Основные параметры работы насоса

Объемная подача (или производительность) Q [м³/с] определяется объемом жидкости, подаваемой насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени.

Напор Н [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:

где - вертикальное расстояние между точками измерения давлений (расстояние между манометром и вакуумметром), м;

p _н – давление нагнетания, p _вс – давление всасывания, Па;

p₁ – давление в исходном резервуаре, p₂ – давление в приемном резервуаре, Па;

- показания манометра и вакуумметра соответственно, Па;

– скорость жидкости в нагнетательном трубопроводе, м/с;

– скорость жидкости во всасывающем трубопроводе, м/с;

, - высота нагнетания и всасывания соответственно, м;

- геометрическая высота подъема жидкости, м;

– потери напора во всасывающем трубопроводе, м.

- потери напора в нагнетательном трубопроводе, м;

Полезная мощность насоса – мощность, затрачиваемая насосом на сообщение жидкости энергии, равна произведению удельной энергии (Н) на массовый расход жидкости :

где – полезная мощность, Вт;

– плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

– ускорение свободного падения, м/с²;

– подача насоса, м³/с;

– напор насосной установки, м.

Мощность на валу насоса – мощность, потребляемая насосом или мощность, подводимая к насосу. Она больше полезной мощности вследствие потерь энергии в самом насосе (гидравлические потери, объемные потери, потери вследствие трения в подшипниках и т. п.), которые учитываются коэффициентом полезного действия (КПД) насоса:

где – мощность на валу насоса, Вт;

– коэффициент полезного действия насоса.

Коэффициент полезного действия (КПД) насоса характеризует совершенство конструкции и экономичность эксплуатации насоса, отражает относительные (по сравнению с полезной мощностью ) потери мощности в насосе и является произведением трех сомножителей:

где – гидравлический КПД – отношение действительного напора Н к теоретическому Н _Т:

учитывает потери напора при движении жидкости через насос.

– коэффициент подачи или объемный КПД, представляет собой отношение действительной производительности насоса Q к теоретической Q _Т:

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.

– механический КПД, характеризующий потери мощности на механическое трение в насосе (в сальниках, подшипниках и т.п.).

Мощность, потребляемая двигателем, или номинальная мощность двигателя, больше мощности на валу на величину механических потерь в передаче от электродвигателя к насосу и в самом электродвигателе:

где – мощность двигателя, Вт;

– коэффициент полезного действия передачи;

– коэффициент полезного действия двигателя.

Установочную мощность двигателя рассчитывают с учетом перегрузки в момент пуска насоса, возникающих в связи с необходимостью преодоления инерции покоящейся массы жидкости.

где – коэффициент запаса мощности, его значение определяют в зависимости от величины номинальной мощности двигателя.

Высота всасывания. Допустимая высота всасывания насосной установки может быть определена по уравнению:

где р₁ – давление в исходном резервуаре, Па;

р_нп – давление насыщенного пара жидкости, Па;

Допустимый кавитационный запас в расчетах увеличивают на 20-30 % по сравнению с критическим. Допустимый кавитационный запас приводится в паспорте (техническом описании) насоса или может быть рассчитан [12,16]: