2015-07-21
3594
Подача, напор, мощность насоса.
Работа центробежного насоса характеризуется энергетическими параметрами:
из них выделяются два независимых параметра – подача Q и напор H
1.Подача – количество жидкости, подаваемое в единицу времени.
Количество жидкости можно измерять в единицах объема, массы, веса.
Объемная подача: Q= 
= [м3/сут, м3/ч, л/с]
Весовая подача: G= 
= [т/сут, кг/ч, Н/с], 1 Н =0.102 кгс
Массовая подача: М= 
= [кг/с]
Пересчет: G=g ×Q=r×q× Q, где g - удельный вес жидкости при to = 4оС, g=1000 кг/м3 (102×9,8=1000) или (
=102)
М=r ×Q, где r - плотность жидкости (масса ед. объема), [кг/м3, Н/м3] r=1000 кг/м3 (система СИ), r=102 кгс2/м4
Масса = 
= 
= 
- мера инертности тела,
F – мера взаимодействия тел.
2. Напор – приращение механической энергии, получаемое каждым кг жидкости, проходящей через насос.
Различают:
объемный напор (давление насоса) – характерен для объемных насосов (давление не зависит от плотности жидкости);
массовый напор – характерен для динамических насосов (не зависит от плотности и ускорения жидкости)
|
|
|
весовой напор – (для постоянного поля гравитации), в условиях невесомости весовой напор ®¥. На земле весовой напор колеблется 0,6÷0,35%
Для динамических насосов в качестве основного показателя – принимается массовый напор.
Напор по размерности линейная величина, но по существу – энергетическая
[м, Па = 
], 1 м= 9806 Н/м2
Н - напор как линейная величина (м) при g ® const
Р – давление, в Па
Соотношение Н= 
или Р = Н×r×g
Напор (высота столба жидкости) Н= 
= 
=м,
F =1массы ×g, Потенциальная энергия в однородном поле Еп=m×g×h
Н= Евых - Евх - разность (приращение) энергии на входе и выходе для 1 кг жидкости.
3. Мощность – приращение энергии, получаемое всем потоком в насосе в ед. времени – полезная мощность.
N= 
= 
= 
= 
= 
= 
= кВт
А=F×S, если Q =л/с, то
N=G×Н [ 
м] =gQH 
[кВт]= 
[кВт]
1 квт=102 кгм/с, g=9,8 м/с2 = 
, r× Q - масса воды, Р=r×g×H
4. КПД - 
(этта) – отражает величину преобразования механической энергии, полученной от двигателя в энергию потока жидкости.
h= 
= 
, N = 
кВт, Nдв= 
кВт
Часть механической энергии теряется вследствие потерь внутри насоса.
h=hг×hоб×hм
hг = 
= гидравлическое КПД, hг - потери напора в насосе
hоб = 
= объемный КПД, q - объемные утечки (циркуляционные и безвозвратные);
hм = 
механический КПД
Nm= N 
+ N 
+ N 
,
N - потери на трение деталей о жидкость,
Nm2 – трение в сальниках,
N – трение в подшипниках.
КПД насоса определяется гидродинамическим совершенством проточной части, качеством системы внутренних уплотнений и величиной потерь на механическое трение.
÷Измерение параметров насоса
Подача насоса Q (объемная) – измеряется расходомером, установленном на напорном трубопроводе: сопла и трубы Вентури, мерные диафрагмы, ротаметры, турбинные и крыльчатые расходомеры, индукционные и ультразвуковые расходомеры и т.д.
|
|
|
Напор насоса Н – измеряется с помощью манометров и вакуумметров, которые устанавливаются на напорной и всасывающей линиях насоса.
Нг = Нг.вс + Нг. наг – геометрическая высота, Нг.вс – геометрическая высота всасывания, Нг.наг – геометрическая высота нагнетания
Напор насоса
Н = Нг + h.вс + h наг
где h.вс - потери напора во всасывающей трубе, м;
h наг - потери напора в напорном трубопроводе, м;
hвс =i×L×1,2 + (0,5¸1,5) м
где i - гидравлический уклон;
Lвс- длина всасывающей линии, м;
1,2 – коэффициент потерь на местные сопротивления, м;
(0,5¸1,5) – потери напора во всасывающих коммуникациях насосной станции, м;
hнап =i×L×1,1 + 2,5÷5 м
где i - гидравлический уклон;
Lвс- длина напорного трубопровода, м;
1,1 – коэффициент потерь на местные сопротивления, м;
2,5÷5 – потери напора в напорных коммуникациях насосной станции, м.
Если теоретический напор – это приращение энергии, полученное каждым кг жидкости, проходящим через насос, то
Н = Евых - Евх,,
Евых= Z2 + 
+ 
, Евх= Z1 + 
+ 
Н = (Z2 - Z1) + ( - ) + ( - ),
где Z - удельная потенциальная энергия положения;
Р – абсолютное давление жидкости;
- удельное давление жидкости (удельная потенциальная энергия давления).
(Z2 - Z1) + ( - ) = Нман – манометрический напор или
Н= Нман+( - )
Манометрический напор при расположении оси насоса выше уровня воды в источнике определяется по формуле
Н манн = Мо + Wо всас,
где Мо, Wо всас - приведенные к оси насоса показания манометра и вакуумметра, установленных на напорном и всасывающем патрубках насоса;
При работе насоса с подпором,
Н манн = Мо – Мо всас,
где Мо, Мо всас - приведенные к оси насоса показания манометра и вакуумметра, установленных на напорном и всасывающем патрубках насоса.
