Технические характеристики Циркуляционных Насосов
Напор — Н [м.вод.ст] — это разница давлений между входящим и выходящим патрубками насоса. Напор циркуляционного насоса всегда равен сумме потерь напора на всех элементах циркуляционного кольца. На напор насоса не влияет высота присоединённой системы — он должен покрывать только гидравлические потери в циркуляционном кольце.
Подача — Q [м³/ч] — это объём воды, подаваемый насосом за единицу времени. Фактическую подачу циркуляционного насоса определяют наложением на напорно-расходную характеристику, гидравлической характеристики циркуляционного кольца.
Напорно-расходная характеристика насоса — это графическое отображение зависимости подачи насоса от напора в координатах [м³/ч]/[м.вод.ст]. Напорно расходную характеристику составляет производитель отдельно для каждой марки насоса на основании данных полученных в результате испытания опытного образца и приводит в технических каталогах.
Гидравлическая характеристика циркуляционного кольца — это графическое изображение зависимости потерь напора в циркуляционном кольце от расхода протекающего через него, в координатах [м³/ч]/[м.
вод.ст]. Так как изменение потерь напора в циркуляционном кольце пропорционально квадрату изменения расхода — гидравлическая характеристика циркуляционного кольца всегда изображается в виде параболы.
Например, чтобы увеличить расход в системе отопления в 2 раза, необходимо увеличить напор циркуляционного насоса в 2² = 4 раза.
Рабочая точка циркуляционного насоса — точка в месте пересечения напорно-расходной характеристики насоса и гидравлической характеристики циркуляционного кольца. Рабочая точка отображает фактическую подачу и напор насоса в циркуляционном кольце.
Кавитационный запас насоса — NPSH — [м.вод.ст] — минимальное абсолютное давление во всасывающем патрубке насоса, при котором гарантирована работа без кавитации. Значение NPSH определяется индивидуально для каждой марки насоса на основе испытаний опытного образца и приводится в каталогах в виде графиков. Значение NPSH тем выше, чем выше температура перекачиваемой воды.
Полезная мощность — Nu [Вт] — соответствует энергии передаваемой жидкости в единицу времени.
Nu = ρ · g · Q · H
Мощность на валу — Nw [Вт] — механическая мощность передаваемая на вал насоса. Механическая мощность больше полезной на величину гидравлических потерь и потерь на трение в рабочем колесе.
Nw = Nu / η
КПД — η [%] — коэффициент полезного действия циркуляционного насоса, который характеризует степень его совершенства, определяется как отношение полезной мощности к мощности на валу.
Номинальный диаметр — DN — безразмерное обозначение типоразмера примерно равное внутреннему диаметру присоединительных патрубков насоса в миллиметрах. Номинальные диаметры применяются для унификации типоразмеров трубопроводной арматуры. Альтернативным обозначением номинального диаметра DN, распространённым в странах постсоветского пространства, был условный диаметр Ду насоса. Ряд условных проходов DN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)».
Номинальное давление — PN [бар] — наибольшее избыточное давление рабочей среды с температурой 20°C, при котором гарантирована длительная и безопасная эксплуатация.
Альтернативным обозначением номинального давления PN, распространённым в странах постсоветского пространства, было условное давление Ру. Ряд номинальных давлений PN трубопроводной арматуры регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)».
Класс энергоэффективности — [A-G] — общепринятая классификация бытовых товаров отображающая эффективность использования энергии. Классы энергоэффективности обозначаются латинскими буквами от A до G. Товары маркированные буквой A имеют наименьшее энергопотребление, а товары с маркировкой G соответственно — наибольшее.
Если сравнивать циркуляционные насосы с похожими гидравлическими характеристиками различного класса энергоэффективности, можно установить что разница в потреблении энергии насосами двух смежных классов составляет 22%. Насос класса A потребляет только около 33% электроэнергии, необходимой для работы насоса класса D.
Циркуляционные насосы Wilo
Примечательной и заметной особенностью нового поколения высокоэффективных циркуляционных насосов для систем отопления и кондиционирования в одно- и двухквартирных домах является зеленая кнопка управления, которая вместе с новыми функциями обеспечивает максимальное удобство ввода в эксплуатацию и технического обслуживания.
Позиции с 1 по 12 из 113
Показать: 12 24 36 48
Загрузка .
..Показать еще …
При выборе циркуляционного насоса следует исходить из того, что заданная расчетная точка должна лежать на характеристике макс. частоты вращения электродвигателя в точке максимального КПД или находиться вблизи этой точки. Если заданная рабочая точка лежит между двумя Отопление, кондиционирование, охлаждение Рекомендации по подбору и монтажу характеристиками насосов, то следует выбирать насос меньшей мощности. В системах отопления снижение подачи насоса, связанное с таким выбором, не оказывает существенного влияния на эффективность отопления. Однако, в системах охлаждения/холодильных установках такое снижение подачи следует учитывать.
Для подбора циркуляционного насоса, необходимо знать требуемые расход и напор. Чтобы их найти существует много способов, приведем несколько простейших:
Q = 0,86 x P/dt
Q – необходимая производительность насоса м3 в час
Р – тепловая мощность системы в кВт (мощность котла)
dt – дельта температур – разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе.
Обычно принимается равной 20 градусам. Для определения напора H, воспользуемся упрощенной формулой: H = N x K N – количество этажей здания, включая подвал K – усредненные гидравлические потери на один этаж здания. Коэффициент К принимается 0,7-1,1 метра водяного столба для двухтрубных систем отопления и 1,16-1,85 – для коллекторно-лучевых систем.
Напор – это вторая и важнейшая характеристика циркуляционного насоса. Каждая гидравлическая система имеет сопротивление пропускаемому по ней потоку воды. Каждый угол, тройник, редуцирующий переход, каждый подъем – все это местные гидравлические сопротивления, сумма которых и составляет гидравлическое сопротивление отопительной системы. Циркуляционный насос должен преодолеть это сопротивление, с сохранением расчетной производительности.
Обратите внимание, что каждая отопительная система является равновесной, насосу не нужно поднимать воду, он только преодолевает сопротивление системы, поэтому выбирать насос с заведомо большим напором не имеет смысла.
характеристик | Оценка насосных систем
Характеристики напора (Q-H)
Характеристика Q-H показывает, как зависит напор насоса от расхода насоса или как изменится напор при изменении расхода насоса.
Часто вызывает удивление тот факт, что подача насоса и напор насоса могут быть связаны. Тем не менее, каждый насос имеет свою характеристику, и соотношение для разных насосов различно.
Давайте рассмотрим простой способ описания этого: Если шланг поднят высоко над насосом [положение HI], то из его конца будет капать очень небольшой поток [Q1]. Положение h0 имеет специальный термин: оно называется «запорная головка» или «закрытая головка клапана». Если теперь шланг немного опустить до положения H I , из трубы [Q2] выходит больший поток. Затем этот процесс можно повторить на нескольких головках [Hx] и измерить связанные с ними потоки [Qx]. […]
Характеристика Q-H
Характеристика, полученная таким образом, называется напорной характеристикой центробежного насоса.
Насос может работать в любых лежащих на нем точках.
Разные значения напора соответствуют разным потокам. Как правило, при увеличении напора уменьшается расход и наоборот, при увеличении расхода снижается давление.
Важно.
Насос может работать в любой точке своей характеристики Q-H.
Но некоторые пользователи насосов считают, что насос может обеспечить параметры, указанные на заводской табличке, не больше и не меньше.
Данные на заводской табличке насоса относятся только к одной рабочей точке.
От чего зависит напор насоса?
Чем больше диаметр рабочего колеса, тем выше скорость жидкости, тем выше напор насоса.
От чего зависит производительность насоса?
Чем шире канал рабочего колеса, тем больше жидкости проходит через рабочее колесо, тем больше расход насоса.
Рабочий диапазон насоса
Насос может работать в любой точке кривой от нулевого расхода до максимального.
Но производители насосов ограничивают минимальный и максимальный расход.
Почему?Рабочий диапазон насоса
1 – допустимый рабочий диапазон подачи
2 – предпочтительный рабочий диапазон
3 – максимальный уровень вибрации для допустимого рабочего диапазона
4 – максимальный уровень вибрации в предпочтительном рабочем диапазоне
5 – Q bep Расход, соответствующий точке максимальной эффективности
6 – кривая зависимости средней вибрации от расхода, показывающая максимально допустимую вибрацию
7 – Q-H характеристика насоса
8 – точка максимальной эффективности, напор и подача
Допустимый рабочий диапазон насосов должен составлять от 70% до 120% подачи, что соответствует максимальной эффективности насоса.
Для насосов для обычной промышленности во время нормальной эксплуатации хорошим эмпирическим правилом является то, что центробежный насос всегда должен работать на уровне от 50% до 120% BEP.
Причина этого диапазона основана на физике конструкции. Эксплуатация в этой зоне обеспечивает наивысший КПД и наиболее надежную работу с наименьшими нагрузками на подшипники, турбулентностью и
вибрация.
Почему уровень вибрации повышается, когда рабочая точка выходит за пределы допустимого рабочего диапазона?
Вибрация в насосе вызвана тем, что режим потока нестабилен, образуются завихрения и распределение давления. В точке максимального КПД жидкость в насосе течет без турбулентности и пульсаций давления. При выходе за пределы рабочего диапазона неравномерность потока жидкости тем более нарушается, что приводит к падению КПД и вибрации.
В корпусе насоса могут быть установлены рабочие колеса разного диаметра.
В зависимости от диаметра напор насоса также меняется и мы получаем разные Q-H характеристики.
В каталоге производителя в начале вы можете увидеть поле характеристик всей стандартной гидравлической линейки или линейки, состоящей из гидравлических линеек или моделей насосов.
Каждое поле ограничено левой и правой границами допустимого рабочего диапазона и максимальным и минимальным диаметрами рабочего колеса.
Характеристика мощности вала
Характеристика мощности (Q-мощность) показывает, как мощность, потребляемая насосом, изменяется в зависимости от расхода. Как и в случае с напорной характеристикой, силовая характеристика строится для фиксированной скорости.
Характеристика мощности
Мощность на валу, как следует из названия, мощность, которая передается от двигателя через муфту на вал насоса. Как и кривая напора, эта кривая обычно строится для фиксированной рабочей скорости.
Обратите внимание, что мощность на валу — это не входная мощность двигателя, которую обычно можно измерить в полевых условиях, а выходная мощность двигателя, которую обычно невозможно измерить.
Однако можно получить точную оценку мощности на валу, если известен КПД двигателя при различных условиях нагрузки.
Что необходимо помнить:
– это мощность на валу насоса, а не электроэнергия.
– электрическая мощность, потребляемая электродвигателем, зависит от мощности насоса. Мощности на валу насоса и электродвигателя равны.
Некоторые пользователи считают, что электродвигатель потребляет номинальную мощность, указанную на паспортной табличке.
В большинстве случаев мощность насоса увеличивается по мере увеличения расхода. Для перекачивания большего количества жидкости требуется больше мощности. Но это не всегда справедливо. Бывают случаи, когда силовая характеристика может при достижении определенного значения при дальнейшем увеличении подачи снижаться.
Обратите внимание, что минимальная мощность насоса указана при нулевом расходе. Поэтому центробежный насос запускается либо при полностью закрытой, либо приоткрытой задвижке.
Форма силовой характеристики также может иметь пологую форму. Такой вид характеристики характерен для насосов с большим расходом и малым напором. Осевые или полуосевые насосы.
Форма кривой мощности
Нарастающая характеристика.
В этом случае к выбору мощности электродвигателя следует подходить более внимательно.
Существует риск перегрузки двигателя.
БЭП – Q=320 м3/ч H=80 м n=1450 об/мин.
nq=11,5
Ненарастающая характеристика
Нет риска перегрузки двигателя
BEP: Q=1250 м3/ч H=25 м n=1450 об/мин.
nq=54
Крутизна кривых играет важную роль при выборе насосов, методов управления насосами, влияния на параметры насоса после износа. Крутизна характеристик Q-H и Power связаны.
Посмотрите на картинку ниже.
1. Q-H имеет меньшую крутизну (плоскую) Power имеет восходящую форму.
2.Q-H имеет большую крутизну Мощность не имеет восходящей формы.
Характеристика КПД насоса
Характеристика КПД
КПД насоса, как и любого другого механизма, представляет собой отношение полезной мощности к потребляемой мощности.
P2
Phydr
Производители насосов посредством эксплуатационных испытаний определяют эффективность каждой модели насоса.
Эта точка называется точкой наилучшей эффективности (BEP). BEP должен быть указан на всех кривых центробежного насоса. При BEP наименьшее количество жидкости перепускается обратно на сторону низкого давления (или всасывания).
BEP (точка наилучшего КПД. Может быть только одна на кривой.
Форма характеристики КПД насоса
Форма кривой КПД также может значительно различаться от насоса к насосу. Как показано на рисунке, она может иметь ярко выраженный пик в точке максимального КПД и затем резко снижаться при увеличении или уменьшении подачи.И наоборот, характеристика может иметь растянутую область высокого КПД без ярко выраженного пика.Учитывая тот факт, что насос практически никогда не работает на одной То есть очень сложно точно подобрать насос под требования системы, тогда с точки зрения эксплуатации более предпочтительным выглядит вариант с характеристикой, имеющей широкий диапазон высокого КПД.0005
КПД насоса в каталогах
В каталогах характеристики КПД могут быть представлены либо в виде отдельной кривой, либо в виде линий равного КПД, нанесенных на характеристику Q-H.
Точка максимальной эффективности всего одна, так что концентрироваться на ней особого смысла нет. В этот момент насос почти не работает.
Такое представление удобно с точки зрения ударного анализа диаметра рабочего колеса. С уменьшением диаметра КПД насоса несколько снижается. Это снижение в большей степени компенсируется тем, что при уменьшенном диаметре рабочего колеса характеристики насоса соответствуют требованиям системы и насос работает в режиме, наиболее близком к оптимальному.
Особые точки на кривой.
Давайте подробнее рассмотрим характеристики, которые приведены в каталогах производителей. На что обратить внимание при выборе насосов. На рисунке представлена типовая характеристика напора насоса из каталога одного из производителей.
Характеристики насоса даны для конкретной частоты вращения. Реальная скорость насоса на участке будет
отличается от представленного в каталоге. Поэтому при проведении оценки на объекте необходимо привести характеристики к реальной скорости, которая была измерена на объекте или на испытательном стенде.
Например, эта характеристика дана при частоте 1450 об/мин.
Характеристики в каталогах даны на воде при нормальных условиях.
Если насос перекачивает жидкости с другими физическими свойствами, вязкостью, плотностью, то необходимо настроить характеристики. Рассмотрим более подробно влияние свойств жидкости на характеристики насоса отдельно. Например, высокая вязкость жидкости увеличивает потребляемую мощность, что необходимо учитывать при выборе мощности электродвигателя.
Существует несколько моментов и областей характеристик, которые необходимо учитывать при выборе насоса.
1. Точка максимальной эффективности. И соответствующий расход насоса.
2. Правая и левая границы рабочего диапазона. Это область, в которой насос может работать. Нужно оплатить
внимание на другие характеристики насоса в крайних точках рабочего диапазона. Например, какой будет мощность на правом пределе, как правило, это максимальная мощность на валу насоса, которая необходима для подбора мощности электродвигателя.
Мощность при нулевом расходе насоса необходима для подбора электродвигателя.
3. Точка максимального напора. Чаще всего это напор на закрытом клапане при нулевом расходе (отсечной напор). Это значение необходимо для определения максимального давления в гидросистеме и, соответственно, исходя из этого давления выбираются трубопроводы и арматура, но необходимо помнить, что при определении максимального давления в системе необходимо учитывать давление на входе в насос. Максимальное давление определяется как сумма давления на входе в насос и давления соответствующего максимального напора насоса.
Пример характеристик насоса, представленных в каталоге производителей насосов.
Давление насоса или напор насоса — это разница между давлением или напором на входе и выходе насоса.
Иногда пользователи забывают о давлении на входе и учитывают только давление на выходе.
Рабочая точка насоса.
Допустимый рабочий диапазон насоса.
Характеристика NPSH.
Более подробную информацию смотрите на странице Кавитация
Характеристика Q-NPSH показывает, как NPSH зависит от производительности насоса.
NPSH (чистый положительный напор на всасывании) — это параметр, характеризующий всасывающую способность насоса.
Характеристики центробежных насосов | Насосы и системы
Насосы обычно подразделяются на две широкие категории — объемные насосы и динамические (центробежные) насосы. Насосы объемного типа используют механические средства для изменения размера (или перемещения) камеры для жидкости, чтобы заставить жидкость течь. С другой стороны, центробежные насосы сообщают жидкости движущую силу за счет вращения рабочих колес, погруженных в жидкость. Импульс вызывает увеличение давления или расхода на выходе из насоса.
Объемные насосы имеют характеристику постоянного крутящего момента, тогда как центробежные насосы демонстрируют характеристики переменного крутящего момента. В этой статье речь пойдет только о центробежных насосах.
Центробежный насос преобразует энергию привода в кинетическую энергию жидкости путем ускорения жидкости к внешнему ободу рабочего колеса. Количество энергии, переданной жидкости, соответствует скорости на краю или конце лопасти рабочего колеса. Чем быстрее вращается крыльчатка или чем больше крыльчатка, тем выше скорость жидкости на конце лопасти и тем больше энергия передается жидкости.
Рис. 1. Центробежный насос
Характеристики
Создание сопротивления потоку контролирует кинетическую энергию жидкости, выходящей из рабочего колеса. Первое сопротивление создается улиткой насоса (корпусом), которая улавливает жидкость и замедляет ее. Когда жидкость замедляется в корпусе насоса, часть кинетической энергии преобразуется в энергию давления. Это сопротивление потоку насоса, которое считывается с манометра, прикрепленного к напорной линии. Насос не создает давление, он только создает поток. Давление является мерой сопротивления потоку.
Рис. 2. Представление статического напора, статической высоты всасывания и общего статического напора
В ньютоновских (истинных) жидкостях (невязких жидкостях , таких как вода или бензин), термин «напор» представляет собой измерение кинетической энергии, создаваемой центробежным насосом. Представьте себе трубу, стреляющую струей воды прямо в воздух. Высота, которой достигает вода, – это голова. Напор измеряет высоту столба жидкости, который насос может создать за счет кинетической энергии, которую центробежный насос передает жидкости. Основная причина использования напора вместо давления для измерения энергии центробежного насоса заключается в том, что давление насоса изменится, если изменится удельный вес (вес) жидкости, но напор не изменится. Конечные пользователи всегда могут описать производительность насоса на любой ньютоновской жидкости, будь то тяжелая (серная кислота) или легкая (бензин), с помощью напора.
Напор связан со скоростью, которую жидкость набирает при прохождении через насос.
Все формы энергии, задействованные в системе потока жидкости, могут быть выражены в футах жидкости. Сумма этих напоров определяет общий напор системы или работу, которую насос должен выполнять в системе. В этом разделе определяются различные типы напора — трения, скорости и давления.
Напор трения (h f )
Напор трения — это напор, необходимый для преодоления сопротивления потоку в трубе и фитингах. Это зависит от размера, состояния и типа трубы; количество и тип трубной арматуры; расход; и характер жидкости.
Скоростной напор (h v )
Скоростной напор – это энергия жидкости в результате ее движения с некоторой скоростью (V). Это эквивалентный напор в футах, через который вода должна была бы упасть, чтобы приобрести ту же скорость, или, другими словами, напор, необходимый для ускорения воды.
Скорость напора можно рассчитать по следующей формуле:
Где:
г = 32,2 фута/сек. 2
V = скорость жидкости в футах/сек.
Скоростной напор обычно незначителен, и им можно пренебречь в большинстве систем с высоким напором. Однако это может быть важным фактором, и его необходимо учитывать в системах с низким напором.
Напор
Напор необходимо учитывать, когда насосная система либо начинается, либо опорожняется в резервуар, находящийся под давлением, отличным от атмосферного. Давление в таком резервуаре необходимо сначала преобразовать в футы жидкости. Вакуум во всасывающем резервуаре или избыточное давление в нагнетательном резервуаре должны быть добавлены к напору системы, тогда как избыточное давление во всасывающем резервуаре или вакуум в напорном резервуаре будут вычтены. Ниже приведена формула для преобразования дюймов ртутного вакуума в футы жидкости:
Комбинация различных типов напора составляет общий напор системы при любом конкретном расходе.
Описания в этом разделе относятся к этим комбинированным или динамическим головкам, поскольку они относятся к центробежному насосу.
Суммарная динамическая высота всасывания (h s )
Суммарная динамическая высота всасывания представляет собой статическую высоту всасывания минус скоростной напор на всасывающем фланце насоса плюс общая высота трения во всасывающей линии. Общая динамическая высота всасывания, определенная при испытании насоса, представляет собой показание манометра на всасывающем фланце, преобразованное в футы жидкости и скорректированное по осевой линии насоса за вычетом скоростного напора в точке крепления манометра.
Полный динамический напор нагнетания (h d )
Полный динамический напор на нагнетании представляет собой статический напор плюс скоростной напор на напорном фланце насоса плюс общий напор трения в напорной линии. Общий динамический напор, определенный при испытании насоса, представляет собой показание манометра на напорном фланце, преобразованное в футы жидкости и скорректированное по осевой линии насоса, плюс скоростной напор в точке крепления манометра.
Высота всасывания существует, когда источник подачи находится ниже осевой линии насоса. Таким образом, статическая высота всасывания представляет собой вертикальное расстояние в футах от центральной линии насоса до свободного уровня перекачиваемой жидкости.
Высота всасывания существует, когда источник подачи находится выше осевой линии насоса. Поэтому статическая всасывающая головка — вертикальное расстояние в футах от осевой линии насоса до свободного уровня перекачиваемой жидкости.
Статический напор — вертикальное расстояние в футах между осевой линией насоса и точкой свободного нагнетания или поверхностью жидкости в нагнетательном баке.
Полный статический напор — расстояние по вертикали в футах между свободным уровнем источника подачи и точкой свободного сброса или свободной поверхностью нагнетаемой жидкости.
Полный напор или полный динамический напор
Полный напор (H) или общий динамический напор (TDH) представляет собой общий динамический напор на нагнетании минус общий динамический напор на всасывании:
TDH = h d + h s (с высотой всасывания)
TDH = h d – h s (с высотой всасывания)
Мощность
Работа, выполняемая центробежным насосом, является функцией полного напора и веса жидкости прокачивается за определенный период времени. Производительность насоса в галлонах в минуту и удельный вес жидкости обычно используются в формулах, а не фактический вес жидкости.
Входная мощность насоса или тормозная мощность (л.с.) — это фактическая мощность, подаваемая на вал насоса. Производительность насоса или мощность водяного насоса (WHP) — это мощность жидкости, подаваемая насосом. Эти два термина определяются следующими формулами:
Чтение кривой производительности насоса
Характеристики насоса, такие как расход, давление, КПД и тормозная мощность, отображаются графически на кривой насоса.
Первое, на что следует обратить внимание, это размер помпы. Размер насоса 2×3-8 показан в верхней части графика. Цифры 2х3-8 означают:
- Размер выпускного отверстия (выпускного отверстия) составляет 2 дюйма.
- Входное (всасывающее) отверстие 3 дюйма.
- Рабочее колесо имеет диаметр 8 дюймов.
Некоторые компании могут отображать номер как 3×2-8. Большее из первых двух чисел – вход. Скорость насоса (об/мин) также показана в верхней части графика и указывает производительность при скорости 3560 об/мин. Вся информация является репрезентативной для этой рабочей скорости.
Производительность или расход показаны внизу кривой. Уровни расхода показаны для рабочей скорости 3560 об/мин, но показывают влияние напора при дросселировании выпускного отверстия.
В левой части кривой производительности показан напор (футы), генерируемый при различных скоростях потока. На графике представлено несколько кривых зависимости расхода от напора (см.
рис. 3). Каждый из них представляет другой (урезанный) размер крыльчатки. Для этого насоса диапазон рабочих колес составляет от 5,5 до 8,375 дюймов.
Рис. 3. Пример кривой производительности насоса
Кривые эффективности наложены на график (вертикальные линии) и показывают КПД этого насоса от 64 до 45 процентов. По мере увеличения напора расход и эффективность снижаются.
Тормозная мощность показана пунктирными линиями, проведенными по диагонали от верхнего левого угла к нижнему правому. Кривые забойного давления показаны для мощности от 7,5 до 30 л.с. Используя 8-дюймовое рабочее колесо с расходом 250 галлонов в минуту, BHP составляет примерно 25 лошадиных сил.
Законы подобия, применяемые к центробежным насосам
Кривые насоса и системы
Кривая насоса является исключительно функцией физических характеристик насоса. Кривая системы полностью зависит от размера трубы, длины трубы, количества и расположения колен и других факторов.
Место пересечения этих двух кривых является естественной рабочей точкой (см. рис. 4). Здесь давление насоса соответствует потерям в системе, и все уравновешено.
Рисунок 4. Примерные кривые насосной системы
Если система является частью процесса, который часто или постоянно изменяется, то необходим какой-либо метод изменения характеристик насоса или параметров системы. Два метода могут достичь непрерывно меняющегося потока. Одним из методов является дросселирование, при котором кривая системы изменяется с помощью регулирующего или дросселирующего клапана. Другой метод заключается в изменении скорости насоса, что изменяет характеристику насоса.
Система дросселирования
При использовании метода дросселирования препятствие потоку увеличивает напор. Система с двумя различными настройками клапана показана на рис. 6.
Рис. 5. Система дросселирования
Рис.
Для сравнения возьмем пример определите требования к мощности для дроссельной системы, затем для системы переменной скорости. Используется насос (с 8-дюймовым рабочим колесом), работающий с базовой скоростью 3560 об/мин. Этот насос предназначен для работы в системе, требующей напора в 250 футов при расходе 250 галлонов в минуту (см. рис. 6).
Исходя из представленной информации, требования к мощности при скорости потока системы дросселирования показаны в таблице 1.
Таблица 1. Требования к мощности системы дросселирования 2 Система переменной скорости
Вход Для сравнения, в методе переменной скорости используется изменение характеристик насоса, происходящее при изменении скорости вращения рабочего колеса (см. рис. 7). Более низкая скорость насоса изменяет характеристику насоса в зависимости от напора, создаваемого скоростью перекачиваемой жидкости.
Помните, что голова равна V 2 /2г.
Рис. 7. Пример системы с регулируемой скоростью известный как законы подобия.
Где:
N = скорость насоса
Q = расход (гал/мин)
P = давление (футы)
л.с. = мощность в л.с.0019 скоростей (см. Таблицу 2).
Таблица 2. Различные требования к питанию системы Примечание. Используйте 25 HP для HP1, 1750 для N1 и 250 для Q1, чтобы заполнить Таблицу 2. |
Используйте законы подобия для расчета значений для остальных рабочих точек. Очевидно, что изменение скорости требует гораздо меньше энергии. Чтобы определить фактическую требуемую мощность, следует учитывать КПД привода. Экономия энергии будет зависеть от количества времени, в течение которого насос работает в каждой точке пониженной скорости.
Чтобы рассчитать фактическую экономию, мощность тормоза необходимо преобразовать в ватты, а затем умножить на часы работы.
Затем результат умножается на стоимость киловатт-часа, чтобы показать стоимость эксплуатации насоса в каждой точке подачи. Вычтите значение переменной скорости из значения регулирования, чтобы показать разницу в стоимости энергии.
Используя цифры в Таблице 2, расход 200 галлонов в минуту при дросселировании требует 22,5 лошадиных сил. С переменной скоростью требуется всего 12,8 лошадиных сил. Если расход требуется на 2000 часов в год по цене 7 центов за киловатт-час, сравнение стоимости будет:
Система дросселирования:
22,5 л.с. x 0,746 = 16,785 кВт
16,785 x 2000 = 33570 кВтч
33570 x 0,07 = 2350 долл. США
12,8 x 0,746 = 9,5488 кВт
9,5488 x 2000 = 19097 кВтч
19 097 x 0,07 = 1 337 долл. США
Экономия:
2350 долл. США – 1337 долл. США = 1013 долл. США
В этом примере не было связанной статической головки. Система со статическим напором изменяет кривую системы и требования к мощности.