Главная | Обратная связь

Выбор насосного оборудования

Насос является основным элементом большинства технологических процессов. Номенклатура насосов превышает 2000 типоразмеров, а около 20% всей электроэнергии, потребляемой предприятиями, расходуется на привод насосов. В связи с этим выбор насосного агрегата является серьезной инженерной задачей.

Для того, чтобы определиться в выборе насосного агрегата, в каждом конкретном случае необходима следующая информация:

- Для каких целей будет использоваться насос?

- Какой объем жидкости необходимо транспортировать (расход) при помощи насоса с каким давлением (напором)?

- Необходимая информация о рабочей (перекачиваемой) среде, а именно: вязкость, химическая активность, наличие твёрдых веществ и их величина, температурные показатели рабочей среды, ее взрыво–пожаробезопасность, токсичность.

- Условия эксплуатации (на открытом воздухе, в помещении, влажность и взрыво–пожароопасность помещения, где будет эксплуатироваться насос).

Определяющими техническими параметрами насоса являются подача и напор (давление).

Подача –это объём жидкости, передаваемой в единицу времени, выраженный в м³/час или л/сек.

Напор– это разность удельных энергий жидкости в сечениях после и до насоса, выраженная в метрах водного столба.

Кроме этого, важнейшими параметрами насоса являются потребляемая мощность N и КПД η.

Выбор насоса начинается с подбора требуемого напора и подачи. Основные потребительские свойства насоса отражает его напорная характеристика –

 

зависимость напора (давления) насоса от подачи (расхода), а так же характеристика КПД – зависимость КПД насосного агрегата от расхода. Напорная характеристика имеет рабочую точку номинального режима, в которой КПД агрегата имеет максимальное значение.

Номинальная подача (расход) и напор (давление), определяющие эту точку, указываются в обозначении марки насоса и являются наиболее благоприятными при эксплуатации насоса.

На практике при выборе насоса учитывать разброс параметров по подаче и напору, а так же возможность нахождения оптимального режима работы в пределах рабочей области его характеристики. Работа электронасоса вне рабочей области ведёт к снижению КПД и увеличению энергозатрат.

Важным гидравлическим параметром насоса является допускаемая вакуумметрическая высота всасывания Н_ВД, характеризующая нормальные условия подачи жидкости к рабочему колесу, при которых обеспечивается работа насоса без изменения основных технических показателей. Эта величина выражается в метрах водного столба.

Благоприятные условия подхода перекачиваемой жидкости к рабочему органу насоса обеспечиваются в том случае, если вакуумметрическая высота всасывания достаточна для преодоления жидкостью расстояния между свободной поверхностью резервуара (водоёма) и осью рабочего органа.

Всасывающие свойства конкретного насоса зависят от давления окружающей среды, давления на входе в насос скорости жидкой среды на входе, её плотности и вязкости, а так же от давления паров жидкости.

Даваемые в каталогах параметры Н_ВД приводятся для воды при температуре 20º и атмосферном давлении, равном 10м водяного столба.

Большая часть неприятностей при эксплуатации насоса связана с плохими условиями на всасывании и возникновением кавитации.

 

При превышении допускаемой высоты всасывания Н_ВД на работающем насосе происходит вскипание перекачиваемой жидкости, образование пузырьков, которые при попадании их в зону повышенного давления вызывают серию местных (локальных) гидравлических ударов, называемых кавитацией.

Как и всякую машину, насосный агрегат характеризует потребляемая мощность определяющая выбор комплектующего двигателя.

Величина необходимой мощности насоса находится в зависимости от величины напора и подачи, плотности и вязкости перекачиваемой среды. С повышением удельного веса и увеличением вязкости возрастает и потребляемая мощность.

Разброс номинальных величин коэффициента полезного действия КПД насосных агрегатов велик (от 20 до 80%). Столь существенный разброс по КПД определяется различным характером взаимодействия рабочего органа с жидкостью.

Снижение потребляемой мощности у центробежных насосов достигается путём регулирования процесса изменения подачи и напора.

Регулирование можно осуществлять тремя методами:

- изменением числа оборотов привода;

- конструктивным методом;

- изменением условий работы системы «насос - сеть».

Изменение числа оборотов приводаявляется универсальным методом изменения характеристики насоса (как для динамических насосов, так и для насосов объемного типа). При этом надо учитывать, что подача находится в прямой зависимости от оборотов, а напор (в центробежных насосах) – в квадратичной зависимости.

Центробежные насосы и вентиляторы имеют переменную механическую

 

характеристику нагрузки, которая описывается уравнением квадратичной параболы, а значит, потребляемая мощность пропорциональна кубу скорости вращения. Из этого следует, что даже небольшое снижение скорости электропривода может дать значительный выигрыш в мощности.