К.п.д. и мощность поршневого насоса

Полезную мощность N (кВт) поршневого насоса определяют по формуле
N=QρgH/1000,
где (Q — подача насоса, м³/с; ρ — плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³; g — ускорение силы тяжести, м²/с; Н — напор, создаваемый насосом, м; 1000 — переводной коэффициент).

Полезную мощность насоса в условиях эксплуатации можно определить по выражению
N_п=p_мQ_с
где p_м = р_ман + p_вак — манометрический напор, развиваемый насосом кПа; р_ман и p_вак — показания манометра и мановакуумметра, кПа; Q_c — подача насоса, м²/с.
Для определения мощности насоса необходимо знать величины гидравлических, объемных и механических потерь в насосе.
Гидравлические потери h вызваны вихреобразованием в жидкости и трением ее о стенки проточных полостей насоса. У поршневых насосов скорости жидкости в проточной части и гидравлические потери малы, поэтому гидравлический КПД достаточно высок и составляет 0,6—0,98.
Объемные потери q складываются из щелевых q_щ и чисто объемных q_ч.о., т. е.
q = q_щ + q_ч.о.
Щелевые потери q_щ, представляют собой протечки жидкости через зазоры в уплотнениях клапанов, поршней и сальников. Чисто объемные потери q_ч.о. характеризуют степень заполнения цилиндра перекачиваемой жидкостью вследствие выделения из жидкости растворенных в ней газов, отрыва жидкости от поршня при чрезмерно большом числе двойных ходов поршня и т.п.
Чисто объемные потери q_ч.о. по сравнению со щелевыми вызывают несущественные потери энергии, чем практически пренебрегают, тогда
q ≈ q_щ
Действительная подача насоса с учетом объемных потерь составит Q = Q_т - q, где Q_т — идеальная (теоретическая) подача.
По ГОСТу величина объемного КПД поршневого насоса должна находиться в пределах 0,82—0,99. Раздельное определение щелевых и чисто объемных потерь опытом или расчетом крайне затруднительно. Поэтому у поршневых насосов вместо объемного КПД определяют коэффициент подачи η_п = Q/Q_т.
Механические потери энергии N_м от механического трения в сальниках, поршнях, подшипниках и кривошипно-шатунном механизме зависят от конструкции насоса, его технического состояния и работы системы смазки. У прямодействующих насосов трущихся деталей меньше, чем у кривошипных, и механический КПД у таких насосов более высок и обычно составляет 0,85 — 0,95, тогда как у кривошипных насосов он составляет 0,65 — 0,90.