Формула мощности насоса: Формула мощности насоса — Отопление

Содержание

Подводимая мощность к насосу





⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 8Следующая ⇒

Мощностью насоса (мощностью, потребляемой насосом) назы­вается энергия, подводимая к нему от двигателя за единицу вре­мени. Мощность можно определить из следующих соображений. Каждая единица веса жидкости, прошедшая через насос, приобре­тает энергию в количестве Н, за единицу времени через насос про­текает жидкость весом pgQ.

Мощность, которая подводится к валу насоса называется подведенной. Она равна произведению крутящего момента на валу на его угловую скорость:

NП = MКРω

 

Гидравлическая (полезная) мощность насоса

Мощность — работа в единицу времени — применительно к насосам можно определять по нескольким соотношениям в зависимости от принятых единиц измерения подачи, давления или напора. Полезной мощностью называют мощность, сообщаемую насосом подаваемой жидкости. Если подача Q выражена в м3/с, а давление насоса — в Па, то полезная мощность Nп, кВт, составит

При массовой подаче QM выраженной в кг/с,

Если напор насоса выражен в метрах столба перекачиваемой жидкости, то

Для воды при температуре 20 °С и q = 9,81 м/с2

Если же подача воды выражена в м3/ч, а напор — в м вод. ст., то

Если мощность необходимо выразить в л. с, то ее вычисляют по следующей формуле:

Мощность насоса, т. е. мощность, потребляемая насосом,

где η — КПД насоса.

Из формулы (2.46) видно, что КПД насоса представляет собой отношение полезной мощности к мощности насоса

 

 

Бъемный к.п.д. насоса

Коэффициент полезного действия насоса учитывает гидравлические, объемные и механические потери, возникающие при передаче энергии перекачиваемой жидкости. Объемные потери возникают вследствие перетекания части жид кости из области высокого давления в область пониженного давления (во всасывающую часть насоса) и вследствие утечек жидкости через сальники. Объемные потери оценивают объемным КПД насоса

где N0 — мощность, потерянная в результате перетекания жидкости и утечек

где Nм— мощность, затраченная на преодоление механических потерь

 



Гидравлический к.п.д. насоса

 

Коэффициент полезного действия насоса учитывает гидравлические, объемные и механические потери, возникающие при передаче энергии перекачиваемой жидкости. Гидравлическими потерями называют потери энергии на преодоление гидравлических сопротивлений при движении жидкости от входа в насос до выхода из него, т. е. во всасывающем аппарате, рабочем колесе и нагнетательном патрубке. Гидравлические потери оценивают гидравлическим КПД насоса:

где Nn — полезная мощность насоса; Nг — мощность, затраченная на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе.

 

 

51.Механический к.п.д. насоса

Коэффициент полезного действия насоса учитывает гидравлические, объемные и механические потери, возникающие при передаче энергии перекачиваемой жидкости. Механические потери слагаются из потерь на трение в подшип-никах, сальниках и разгрузочных дисках рабочего колеса, а также из потерь на трение наружной поверхности рабочего колеса о жидкость. Механические потери оценивают механическим КПД насоса.

 

 

Общий к.п.д. насоса

КПД насоса есть отношение полезной мощности к мощности, потребляемой насосом

(2.8)

Подобно тому, как это принято для лопастных насосов, для объемных насосов различают гидравлический , объемный и механический КПД, учитывающие три вида потерь энергии: гидравлические — потери напора (давления), объемные — потери на перетекание жидкости через зазоры, и механические — потери на трение в механизме насоса:

(2.9)

(2.10)

(2.11)

где — индикаторное давление, создаваемое в рабочей камере насоса и соответствующее теоретическому напору в лопастном насосе; — потери мощности на трение в механизме насоса; — индикаторная мощность, сообщаемая жидкости в рабочей камере и соответствующая гидравлической мощности в лопастных насосах.

Умножим и разделим уравнение (2.7.8) на и произведем перегруппировку множителей. Получим

(2.12)

т. е. КПД насоса (общий) равен произведению трех частных КПД — гидравлического, объемного и механического.

КПД поршневых насосов зависит от размеров насоса и его конструкции, рода подаваемой жидкости и главным образом от развиваемого им давления. При давлении до 10 МПа η=0,9-0,92; при давлении 30-40 МПа η=0,8-0,85; при этом снижении КПД с увеличением давления зависит не только от конструкции насоса, но и от модуля упругости подаваемой жидкости, который снижается благодаря пузырькам газов.




 











Как правильно произвести расчет центробежного насоса

Ни для кого, наверное, не секрет, что для перемещения жидкости люди, как правило, используют всевозможное насосное оборудование. Наиболее распространенными агрегатами этого вида являются центробежные насосы, в которых перекачка жидкости осуществляется с помощью центробежной силы. Для того, чтобы центробежное насосное оборудование всегда функционировало бесперебойно и безотказно, всегда стоит очень внимательно подходить к его выбору. Чтобы правильно выбрать центробежный насос, прежде всего, необходимо будет знать, для каких целей будет использоваться этот вид оборудования. И только после этого стоит рассчитать необходимые технические характеристики этих насосных агрегатов. Поэтому в этой статье мы постараемся подробно осветить, как правильно произвести расчет центробежного насоса, а также какие показатели функционирования при этом стоит учитывать.

Принцип функционирования

Для того, чтобы правильно выполнить расчет агрегата этого вида, прежде всего, необходимо знать по какому принципу работает это устройство.

Принцип функционирования центробежного насоса заключается в следующих важных моментах:

  • вода через всасывающий патрубок поступает к центру рабочего колеса;
  • крыльчатка, размещенная на рабочем колесе, которое установлено на основном валу приводится в движение с помощью электродвигателя;
  • под воздействием центробежной силы вода от крыльчатки прижимается к внутренним стенкам, при этом создается дополнительное давление;
  • под создавшимся давлением вода выходит через нагнетательный патрубок.

Примите к сведению: для того, чтобы увеличить напор выходящей жидкости, необходимо увеличить диаметр крыльчатки или повысить обороты двигателя.

блочно-модульная насосная станция

блочно-модульная насосная станция

Блочные насосные станции от производителя

Определение переменных

блочно-модульная насосная станция

блочно-модульная насосная станцияНа производительность центробежного насоса влияют следующие составляющие:

  • напор воды;
  • необходимая потребляемая мощность;
  • размер рабочего колеса;
  • максимальная высота всасывания жидкости.

Итак, рассмотрим более детально каждый из показателей, а также приведем формулы расчета для каждого из них.

Расчет производительности центробежного насосного агрегата проводится согласно следующей формуле:

W = l1*(п*d1 – b*n)*c1 = l2*(п*d2 – b*n)*c2

Обозначение этой формулы следующее:
W – производительность насоса, измеряемая в м3/с;
l1,2 – ширина рабочего колеса соответственно по диаметрах d1,2;
d1 – диаметр всасывающего патрубка;
d2 – диаметр рабочего колеса;
b – толщина лопаток крыльчатки;
n – количество лопаток;
п – число «пи»;
с1,2 – меридианные сечения входящего и выходящего патрубков.

Создаваемый центробежным насосом напор воды рассчитывается по формуле:

N = (h3 – h2)/(p * g) + Ng + sp

Переменные в формуле обозначают:
N – высота напора, измеряемая в метрах;
h2 – давление в емкости забора жидкости, измеряемое в Па;
h3 – давление в емкости приема жидкости;
p – плотность жидкости, которая перекачивается насосом, измеряется в кг/м3;
g – постоянная величина, указывающая ускорение свободного падения;
Ng – показатель необходимой высоты подъема жидкости;
sp – сумма потерь напора жидкости.

Расчет необходимой потребляемой мощности производится по следующей формуле:

M = p*g*s*N

Переменные формулы означают:
M – необходимая потребляемая мощность;
p – плотность перекачиваемой жидкости;
g – величина ускорения свободного падения;
s – необходимый объем расхода жидкости;
N – высота напора.

Максимальная высота всасывания жидкости рассчитывается по формуле:

Nv = (h2 – h3)/(p * g) – sp – q2/(2*g) – k*N

Обозначение переменных следующее:
Nv – высота всасывания жидкости;
h2 – давление в емкости забора;
h3 – давление жидкости на лопатки крыльчатки;
p – плотность жидкости, которая перекачивается;
g – ускорение свободного падения;
sp – количество потерь во входящем трубопроводе при гидравлическом сопротивлении;
q2/(2*g) – напор жидкости во всасывающей магистрали;
k*N – потери, зависящие от прибавочного сопротивления;
k – коэффициент кавитации;
N – создаваемый насосом напор.

Пример применения формул

блочно-модульная насосная станция

блочно-модульная насосная станцияДля того, чтобы понимать, как использовать формулы расчета центробежного насоса, приведем пример решения одного технологического задания.

Задача. Определите потребляемую мощность центробежного насоса, если:

  1. Агрегат перекачивает жидкость, плотность которой составляет 1210 кг/м3.
  2. Необходимый расход жидкости составляет 6,4 м3/ч.
  3. Жидкость перекачивается в резервуар с давлением 1,5 бар.
  4. Разница высот составляет 12 метров.
  5. Потери от сопротивления составляют 30, 6 м.

Решение.

Для начала рассчитываем напор, который создается центробежным насосом (используем формулу 2):
N = (h3 – h2)/(p – g) + Ng + sp = ((1,5 – 1)*105)/(1210*9,81) –12 +30,6 = 22,82 (м).

Чтобы найти потребляемую мощность насоса, воспользуемся формулой 3:
M = p*g*s*N = 1210*9,81*6,4/3600*22,82 = 481,56 (Вт).
Искомый результат найден.

Таким образом, в этой статье мы рассказали все нюансы вычисления мощности центробежного насоса. Надеемся, что информация, изложенная в статье, будет для вас полезной.

Смотрите видео, в котором показан порядок расчета рабочего колеса центробежного насоса:

автоматическая установка водяного пожаротушения

автоматическая установка водяного пожаротушения

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Смотрите также:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОЩНОСТИ НАСОСА — Мегаобучалка

 

Устройство и работа гидравлических машин основана на использовании принципов гидравлики. Гидравлические машины это такие, в которых основным рабочим телом является жидкость.

По своему назначению в зависимости от характера происходящих в них энергетических процессов гидравлические машины можно разделить на две большие группы: гидравлические двигатели и насосы.

Гидравлические двигатели служат для преобразования гидравлической энергии потока жидкости в механическую энергию, получаемую на валу двигателя и используемую в дальнейшем для различных целей, в основном для привода различных машин.

Насосами называются гидравлические машины для перемещения жидкостей путем повышения энергии рабочей среды. Механическая энергия, подводимая к насосам от двигателей, приводящих эти машины в действие, преобразуется в них в гидравлическую энергию жидкости.

По принципу действия различают гидравлические машины лопастного типа (центробежные насосы, турбины) и машины, действующие по принципу вытеснения жидкости твердым телом (поршневые насосы).

 

Полезная работа, потребляемая насосом в единицу времени (мощность) будет равна:

 

N= γ·Q·H л.с.

где γ – удельный вес жидкости, γ = ρ·g ;

Q – производительность насоса, т.е. расход жидкости, подаваемой насосом в трубопровод;

Н – полный (манометрический) напор.

 

Действительная мощность, потребляемая насосом и подводимая к нему от двигателя, будет больше полезной мощности ввиду неизбежных потерь энергии в насосе. В формуле для определения полезной мощности насоса Н = Ннас , тогда Nнас= , где определяется по формуле:

 

где Н-высота подъема, т.е. Н=Н2·αi. Для практических расчетов принимаем αi=1. Индекс «в» на всасывающей линии, «н» — на нагнетательной линии.

Вычислим :

Откуда:

Nнас=

 

Результаты расчетов по вариантам занести в таблицу:

 

Вариант Значение Nнас, кВт
6,628

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ряде участков гидравлической установки режим течения жидкости – турбулентный, в результате мы имеем большие потери напора. Как следствие это влечет за собой экономические затраты. Рекомендую добавить в циркуляционную жидкость небольшие количества таких веществ, как, например, высокомолекулярные полимеры (полиокс, полиакриламид – ПАА), гуаровая смола, поливиниловый спирт – ПВС. Будучи растворенными в жидкости, они обладают способностью значительно снижать гидравлические сопротивления при турбулентном режиме.

Механизм происходящих при этом явлений полностью пока не выяснен, но есть основания полагать. Что частицы этих веществ (их длинные и гибкие молекулы), внесенные в поток жидкости, тесно взаимодействуя с ее пульсирующими частицами, существенно изменят характер турбулентного течения.

Указанные изменения проявляются, прежде всего, в близкой к стенкам, ограничивающим поток, весьма малой по толщине области пограничного слоя. Здесь снижаются пристеночные поперечные пульсации скоростей и давлений, и это оказывает решающее влияние на общий уровень турбулентности и поведение потока в целом. Причем достаточно нескольких миллионных долей полимера по отношению к растворителю, чтобы достигалось значительное уменьшение гидравлического сопротивления.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Нефтегазовая гидромеханика/ Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д.- Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003.-

480 с.

 

2. Техническая гидромеханика/ Емцев Б.Т. – 2-е изд., перераб. И доп.- М.: Машиностроение, 1987.-440 с.: ил.

 

3. Основы теоретической механики: Учебник. 2-е изд., перераб. и дополн. – М.: Изд-во МГУ, 2000.- 719 с.

 

4. Сопротивление материалов: Учебник для вузов/ Под общ. Ред. Акад. АН УССР Г.С. Писаренко.- 4-е изд. перераб. и доп.- Киев: Высшая школа, 1979.-696 с. 30106.2105000000.

 

5. Бурдин Г.Д., Базакуза В.А., Единицы физических величин: Справочник-Харьков: Высшая школа, 1984.

 

6. Стоцкий Л.Р. Физические величины и их единицы.-М.: Просвещение, 1984.

 

7.Теория механизмов и машин: Терминология. Буквенное обозначение величин.-М.: Наука, 1984.

 

8. Курсовое проектирование и его унификация в Московском институте нефти и газа имени И.М. Губкина.4.1. и 4.2..-М.-: МИНГ, 1987.

 

9. Методическое пособие для выполнения курсовой работы по гидравлике/Зозуля Н.Е., Альметьевск, 2001.

 

Коэффициент полезного действия (КПД) насосов

КПД насосов позволяет повысить энергоэффективность производства и сэкономить деньги. В статье рассмотрено из чего складывается КПД насосов, что на него влияет и как его посчитать. Приводится информация по центробежным (в т.ч. с магнитной муфтой), винтовым, импеллерным и мембранным пневматическим насосам.


Коэффициент полезного действия это характеристика эффективности системы (устройства или машины) в отношении преобразования или передачи энергии, которая показывает совершенство его конструкции и экономичность эксплуатации. Так как насосы перекачивают жидкость посредством преобразования одного вида энергии в другой вид энергии, то они идеально подходят под данное правило, а значит, обладают собственным коэффициентом полезного действия.

Формула


Коэффициент полезного действия не имеет системы измерений и обозначается обычно в процентах. Общий КПД жидкостного насоса определяется произведением КПД его привода (электродвигатель, пневмодвигатель, гидродвигатель) и КПД насосной части. Ƞ = ƞпр * ƞнч


КПД привода насоса это не что иное, как отношение мощности, которую мы получаем на выходном валу двигателя к потребляемой двигателем мощности. Нужно сразу уточнить, что данное отношение не может быть больше единицы, так как потребляемая двигателем мощность всегда больше мощности на выходе. Это обуславливается тем, что в процессе преобразования энергии всегда присутствуют тепловые и механические потери. Ƞпр = P2 / P1

Расчет КПД


Потребляемая мощность зависит от вида и характеристик собственного источника. Если насос имеет электрический привод – электродвигатель, то потребляемая мощность электрическая, если пневмодвигатель, значит потребляемая мощность это мощность нагнетаемого воздуха. Электрическая потребляемая мощность это произведение напряжения на силу тока.


Мощность на выходном валу двигателя, это мощность механическая, полученная вследствие преобразования подведенного электрического или пневматического вида энергии. Данную мощность нужно рассматривать как отношение работы к единице времени.


Так как насосная часть состоит из деталей, узлов и механизмов, а во время её работы происходят различные процессы и присутствуют разные физические явления, то её коэффициент полезного действия необходимо рассматривать как произведение трёх составляющих: механический КПД, гидравлический КПД и объёмный КПД. Ƞнч = ƞм * ƞг * ƞо

Механический КПД


Механический КПД во многом зависит от качества изготовления насоса, от его конструктивных особенностей. Механические потери связанные с работой трущихся частей (в подшипниках, в механическом торцевом уплотнении, в сальниковом уплотнении, в проточной части) снижают данный КПД.

Гидравлический КПД


Гидравлический КПД определяется течением жидкости внутри проточной части насоса, а если точнее гидравлическими потерями, которые возникают во время работы насоса. Например, если шероховатость поверхности стенок насоса увеличена, то жидкости станет сложнее преодолеть сопротивление трения, а значит, скорость течения жидкости будет ниже. Многое зависит и от вида течения жидкости. Возникающий в проточной части насоса турбулентный (вихревой) поток жидкости увеличивает гидравлические потери.


Отношение количества жидкости поступившей в насос через всасывающий патрубок, к количеству жидкости вышедшей из него через напорный патрубок является объёмным КПД насосной части. Объёмный КПД ещё называют КПД подачи, так как его можно рассмотреть как отношение производительностей, действительной к теоретической.


Чтобы потребитель имел возможность определить КПД насоса в конкретной рабочей точке, многие производители насосного оборудования прилагают к диаграммам рабочих характеристик насоса диаграммы с графиками характеристик КПД.

График КПД насоса на примере насоса с магнитной муфтой Argal TMR 10.15


График эффективности насоса на примере Argal TMR 10.15

КПД промышленных насосов


В данной статье косвенно рассмотрим коэффициент полезного действия насосов различных видов: центробежных, винтовых, импеллерных, мембаранно-пневматических.

Центробежный насос


КПД самых распространенных центробежных насосов во многом зависит от режима их работы и конструктивных особенностей. Максимальным КПД обладают центробежные насосы с приводом большой мощности и высокими рабочими характеристиками. Их эффективность может достигать 92-95 %. Значение мощности двигателя таких центробежных насосов обычно начинается от 10кВт, а насосная часть имеет высокое качество изготовления.

Насос с магнитной муфтой


Насосы с магнитной муфтой имеют схожий КПД. Для данного типа насоса очень важно, чтобы герметичная задняя крышка насоса, располагающаяся между ведущим и ведомым магнитом, была изготовлено из токонепроводящих материалов. Иначе, будут возникать вихревые токи, которые вызывают потерю мощности и снижают общий КПД насоса.

Винтовой насос


Винтовые насосы имеют высокие механические потери. Они в первую очереди связаны с трениями, которые возникают в подшипниковом узле, а также между ротором и статором, но благодаря высоким рабочим характеристикам (расход, напор) данный тип насосов может иметь КПД колеблющийся от 40 до 80 %.

Импеллерный насос

Импеллерные насосы бережно перекачивают жидкость, создавая равномерный ламинарный поток и высокое давление на выходе, но высокие механические потери обусловленные трением гибких лопастей импеллера о внутреннюю поверхность корпуса не позволяет данному типу насосов быть лидером по эффективности.

Мембранно-пневматический насос


Мембранно-пневматические насосы не имеют двигателя и работают от поданного на него сжатого воздуха. Так как требуется дополнительное превращение электрической энергии в энергию сжатого воздуха, то КПД мембранно-пневматического насоса во многом зависит от КПД воздушного компрессора. Обычно КПД поршневых компрессоров составляет 80-92%, лопастных 90-96%. Кроме этого, в самом насосе, в той или иной мере, присутствуют все виды потерь. Гидравлические потери возникают, когда жидкость через небольшое всасывающее отверстие поступает в рабочую камеру насоса и выходит через отверстие подачи под определенным углом. Здесь поток жидкости сталкивается с внезапным расширением сечения при последующем резком повороте. Механические потери связаны с тем, что основная втулка насоса является парой трения скольжения. Кроме этого имеет место трение жидкости с деталями насоса: клапана, коллектора, мембрана, стенки боковой крышки. Объемные потери определяются отношением количества жидкости поступившего в насос и количеством жидкости вышедшего из него за два такта (всасывание – нагнетание).

Вывод


Подводя итог данной статьи можно сказать, что эффективность перекачивающих насосов во многом зависит от мощности двигателя насоса, а также от качества изготовления деталей и узлов самого насоса. Среди рассмотренных типов насосов наибольшим КПД обладают высокопроизводительные и высоконапорные центробежные насосы. Наименьшая эффективность у мембранно-пневматических насосов.

20. Полезная мощность. Мощность на валу насоса. Кпд.

полезная
мощность
Nп-это
мощность затрачиваемая на сообщение
жидкости энергии. Полная мощность равна
произведению удельной энергии жидкости
на массовый расход

(Вт)
(кг/с)

Мощность
на валу насоса(
Nв)-это
мощность потребляемая насосом или
затрачиваемая. Nв>Nп
в следствии потерь энергии.

(ВТ)

(КПД)
насоса=

-объемный
КПД=(отношение
действительной подачи к теоретической)

Объемный
КПД учитывает потери производимости
при утечках жидкости через зазоры и
сальники насоса, а так же в следствии
неодновременного открытия клапанов на
всасывающей и нагнетательной (высотах)?
и выделении газов при движении жидкости
в области пониженного давления.

-гидравлический
КПД=(отношение
удельной энергии действительной к
теоретической)

-механический
КПД-возникает за счет механического
трения в насосе.

Мощность
давления:

-КПД
насосной установки.

Мощность
насосной установки

B-коэффициент
запаса мощности, который учитывает
потери энергии на преодоление инерции
покоящийся жидкости. С увеличением
мощности давления, коэффициент запаса
мощности уменьшается.

21.Принцип работы центробежного насоса.

Устройство:

Основной
рабочий орган ц-б насоса – свободно
вращающееся внутри спиралевидного
корпуса колесо, насаженное на вал. Между
дисками колеса – лопасти, плавно
изогнутые в сторону, противоположную
направлению вращения колеса. Внутренние
поверхности дисков и поверхности лопаток
образуют т.н. межлопастные каналы колеса,
при работе заполненные перекачиваемой
жидкостью. Всасывание и нагнетание
жидкости происходит равномерно и
непрерывно под действием центробежной
силы, возникающей при вращении колеса.

Принцип
работы:

При
переходе жидкости из канала рабочего
колеса в корпус происходит резкое
снижение скорости, в результате чего
кинетическая энергия жидкости превращается
в потенциальную энергию давления,
которое необходимо для подачи жидкости
на заданную высоту. При этом в центре
колеса создается разрежение, и вследствие
этого жидкость непрерывно поступает
по всасывающему трубопроводу в корпус
насоса, а затем в межлопастные каналы
рабочего колеса. Если перед пуском ц-б
насоса всасывающий трубопровод и корпус
не залиты жидкостью, то возникающего
разрежения будет недостаточно для
подъема жидкости в насос (из-за зазоров
между колесом и корпусом). Чтобы жидкость
не выливалась из насоса, на всасывающем
трубопроводе устанавливают обратный
клапан. Для отвода жидкости в корпусе
насоса есть расширяющаяся спиралевидная
камера: жидкость сначала поступает в
эту камеру, а затем в нагнетательный
трубопровод.

22. Движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса. Параллелограмм скоростей. Основные уравнения центробежного насоса.

Параллелограмм
скоростей – графическое изображение
относительной (W)
и окружной (U)
скоростей.

Построив
параллелограмм скоростей, находим
скорость С1на
входе жидкости в рабочее колесо,
направленную под углом α1,
и скорость С2
на выходе из колеса, направленную под
углом α2.
При движении жидкости внутри рабочего
колеса её абсолютная скорость увеличивается
от С1
до С2.

Основное
уравнение ц-б насоса устанавливает
зависимость между теоретическим напором
Нт,
создаваемым колесом, и скоростью движения
жидкости в колесе. Это уравнение
называется уравнением Эйлера:

Где

На
практике насосы изготавливают таким
образом, чтобы α1≈90о,
т.е. cosα1=
0, это условие безударного входа жидкости
в колесо. Основное уравнение принимает
вид:

Калькулятор расчета мощности насоса для скважины: погружные, поверхностные


 

В загородных домах подключиться к центральному водопроводу практически невозможно. Что же делать? Проводить собственную систему подачи воды, делать колодец или скважину. Второй вариант более удобный, но требует решения массы различных вопросов.

Как подобрать глубинный насос для скважины?

Благодаря нашим онлайн – калькуляторам расчета мощности насоса для скважин, можно за несколько минут решить заданный вопрос, учитывая несколько параметром для определения точности полученного ответа. Это будет справедливо для погружных и поверхностных насосов для скважин.

Параметры скважины:

  • глубину;
  • качество воды;
  • объем воды, перекаченный за единицу времени;
  • расстояние от уровня воды до поверхности грунта;
  • диаметр трубы;
  • ежедневный объем использованной жидкости.

Да, это дело очень хлопотное, требует точных инженерных подходов, а также исследование многих формул расчета мощности погружных и поверхностных насосов и таблиц, которые помогут точно определиться с необходимыми показателями.

Самостоятельный расчет мощности насоса

Как без профессиональной помощи подобрать насос для скважины по параметрам агрегата? Это возможно, в первую очередь, следует учитывать напор и расход скважины. Расход – объем воды за определенное количество времени, а напор – высота в метрах, на которую насос способен подавать воду.

Чтобы рассчитать мощность насоса для скважины необходимо взять средний показатель, норма воды на человека в сутки 1 кубометр, после умножить это число на количество проживающих людей в доме.

Пример расчета расчета мощности наноса для небольшого дома:

Вот и получается, семья из трех человек расходует 22 л в минуту, но следует учитывать и форс-мажорные обстоятельства, что увеличит потребность воды на человека. Потому некий средний показатель будет 2м кубических в сутки. Получается: 5 м кубических – ежедневный расход воды.

Далее определяется максимальная характеристика напора насоса, для этого высота дома в метрах увеличивается на 6 м и умножается на коэффициент потери напора в автономной системе водопровода, а это 1, 15.

Если идет расчет высоты на 9-метров дома, то делаем операцию расчета мощности наноса по формуле вот так: (9+6)*1.15=17,25. Это минимальная характеристика, теперь к расчетному напору нужно прибавить расстояние от зеркала воды в скважине до поверхности земли. Пусть будет число 40. Что получается? 40+17,25=57,25. Если источник водоснабжения находится от дома на 50 метров, то насос должен обладать силой напора: 57,25+5=62,25 метров.

Вот такая самостоятельная формула расчета мощности насоса для скважины в квт. Точно такие же цифры можно получить при онлайн расчете, с помощью несложной таблицы, в которую потребитель должен вписать данные про глубину скважины, зеркало воды, площадь участка, число проживающих людей в доме, а также предоставить дополнительную информацию о количестве душевых кабинок, раковин, ванной комнаты, умывальника, наличии стиральной машины, посудомойки и унитаза.

Расчеты делаются за один клик мышки. Они являются достоверными и актуальными на период действия полученных данных от потребителя.

Калькулятор расчёта мощности насоса для скважины

Советы специалистов по эксплуатации насосов

Что же еще нужно знать человеку, дабы качественно установить систему водоснабжения в доме? Насосы бывают нескольких типов: погружные, поверхностные, в виде станций.

  1. Поверхностные – имеют невысокую стоимость, рассчитаны на работу без погружения в жидкость. Рекомендованы для работы до 7 метров, в противном случае вода будет грязной и некачественной.
  2. Погружные – центробежные, надежные и производительные, помогают эффективно очистить воду от песка. На сегодняшний день это самые популярные и востребованные модели. Винтовые – работают не только в домашних условиях, но и в открытых водоемах.
  3. Насосные станции.

Важно: недопустимо экономить на мощности насоса, таким образом, автономная система не сможет качественно промывать фильтры очистки, запуская дом грязную воду. Также нужно учитывать, что некоторые производители в паспорте изделия указывают максимальные характеристики товара, а нужно обращать внимание на номинальные параметры –  рабочие, дабы производительность была в норме, без подводных камней и других неприятностей.

Перед тем как сделать расчет мощности насоса для скважины, нужно позаботиться о качестве системы труб, которые будут пропускать воду при определенном напоре. Это металлические и полипропиленовые изделия. Последние – гораздо чаще используются в быту, но имеют низкую устойчивость при перепадах температур и давлении в системе.

Внимание: насос выбирается на долгое время, а потому важно хорошо ознакомиться со всеми рынковыми предложениями, выбирая известные марки с наличием сервисных центров по ремонту и обслуживанию Вашей системы.

Совет: лучше брать насос с автоматикой, если мотор перегреется, система самостоятельно остановится, в противном случае – выйдет из строя.

Делайте расчеты мощности погружного и поверхностного насоса для скважины на нашем сайте, и экономьте время при установке водонапорного агрегата.

Производительность насоса — Fluidbusiness

Производительность (Q) обычно выражается в кубических метрах в час (м3/час). Так как жидкости абсолютно несжимаемы, существует прямая зависимость между производительностью, или расходом, размером трубы и скоростью жидкости. Это отношение имеет вид:

Где    ID – внутренний диаметр трубопровода, дюйм
V  —  скорость жидкости, м/сек
Q  —  производительность, (м3/час)

Рис. 1. Высота всасывания — показаны геометрические напоры в насосной системе, где насос находится выше резервуара всасывания (статический напор)

Мощность и КПД
Работа, выполняемая  насосом, является функцией общего напора и веса жидкости,  перекачиваемой за заданный период  времени. Как правило, в формулах используются параметр производительности насоса (м3/час) и плотность жидкости вместо веса.

Мощность, потребляемая насосом (bhp) — это действительная мощность на валу насоса сообщаемая ему электродвигателем. Мощность на выходе насоса  или гидравлическая (whp) —  мощность, сообщаемая насосом жидкой среде. Эти два определения выражены следующими формулами.

Мощность на входе насоса (потребляемая мощность) больше  мощности на выходе насоса или гидравлической мощности за счет механических и гидравлических потерь, возникающих в насосе.
Поэтому эффективность насоса (КПД) определяется как отношение этих двух значений.

Быстроходность и тип насоса
Быстроходность  — это  расчетный коэффициент, применяемый для классификации рабочих колес насоса по их типу и размерам. Он определяется как частота вращения геометрически подобного рабочего колеса, подающего 0,075 м3/с жидкости при напоре 1 м. (В американских единицах измерения 1 галлон в минуту при 1 футе напора)

Однако, это определение используется только при инженерном проектировании, и быстроходность  должна пониматься как коэффициент  для расчета определенных характеристик насоса. Для определения коэффициента быстроходности, используется следующая формула:

Где    N – Скорость насоса ( в оборотах в минуту)
Q – Производительность (м3/мин) в точке максимального КПД.
H – Напор в точке максимального КПД.

Быстроходность определяет геометрию или  класс рабочего колеса, как показано на рис.3

Рис. 3 Форма колеса и быстроходность

По мере возрастания быстроходности соотношение между наружным диаметром рабочего колеса D2 и входным диаметром D1 сокращается. Это соотношение равно 1.0 для рабочего колеса осевого потока.

Рабочие колеса с радиальными лопатками (низким Ns) создают напор за счет центробежной силы.

Насосы с более высоким Ns создают напор частично с помощью той же центробежной силы, а частично с помощью осевых сил. Чем выше коэффициент быстроходности, тем большая доля осевых сил в создании напора. Насосы осевого потока или пропеллерные с коэффициентом быстроходности 10.000 (в американских единицах) и выше создают напор исключительно за счет осевых сил.

Колеса радиального потока обычно применяются, когда необходим высокий напор и малая производительность, тогда как  колеса  осевого  потока  применяются для работ по перекачиванию больших объемов жидкости при низких напорах.

Кавитационный запас (NPSH), давление на входе и кавитация
Гидравлический Институт определяет параметр NPSH, как разницу абсолютного напора жидкости на входе в рабочее колесо и давления насыщенных паров. Другими словами, это превышение внутренней энергии жидкости на входе в рабочее колесо на ее давлением насыщенных паров. Данное соотношение позволяет определить, закипит ли жидкость в насосе в точке минимального давления.

Давление, которое жидкость оказывает на окружающие ее поверхности, зависит от температуры. Это давление называется давлением насыщенных паров, и оно является уникальной характеристикой любой жидкости, которая возрастает с увеличением температуры. Когда давление насыщенного пара жидкости достигает давления окружающей среды, жидкость начинает испаряться или кипеть. Температура, при которой происходит это испарение, будет понижаться по мере того, как понижается давление окружающей среды.

При испарении жидкость значительно увеличивается в объеме. Один кубический метр воды при комнатной температуре превращается в 1700 кубических метра пара (испарений) при той же самой температуре.

Из вышеизложенного видно, что если мы хотим эффективно перекачивать жидкость, нужно сохранять ее в жидком состоянии. Таким образом, NPSH определяется как величина действительной высоты всасывания насоса, при которой не возникнет испарения перекачиваемой жидкости в точке минимально возможного давления жидкости в насосе.

Требуемое значение NPSH (NPSHR) — Зависит от конструкции насоса. Когда жидкость проходит через всасывающий патрубок насоса и попадает на направляющий аппарат рабочего колеса, скорость жидкости увеличивается, а давление падает. Также возникают потери давления из-за турбулентности и неровности потока жидкости, т.к. жидкость бьет по колесу.

Центробежная сила лопаток рабочего колеса также увеличивает скорость и уменьшает давление жидкости. NPSHR — необходимый подпор на всасывающем патрубке насоса, чтобы компенсировать все потери давления в насосе и удержать жидкость выше уровня давления насыщенных паров, и ограничить потери напора, возникающие в результате кавитации на уровне 3%. Трехпроцентный запас на падение напора – общепринятый критерий NPSHR , принятый для облегчения расчета. Большинство насосов с низкой всасывающей способностью могут работать с низким или минимальным запасом по NPSHR, что серьезно не сказывается на сроке их эксплуатации. NPSHR зависит от скорости и производительности насосов. Обычно производители насосов предоставляют информацию о характеристике NPSHR.

Допустимый NPSH (NPSHA) — является характеристикой системы, в которой работает насос. Это разница между атмосферным давлением, высоты всасывания насоса и давления насыщенных паров. На рисунке изображены 4 типа систем, для каждой приведены формулы расчета NPSHA системы. Очень важно также учесть плотность жидкости и привести все величины к одной единице измерения.

Рис. 4 Вычисление столба жидкости над всасывающим патрубком насоса для типичных условий всасывания

Pв  —  атмосферное давление, в метрах;
Vр  —  Давление насыщенных паров жидкости при максимальной рабочей температуре жидкости;
P — Давление на поверхности жидкости в закрытой емкости, в метрах;
Ls  — Максимальная высота всасывания, в метрах;
Lн  — Максимальная высота подпора, в метрах;
Hf —  Потери на трение во всасывающем трубопроводе при требуемой производительности насоса, в метрах.
В реальной системе NPSHA определяется с помощью показаний манометра, установленного на стороне всасывания насоса. Применяется следующая формула:

Где Gr —  Показания манометра на всасывании насоса, выраженные в метрах, взятые с плюсом (+) , если давление выше атмосферного и с минусом (-), если ниже, с поправкой на осевую линию насоса;
hv = Динамический напор во всасывающем трубопроводе, выраженный в метрах.

Кавитация – это термин, применяющийся для описания явления, возникающего в насосе при недостаточном NPSHA. Давление жидкости при этом ниже значения давления насыщенных паров, и мельчайшие пузырьки пара жидкости, двигаются вдоль лопаток рабочего колеса, в области высокого давления пузырьки быстро разрушаются.

Разрушение или «взрыв» настолько быстрое, что на слух это может казаться рокотом, как будто в насос насыпали гравий. В насосах с высокой всасывающей способностью взрывы пузырьков настолько сильные, что лопатки рабочего колеса разрушаются всего в течение нескольких минут. Это воздействие может увеличиваться и при некоторых условиях (очень высокая всасывающая способность) может привести к серьезной эрозии рабочего колеса.

Возникшую в насосе кавитацию очень легко распознать по характерному шуму. Кроме повреждений рабочего колеса кавитация может привести к снижению производительности насоса из-за происходящего в насосе испарения жидкости. При кавитации может снизиться напор насоса и /или стать неустойчивым, также непостоянным может стать и энергопотребление насоса. Вибрации и механические повреждения такие как, например, повреждение подшипников, также могут стать результатом работы насоса с высокой или очень высокой всасывающей способностью при кавитации.

Чтобы предотвратить нежелательный эффект кавитации для стандартных насосов с низкой всасывающей способностью, необходимо обеспечить, чтобы NPSHA системы был выше, чем NPSHR насоса. Насосы с высокой всасывающей способностью требуют запаса для NPSHR. Стандарт Гидравлического Института (ANSI/HI 9.6.1) предлагает увеличивать NPSHR в 1,2 — 2,5 раза для насосов с высокой и очень высокой всасывающей способностью, при работе в допустимом диапазоне рабочих характеристик.

Расчет мощности насоса

| Neutrium

Энергия потребляется насосом, вентилятором или компрессором для перемещения и увеличения давления жидкости. Потребляемая мощность насоса зависит от ряда факторов, включая КПД насоса и двигателя, перепад давления и плотность жидкости, вязкость и скорость потока. В этой статье представлены соотношения для определения необходимой мощности насоса.

: Гидравлическая мощность насоса (кВт).
: Мощность на валу насоса (кВт).
: Требуемая мощность двигателя (кВт).
: Объемный расход жидкости через насос (м 3 / ч).
: Плотность перекачиваемой жидкости (кг / м 3 ).
: Плотность (9,81 м / с 2 ).
: Напор, создаваемый насосом (м).
: Перепад давления на насосе (кПа)
: КПД насоса (%).
: КПД двигателя (%).

Гидравлическая мощность, также известная как поглощаемая мощность, представляет собой энергию, передаваемую перекачиваемой жидкости для увеличения ее скорости и давления. Гидравлическую мощность можно рассчитать по одной из приведенных ниже формул, в зависимости от имеющихся данных.

Единицы Формула
P — кВт
Q — м 3 / ч
ρ — кг / м 3
г — м / с 2
ч — м
P — кВт
Q — м 3 / ч
dP — кПа
P — кВт
Q — л / мин
dP — кПа
P — кВт
Q — л / с
dP — кПа

Мощность на валу — это мощность, передаваемая двигателем на вал насоса.Мощность на валу — это сумма гидравлической мощности (обсужденной выше) и потерь мощности из-за неэффективности передачи мощности от вала к жидкости. Мощность на валу обычно рассчитывается как гидравлическая мощность насоса, деленная на эффективность насоса, следующим образом:

Мощность двигателя — это мощность, потребляемая двигателем насоса для вращения вала насоса. Мощность двигателя — это сумма мощности на валу и потерь мощности из-за неэффективности преобразования электрической энергии в кинетическую. Мощность двигателя можно рассчитать как мощность на валу, деленную на КПД двигателя.

Есть несколько других характеристик насоса и привода, которые увеличивают потребность в мощности для достижения конкретной передачи жидкости, к ним относятся:

  • Редукторы
  • Ременные приводы
  • Приводы с регулируемой скоростью (VSD)

Каждый из этих компонентов будет иметь их собственные показатели эффективности, которые необходимо учитывать в мощности, выдаваемой двигателем.

В таблице ниже представлены некоторые типичные значения КПД, которые можно использовать для оценки требований к мощности для выбора типов насосов.Эти значения относятся к насосам правильного размера. Если насос слишком большой или плохо спроектирован, его эффективность может быть намного ниже, чем значения, указанные ниже, это особенно часто встречается в небольших насосах.

Тип насоса / компонент Типичный КПД
Центробежный насос 60-85%
Пластинчато-скользящий насос 60-90% 70-90%
%
Ременный привод 70-96%
Привод с регулируемой скоростью
на полной скорости
80-98%
Привод с регулируемой скоростью
на полной скорости 75%
70-96%
Привод с регулируемой скоростью
при 50% полной скорости
44-91%
Привод с регулируемой скоростью
при 25% полной скорости
9-61%
  1. Игорь Карасик, Руководство по насосам, четвертый Издание
  2. Perry’s Chemical Engineers ‘Handbook, восьмое издание

Статья Создана: 9 июля 2012 г.


Теги статей ,

Расчет, насос, гидравлика, нпш, всасывание, жидкость, вода, нетто

Энергия, обеспечиваемая насосом

В гидравлическом поле нагрузка насоса выражается теоретически.
в высоту воды.

Энергия, поглощаемая насосом, распадается:

Механическая энергия, передаваемая жидкости (замкнутый контур)

Это гидравлическая энергия, передаваемая жидкости в ее проходе.
через насос.

Эта механическая мощность определяется следующей формулой:

С:

  • P = мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
  • Q = Расход в м3 / с.
  • Hm = потеря энергии или давления в гидравлической сети, выраженная
    в м.

Механическая энергия при гидростатической нагрузке (жидкость в открытом контуре)

С:

  • P = мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
  • Q = Расход в м3 / с.
  • p = плотность жидкости в кг / м3.
  • H = Пьезометрическая высота в метрах водяного столба.
  • 9,81 = средняя сила тяжести.

Механическая энергия, передаваемая жидкости (например, распределение
сеть питьевого водоснабжения)
:

+

С:

  • P = мощность, передаваемая насосом жидкости в ваттах.
  • Q = Расход в м3 / с.
  • p = плотность жидкости в кг / м3.
  • Hm = потеря гидравлического давления в сети, выраженная в м.
  • H = Гидравлическая нагрузка в метре воды.
  • 9,81 = средняя сила тяжести.

Пониженная энергия, выраженная производительностью насоса (мощность
на валу насоса)

Это мощность, измеренная на валу насоса.

Механическая энергия, необходимая для насоса, всегда выше, чем
энергия, передаваемая в жидкость при различных трениях
тела вращения.

С:

  • Pmec = Механическая мощность, необходимая для насоса.
  • Pfl = мощность, передаваемая в жидкость.
  • Rv = Мощность вентилятора.
  • Rt = Выход коробки передач.

В центробежных насосах сущность деградированной энергии перегревается
перекачиваемая жидкость.

В поршневых насосах сущность пониженной энергии заключается в
механические приводы и не сообщаются с жидкостью.

Обычно разрешенные выходы:

  • Поршневые насосы = 0.6 à 0,7
  • Центробежные насосы = 0,4-0,8

Моторизация

При выборе двигателя это мощность всасывания.
насосом, который определяет мощность двигателя и
таким образом, также потребляемая мощность в сети. Необходимо таким образом
принять охрану, чтобы двигатель имел достаточную мощность, чтобы удовлетворить
все ситуации эксплуатации установки.

Возьмем насос с поглощающей способностью 8,5
кВт. Эти 8,5 кВт двигатель будет обеспечивать самостоятельно за счет
Дело в том, что он задуман на 7 кВт или 10 кВт. Двигатель 7
кВт, который должен работать при 40 ° C, поэтому всегда будет перегружен
21,5%.

Прямое следствие перегрузки двигателя — увеличение
по температуре намотки.Обгон предельной
температура 8-10 ° C, сокращает срок службы изоляции
примерно половина. Обгон свыше 20 ° C означает сокращение
75%.

Двигатели стандартной конструкции рассчитаны на максимальное использование
температура окружающей среды 40 ° C (и максимальная высота площадки
1000 м). Любое изменение требует корректировки номинального
вывод.

Последнее обновление:

,

Перекачка воды — Требуемая мощность

Энергия, передаваемая воде насосом, называется водяных лошадиных сил — и может быть рассчитана как

P whp = qh SG / (3960 μ) (1)

где

P whp = водяная мощность (л.с.)

q = расход (галлон / мин)

h = напор (фут)

SG = 1 для воды Удельный вес

μ = КПД насоса (десятичное значение)

Мощность в лошадиных силах также может быть рассчитана как:

P whp = q dp / (1715 μ) (2)

где

P л.с. = водяная лошадиная сила (л.с.)

dp = подаваемое давление (фунт / кв. Дюйм)

Пример — мощность, необходимая для перекачивания воды

20 галлонов воды в минуту , высота 20 футов .Требуемая мощность в лошадиных силах (например, потери на трение в трубопроводе и КПД = 1,0) может быть рассчитана как

P whp = (20 галлонов в минуту) (20 футов) (1) / (3960 (1,0))

= 0,10 л.с.

Мощность, необходимая для перекачивания воды при 60 o F с идеальным КПД насоса 1,0:

Примечание! Для точных расчетов всегда следует использовать индивидуальные кривые насоса.

horsepower required to pump water to various heights

Потребляемая мощность в метрических единицах

Энергопотребление для перекачивания воды может быть выражено в метрических единицах как

P = qh ρ / (6116 10 3 μ) (3)

где

P = мощность (кВт)

q = расход (л / мин)

h = напор (м)

ρ = плотность (кг / м 3 ) (вода 1000 кг / м 3 )

μ = КПД насоса (десятичное значение)

Пример — мощность, необходимая для перекачивания воды

Мощность, необходимая для перекачивания 100 л / мин воды на высоте 10 м (ex.потери на трение в трубопроводе и КПД = 1,0 ) можно рассчитать как

P = (100 л / мин) (10 м) (1000 кг / м 3 ) / (6116 10 3 (1,0))

= 0,16 кВт

power required to pump water to various heights - kW, liter per. min, meter

.

Формула мощности насоса Скачать бесплатно для Windows

4
Absolutist.com
2816

условно-бесплатная

Это гонка Формулы-1 на метлах с семнадцатью трассами.

3
Astrogemini
85

условно-бесплатная

3D Formula Screensaver перенесет гонки Формулы 1 на ваш рабочий стол.

Мета-формула
13

коммерческий

Позволяет вам организовать ваши формулы MetaStock как никогда раньше.

7
VetSoft
35

условно-бесплатная

RFE — это программа рецептуры кормов, касающаяся кормления птицы.

7
Инженерное программное обеспечение WeBBusterZ
273

Freeware

Это бесплатная программа, которая позволяет рассчитать мощность перекачивания жидкости.

1
Dynojet Research, Inc.
72

Freeware

New Power Commander загружен множеством новых функций.

1
Dynojet Research, Inc.
904

Freeware

Power Commander V устанавливает комплекты автонастройки Dynojet.

SQL Power Group Inc
33

Открытый источник

SQL Power Wabit — это действительно инновационный и простой в использовании инструмент для создания отчетов бизнес-аналитики.

2
Nova Controls / Компания Hydro Systems
28

Freeware

Позволяет пользователям создавать экономичные настройки для прачечных.

Двигатель Matador
7

Freeware

Включает прокладку заднего главного уплотнения, прокладку водяного насоса, прокладку топливного насоса и масляный насос.

Engineered Software, Inc.
34

демонстрация

Robbco Pump Selector — это мощная программа для определения размеров / выбора насосов.

3
Engineered Software, Inc.
165

Freeware

Селектор насосов для полива помогает пользователю выбрать насос.

Seef1.ком

условно-бесплатная

Смотрите гонки Гран-при Формулы-1 онлайн F1. Смотрите гонки Гран-при Формулы-1 на своем компьютере в прямом эфире str ….

3
WISCO Computing
2

условно-бесплатная

WISCO Word Power сочетает в себе словарный запас и мощь кроссвордов.

26
Реальность насос
+913

коммерческий

Two Worlds — ролевая игра, разработанная Reality Pump.

Voxler игры
107

коммерческий

Let’s Sing — это караоке-игра, в которой можно накачать звук и устроить вечеринку.

1
Wilo Pumpen Intelligenz
26

Freeware

WILO — один из ведущих производителей насосов и насосных систем для отопления.

Элитное программное обеспечение
54

условно-бесплатная

Для программы расчета трубопроводов подземных тепловых насосов решающее значение имеет универсальность.

2
ксилема
6

Freeware

ROBOSEL — это программный инструмент, который обеспечивает выбор насоса и расчет системы.

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о