота подачи жидкости; h – расстояние по вертикали между уровнями установки манометра М и вакуумметра В.

Примем за плоскость сравнения уровень жидкости в приемной емкости (сечение О—О). Уравнение Бернулли для сечений O-О и I-I:

. (8)

Уравнение Бернулли для сечений 1'-1' и II-II:

, (9)

где и - скорости жидкости в приемной и напорной емкостях (в сечениях О-О и II-II соответственно); и - скорости жидкости во всасывающем и нагнетательном патрубках насоса; и - потери напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

Скорость жидкости пренебрежимо мала по сравнению со скоростью во всасывающем трубопроводе , и поэтому может быть исключена из уравнения (8). Тогда из этого уравнения удельная энергия Е_вх жидкости на входе в насос:

. (9)

Аналогично < пренебрегая величиной и учитывая, что Н_вс + h + Н_н = Н_г - геометрической высоте подъема жидкости, после ряда преобразований находим напор насоса:

. (10)

Уравнение (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 = и уравнение (10) упрощается:

. (11)

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

Для определения напора действующего насоса пользуются показаниями установленных на нем манометра (р_м) и вакуумметра (р_в). Делая подстановку этих выражений в уравнение (11), получим

. (12)

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.