Что такое производительность насоса: Производительность насоса

Производительность насоса

Для того, чтобы подобрать подходящий насос, необходимо знать технические характеристики насоса, его напор и производительность и соотнести данные с условиями эксплуатации агрегата. Найти параметры можно на табличке насоса (шильдик), в техпаспорте или инструкции к эксплуатации. 

Что такое производительность насоса?

Производительность насоса – это фактический объем жидкости, перекаченный за определенную единицу времени. В России стандартом измерения производительности насоса является количество перекаченных кубических метров жидкости в один час (м³/ч).
В продаже можно встретить также насосы с обозначением параметров л/с (литры в секунду). Значения параметров зачастую бывают теоретическими и приблизительными, так как фактически расход агрегата превышает заявленную производительность. В формуле для расчета не учитываются возможные утечки и потери в трубопроводе, так как в идеале эти значения и вовсе должны стремиться к нулю. В современных гидравлических насосах номинальный и идеальный расходы действительно практически идентичны. 

От чего зависит производительность насоса?

Производительность насоса зависит от следующих факторов:

• Вид и тип гидравлической машины
• Тип перекачиваемой жидкости, ее вязкость и густота
• Скорость вращения шестеренок, их габариты, впадины и выступы зубьев (в работе масляного насоса)
• Частота линейного перемещения рабочего органа насоса
• Количество рабочих колес и их диаметр (в многоступенчатых агрегатах подача выше, чем в одноступенчатых)

В центробежном и вихревом типе насосов напор напрямую зависит от производительности и наоборот. При уменьшении параметра напора, увеличивается производительность. При увеличении – падает. На рисунке представлен график напорных и производительных характеристик и их взаимосвязь. 
График помогает выбрать необходимые параметры агрегата для необходимых параметров и условий.  

Регулировка производительности

В ходе работы насосов возникает необходимость менять параметры производительности. Такая потребность возникает на насосных станциях городских и муниципальных водоснабжений, в сельском хозяйстве, в котельных и на теплоэлектростанциях. Регулировка производительности необходима для ограничений или увеличений объемов подачи в соответствии с нуждами. Для регулировки производительности насосов существует несколько способов. 

Дросселирование

Этот метод применяется для увеличения энергопотребления и снижения общего КПД системы. Работа метода состоит в установке задвижки на трубопроводе, подающем напор. Задвижки бывают ручными и автоматическими и работают в различных режимах. Задвижку можно прикрывать для снижения расхода и увеличения гидравлического сопротивления сети. Такое действие вызовет снижение подачи и увеличение напора. 

Байпасирование

Байпасирование (или перепуск) – это метод регулировки производительности, подходящий для автоматических систем отопления. В случае, если необходима ручная регулировка, вместо клапана устанавливается задвижка. 

Суть метода состоит в установки перемычки с клапаном между напорным и всасывающим трубопроводами. Такое действие помогает сохранять постоянную величину перепада давления, что приводит к регулированию напора. Когда давление падает – напор увеличивается, клапан открывается и излишки воды возвращаются в зону всасывания из напорного трубопровода. 
По этой причине насос эксплуатируется в зоне оптимального коэффициента полезного действия с постоянными параметрами расхода и напора жидкости. 

Обточка рабочего колеса

Как мы уже упоминали, на величину подачи в центробежных насосах влияет рабочее колесо и его диаметр.

Поэтому, при обточки (уменьшении) диаметра производительность падает вместе с напором. Производить обточки следует в соответствии с допустимой нормой (количеству и величине). Найти соответствующую информацию можно в нормативных документах на группу насосов.  

Изменение частоты вращения рабочего колеса

Оптимальным вариантом регулировки производительности считается изменение числа оборотов вала приводного электродвигателя. К плюсам метода относят:

• Энергоэффективность
• Возможность эксплуатации насоса при максимальных КПД
• Автоматическое поддержание напора или производительности в необходимых пределах
• Комфортное изменение параметров в соответствии с потребностями системы 

Производительность насоса — ХимТех

Наряду с напором и мощностью производительность относится к числу важнейших параметров насоса. Значение этих характеристик – определяющий критерий при выборе оборудования. Покупка насосного агрегата начинается с выяснения, удовлетворяет ли производительность устройства предъявляемым требованиям. О ней и пойдёт речь в нашей сегодняшней статье.

Что такое производительность насоса

Под производительностью насоса, она же подача или объемный расход, понимают объем жидкости, перекачиваемый оборудованием в единицу времени.

Параметр обозначается буквой Q. Основные единицы измерения – м3/с, м3/ч, л/с, л/ч. Максимальное значение данной технической характеристики указывают на идентификационной табличке каждого насоса – шильде.

Производительность включает только объем реально перемещенной жидкости, обратные утечки не учитываются. Соотношение теоретического и реального расходов называют объемным КПД. У современного насосного оборудования уровень герметизации очень высок, поэтому реальная производительность практически равна теоретической.

Иногда вместо объемного расхода пользуются массовым. В этой ситуации величину подачи измеряют не объемом, а массой перемещаемой жидкости в единицу времени. Массовый расход обозначают буквой G.

Соотношение между массовым и объемным расходом выражается формулой:

Где ρ – плотность перекачиваемой жидкой среды.

Способы измерения производительности

• Ротаметр. Прибор представляет собой стеклянную трубку с поплавком, немного расширяющуюся кверху. Ротаметр вмонтирован в трубопровод, для измерения прибор снабжен шкалой и калибровочным графиком. С ростом подачи поплавок поднимается вверх. Вид калибровочного графика определяется конструкцией измерительного прибора и свойствами жидкой среды.
• Дифманометр с мерной диафрагмой. Прибор выглядит как U-образная трубка с жидкостью. Диафрагма в виде переборки с отверстием ставится в трубопровод, трубка подключается двумя шлангами, подсоединенными перед диафрагмой и за ней. Жидкости в трубопроводе и дифманометре не перемешиваются. Напор перекачиваемой жидкой среды после прохода через диафрагму снижается. По шлангам напор передается жидкости в U-образной трубке. Чем выше производительность, тем больше отличается напор с обеих сторон диафрагмы и тем выше разница между уровнями жидкости в двух ветвях дифманометрической трубки. Измерительные показания дифманометра переводятся в подачу с помощью градуировочного графика.
• Автоматические измерительные приборы. Информация о величине подачи передается на компьютер в виде электрического сигнала.

На что влияет производительность

Потребительские свойства насоса выражаются зависимостью напора от подачи. Максимальной подаче соответствует минимальный напор, и наоборот.

График зависимости получают опытным путем и заносят в сопровождающую техническую документацию. Если по каким-либо причинам соответствующая информация отсутствует, ее запрашивают на предприятии-изготовителе или самостоятельно тестируют оборудование на месте.

Длительная бесперебойная работа насоса возможна только при соответствии производительности условиям эксплуатации. Обычно требуемая величина объемного расхода известна заранее, поскольку оборудование подбирают под конкретную трубопроводную систему.

Производительность, м³/ч	Подходящий тип насоса
До 10	Бочковые, насосы-дозаторы, винтовые, импеллерные, полупогружные центробежные, мембранные, химические центробежные, оборудование для дезинфекции
10 – 100	Винтовые, импеллерные, полупогружные центробежные, мембранные, химические центробежные

Каждый тип насосного оборудования используют в определенной сфере применения. В ряде случаев возможные направления использования перекрываются. Например, винтовые насосы в отдельных областях успешно конкурируют с центробежными.

Если эксплуатационным требованиям удовлетворяют сразу несколько типов насосов, предпочтение отдают оборудованию, наиболее подходящему к конкретной величине производительности. Учитывают цену и затраты на эксплуатацию, включая размер потребляемой мощности и расходы на обслуживание или ремонт.

Расчет производительности, взаимосвязь с типом насоса

Конструкция и принцип действия насоса влияют на характеристику производительности и способ расчета. На величине параметра отражаются частота оборотов или тактов, свойства жидкости, характеристики трубопровода. При самовсасывании, увеличении плотности и вязкости жидкости подача снижается.

Центробежные

Центробежные насосы показывают высокую производительность, отличаются равномерностью подачи, однако показатели резко снижаются с возрастанием напора. По величине напора модели центробежного типа уступают оборудованию с мембранной, винтовой или импеллерной конструкцией.

С ростом производительности растет потребляемая мощность, а КПД проходит через максимальное значение и начинает уменьшаться. Наиболее благоприятный эксплуатационный режим при заданной частоте оборотов достигается при максимальном КПД.

Зависимость напора, потребляемой мощности и КПД от производительности при постоянной частоте оборотов отражается в универсальной характеристике. Показатели зависимости получают при проведении контрольных испытаний.

Насосы центробежного типа с несколькими колесами на одном валу называют многоступенчатыми. Жидкость поочередно перемещается через каждое из колес. При одинаковом с одноступенчатым насосом объемном расходе у многоступенчатого устройства напор будет больше.

Способы регулирования подачи:

• Изменение частоты оборотов рабочего колеса. С уменьшением частоты оборотов колеса снижается производительность насоса. Данный способ регулировки наиболее эффективен с энергетической точки зрения, поскольку со снижением подачи сокращается напор насоса, соответственно, уменьшается потребление электроэнергии. До сравнительно недавнего времени широкому применению рассматриваемого способа мешала высокая стоимость преобразователей частоты. Сегодня промышленность массово выпускает преобразователи частоты надлежащего качества, произошло снижение цен, что сказалось на изменении ситуации в пользу подобного способа регулировки.
• Смена положения задвижки на напорном трубопроводе. Изменение производительности достигается за счет регулирования задвижкой гидравлического сопротивления в трубопроводной системе. Чем сильнее открыта задвижка, тем выше подача. Этот способ проще, чем изменение частоты оборотов, но более затратен с точки зрения энергопотребления. При снижении производительности положением задвижки уменьшается КПД, а напор возрастает. Явление сопровождается бесполезным расходом энергии.
• Байпасирование. Производительность регулируют байпасом – обходным путем с задвижкой для отвода части жидкости из напорного трубопровода во всасывающий. Подачу изменяют положением задвижки. Величину изменения можно определить по разнице показаний двух дифманометров, установленных перед и после байпаса. При открытии задвижки байпаса возрастает производительность и потребляемая мощность, а КПД снижается. По этой причине данный способ регулировки подачи энергетически менее эффективен по сравнению с изменением частоты оборотов колеса.

Объемный расход устройств центробежного типа определяют по формуле:

• Q – производительность, м³/с
• b₁, b₂ – ширина колеса на внутренней и внешней окружности, м
• D₁, D₂ – внешний диаметр впускного отверстия и колеса, м
• σ – толщина лопаток, м
• z – количество лопаток
• c₁, c₂ – радиальные составляющие абсолютной скорости на входе и выходе из колеса, м/с

Мембранные

Агрегаты мембранного типа обеспечивают высокий напор в нагнетательной линии, при этом величина напора практически не сказывается на производительности.

Ввиду инерционности движения мембранные устройства работают с малой частотой, что выливается в низкую подачу.

Винтовые

В винтовых насосах жидкость перекачивается вращением одного или нескольких сцепленных винтов. Профиль винтов позволяет герметично изолировать нагнетающую область от всасывающей.

При вращении винтов во впадинах между корпусом и винтом создаются заполненные жидкостью зоны замкнутого пространства. Жидкая среда постепенно перемещается вдоль винтовой оси в сторону нагнетающей области.

Вращательное движение винтовых насосов в отличие от мембранных не затруднено инерцией. Оборудование подобного типа может работать с высокой частотой и демонстрировать производительность, сравнимую с моделями с центробежным принципом действия, прежде всего многоступенчатыми со средними значениями подачи.

Производительность насосных агрегатов с винтовой конструкцией увеличивается с ростом частоты оборотов, при этом напор не изменяется. У многовинтовых моделей размер подачи выше, чем у одновинтовых.

Подачу насоса с одним винтом вычисляют по формуле:

• Q – производительность, м³/с
• ε – эксцентриситет, м
• D – диаметр винта, м
• Т – шаг винтовой поверхности статора, м
• n – частота вращения ротора, сек−1
• η_V – объемный КПД

Импеллерные

Производительность импеллерного насоса напрямую зависит от частоты оборотов вала электрического двигателя. По этой причине оборудование применимо для использования в качестве насоса-дозатора.

В моделях с импеллерным устройством сочетаются достоинства агрегатов с центробежным принципом действия и объемного типа. Остается достижимым высокий уровень напора и подачи, одновременно сохраняется возможность перекачки густых жидкостей с сильной вязкостью.

Насосы-дозаторы

Объемный расход насосов-дозаторов регулируют жестче по сравнению с остальными типами насосов, поскольку основное требование к дозирующему оборудованию – точность дозировки перемещаемой жидкости.

Способы регулировки:

• Ручное управление. Значение подачи выставляется поворотом ручки настройки.
• Сервопривод. Ход насоса ограничен до нужной величины, дозирование совершается автоматически. При отключении электроэнергии допускается настройка в ручном режиме.
• Частотный преобразователь. Настройка осуществляется через электронный блок управления с дисплеем. Возможна ручная настройка.

Среди разных типов насосов-дозаторов по уровню производительности и напора первенство принадлежит электромеханическим устройствам, на втором месте электромагнитные, замыкают ряд агрегаты с перистальтическим принципом действия.

Страница не найдена — М.Г. Newell

Страница не найдена — М.Г. Ньюэлл

Навигация

Страница, которую вы ищете, больше не существует или вообще никогда не существовала (облом). Вы можете попробовать найти то, что вы ищете, используя форму ниже. Если это по-прежнему не дает желаемых результатов, вы всегда можете начать заново с домашней страницы.

Поиск

Система пастеризации для крупного производителя соков

Коллектор клапанов в производстве приправ и соусов

Установка для инактивации фармацевтической вакцины

Панель управления HMI для модифицированного одноразового блока

Модифицированный блок одноразового использования для фармацевтического производства

Блок теплообменника Votator для производителя свечей

Блок деаэрации и очистки воды для спиртзавода

Блок карбонизации для производителя напитков

Противоскользящее напольное покрытие из нержавеющей стали 316SS для фармацевтического производства

Панель управления системой стерилизации поступающей воды

Система управления и контроля HMI для наполнения морозильной камеры

Экран управления ЧМИ для буферной системы

Система панели управления для крупного фармацевтического производителя

Внутри панели управления

ЧРП для клапанов на фармацевтическом заводе

Экран управления HMI для линии розлива напитков

Испытание панели управления на крупном заводе по производству напитков

Техник, строящий панель управления

Система пастеризации для производителя молочных продуктов/сыра

Система пастеризации для крупного производителя напитков

Технологические трубопроводы и линии CIP для крупного пивоваренного завода

Трубопроводы для приемки фармацевтической продукции

Трубопровод и панель потока для линии приема фармацевтических препаратов

Технологические трубопроводы и линии безразборной мойки выше фармацевтической установки

Технологические трубопроводы и линии CIP для приправ

Технологические трубопроводы и линии CIP для приправ

Технологические трубопроводы и линии CIP для приправ

Бак COP/Sani-Matic

Модуль CIP для производителя средств личной гигиены

Модуль CIP для контрактного производителя фармацевтической продукции

Комбинированный модуль COP/CIP

Модуль CIP для контрактного производителя фармацевтической продукции

Система безразборной мойки с 4 резервуарами для молочных продуктов

Модуль CIP для контрактного производителя фармацевтической продукции

Блок проверки CIP для фармацевтической компании

Буферный бак для системы CIP для крупной компании по производству напитков

3D-рендеринг блока управления гликолем для фармацевтической промышленности

Блок контроля температуры для компании по уходу за собой

Фармацевтический блок контроля температуры

Блок горячей воды с защитными ограждениями для производителя соков

Блоки для фракционирования крови для фармацевтической компании

Блок горячей воды для контроля температуры в баке

Коллектор асептических клапанов для пищевых пюре

Клапанный блок для пивоварни

Смесительный коллектор для кондиционеров для белья

Блок клапанов с опорными поручнями над периодическим процессом

Блок клапанов Mix-Proof для фармацевтической компании

Клапанный блок в производстве напитков

Клапанный блок для контрактного фармпроизводителя

Клапанный блок в производстве напитков

Система периодической обработки 3×500 галлонов с баком CIP на 500 галлонов

Установка периодического действия и безразборной мойки для фармацевтического производства

L-образный блок дозирования с 6 баками для ингредиентов личной гигиены

Фармацевтический каустик/модуль CIP

Установка периодического действия и безразборной мойки для производства майонеза

Фармацевтическая партия для контрактного производства

Многотанковая система периодического действия для обработки томатного соуса

Установка периодического действия и безразборной мойки для производства майонеза

Фармацевтическая установка для изготовления испытуемых растворов

2×4 350-галлонная система дозирования смеси в баке

Фармацевтическая партия для контрактного производства

Блок карбонизации для производителя напитков

Тележка для азотирования или газирования напитков

Тележка для пивоваренного центробежного насоса с ЧРП

Взрывозащищенная тележка центробежного насоса с ЧРП

Система дозирования порошка Fast-Feed

Тележка для насоса Tru-Fit PD с ЧРП

Короткие и привлекательные заголовки — лучший вариант!

Он пережил не только пять столетий, но и скачок в электронный набор текста, оставаясь практически неизменным. Он был популяризирован в 1960-х годах с выпуском листов Letterset, содержащих отрывки Lorem Ipsum, а совсем недавно — с программным обеспечением для настольных издательских систем, таким как Aldus PageMaker, включая версии Lorem Ipsum.

Короткие и привлекательные заголовки — лучший вариант!

Он пережил не только пять столетий, но и скачок в электронный набор текста, оставаясь практически неизменным. Он был популяризирован в 1960-х годах с выпуском листов Letraset, содержащих отрывки Lorem Ipsum, а совсем недавно — с программным обеспечением для настольных издательских систем, таким как Aldus PageMaker, включая версии Lorem Ipsum.

Понимание того, как измерять производительность насоса

Насосы работают в основном за счет преобразования электроэнергии в движение. Производительность насоса можно измерить с помощью 3 основных аналитических моделей; расход (Q), напор (ч) и эффективность (n). Эти 3 модели позволяют пользователям получить общее представление о работе насоса во время работы.

Блог по теме: Определены и объяснены ключевые компоненты вашей промышленной панели управления

Что такое «расход, Q»

Расход — это мера скорости и скорости жидкости проходящий через насос. В зависимости от использования насоса, скорость потока может быть измерена как объемная скорость потока (в случае насосов, которые перемещают жидкости) и массовая скорость потока (для насосов, которые работают с другими типами жидкостей).

• Для объемного расхода: Q=vA
  Где v=скорость жидкости
  А A= площадь поперечного сечения аппарата, содержащего жидкость
• Для массового расхода: m= pQ= pvA
  Где p= плотность жидкости
  И m= масса

Масса и скорость жидкости связаны по следующей формуле: v=m/pA Напор, H

Напор насоса является мерой того, насколько высоко жидкость может быть прокачана насосом. Эта модель позволяет пользователям установить, насколько мощная их помпа. Если можно пренебречь влиянием трения на входной и выходной патрубках насоса, то напор насоса будет равен h — высоте свободного конца шланга над поверхностью питающего резервуара.

Существует заметная зависимость между напором и расходом для каждого насоса: Увеличение напора вызывает уменьшение расхода.

Напор может достигать максимального значения, при котором расход будет равен нулю. Когда напор равен нулю, скорость потока максимальна

Эффективность, n

Эффективность насоса — это точка, в которой скорость потока Q и напор h работают с максимальной эффективностью.

Максимальная эффективность достигается при идеальном балансе между Q и h, особенно в точке между Q=0 и h=0.

Эффективность измеряется как n= выход/вход; где выход — это мощность, отдаваемая жидкостью, а вход — мощность, потребляемая двигателем.

No related posts.