Технические характеристики циркуляционных насосов

Циркуляционный насос представляет характеристики как зависимость между основными параметрами работы насосов для различных режимов работы принято представлять в графической форме – в виде характеристик.

Технические характеристики циркуляционных насосов - это графические зависимости основных параметров от давления для объемных насосов и от подачи для динамических насосов при постоянных значениях частоты вращения ротора, вязкости и плотности жидкости на входе в насос.

Циркуляционный насос и его основные характеристики.

В динамических насосах при постоянных частоте вращения, размерах рабочих органов, вязкости и плотности существует определенная зависимость параметров от подачи Q.

Кривая H=f(Q) называется напорной характеристикой. Она имеет особое значение при эксплуатации насосов. Характеристики насоса обычно получают экспериментально.

Зависимости напора, мощности и КПД от производительности характеризуют энергетические качества насосного агрегата.

Зависимость напора от производительности – кривая H(Q) дает представление о всасывающей способности насоса.

По характеристики выделяют режимы:

• оптимальный – режим работы насоса при наибольшем значении КПД.
• номинальный – режим, обеспечивающий заданные технические параметры насоса. Номинальный режим должен находиться в рабочей части характеристики.

Рабочая часть характеристики – это зона характеристики насоса, в пределах которой рекомендуется длительная его эксплуатация. Рабочая часть определяется допустимым значением снижения КПД на 2-3% от его максимального значения.

Форма характеристики насоса зависит от конфигурации проточной части, соотношение кинематических параметров потока в проточной части, вязкости и т.п.

Любое искусственное изменение формы характеристики путем воздействия на проточную часть связано со снижением КПД, которое развивает циркуляционный насос.

Напорная характеристика

Напорная характеристика H(Q) в общем случае представляет собой кривую, дающую снижение напора при увеличении подачи. Степень снижение напора характеризуется степенью крутизны такой кривой.

В общем случае степень крутизны кривой определяется выражением

(H_{максимальный} – Н_{оптимальный}) / Н_{оптимальный}

Для центробежных агрегатов крутизна напорной характеристики лежит в пределах от 0,1 до 0,25; для диагональных от 0,25 до 0,8; для осевых – до 1.

Различают два вида напорной характеристик:

• стабильную;
• лабильную.

При стабильной характеристике напор непрерывно снижается от его значения при Q=0 во всём диапазоне подач. В этом случае каждому значению напора соответствует единственное значение подачи.

При лабильной характеристике лишь на определенной части кривой напор уменьшается с увеличением подачи. Точка максимума Нмакс делит напорную характеристику на две ветви:

• задающую (Q < Q_макс);
• ниспадающую (Q > Q_макс).

Зона западания характеризуется соотношением:

Q_макс / Q_{оптимальное}

А глубина – степень западания соотношением

Н_макс / Н_о

При лабильной форме кривой одному значению напора в диапазоне от Но до Нмакс соответствуют два значения подачи.

Форма характеристики мощности N(Q) также зависит от типа насоса. Для центробежных насосов с увеличением подачи мощность постоянно возрастает от N₀ = (0.4 – 0.6)N_опт.

В диагональных насосах максимальное значение мощности достигается при режиме Qопт , при дальнейшем увеличении подачи мощность уменьшается.

В осевых насосах максимум мощности имеет место при нулевой подаче Q=0, а затем она уменьшается с увеличением Q.

В связи с этим во избежание перегрузки электродвигателя центробежные насосы следует пускать в работу при закрытой задвижке на напорном трубопроводе, а диагональные и осевые – при открытой.

Характеристика КПД η(Q) – имеет максимум в оптимальном режиме. Для центробежных насосов она имеет более пологую форму.

Характеристика допустимой вакууметрической высоты всасывания представляется непрерывно падающей кривой. Её падение при увеличении производительности в диагональных и осевых насосах менее значительно, чем в центробежных малой быстроходности.

В насосах объемного типа отсутствует резко выраженная зависимость подачи от развиваемого давления

Теоретически подача остается постоянной при любом давлении (насос имеет жесткую характеристику). Однако в действительных условиях при повышении давления подача несколько уменьшается за счет увеличения протечек.

Мощность с увеличением давления в области высокого КПД возрастает практически линейно.

Жесткая характеристика насоса выгодна в особенности при перекачивании вещества с вязкостью, изменяющейся во время эксплуатации.

В лопастных насосах используют безразмерные характеристики двух типов:

• относительная, которая удобна при сравнении насосов разной конструкции. Она получается при отнесении текущих значений характеристики к параметрам оптимального режима.
• коэффициентную, которая удобна для сравнения геометрически подобных насосов.

Кавитационная характеристика.

Всасывающая способность динамических насосов оценивается кавитационными характеристиками, которые представляют собой графические зависимости основных параметров Н и N от кавитационного запаса при постоянных значениях частоты вращения, подачи, вязкости и плотности.

Характеристики получают при испытании не менее чем для трех режимов работы насоса: Q=Q_опт, Q > 1,25 Q_опт и Q < 0,75 Q_опт

Параметр Δh_кр называется кавитационным запасом, после которого начинается заметное изменение параметров насоса. По значению Δh_кр определяют допустимое значение вакууметрической высоты всасывания.

Для самовсасывающих насосов экспериментально определяется характеристика самовсасывания – графическая зависимость подачи газа, удаляемого самовсасывающим насосным агрегатом из подводящего трубопровода, от давления на входе в насос.

Характеристики насоса отопления.

В системах отопления с принудительной циркуляцией движение теплоносителя по трубам осуществляет непосредственно насос. Такое оборудование врезается прямо в трубопровод и от выбора конкретной модели зависит наличие или отсутствие тепла в помещении.

Циркуляционный насос для отопления должен показывать характеристики напора, подачи и давления удовлетворяющие покупателя. Технические характеристики циркуляционных насосов для систем отопления как правило указываются на бирке на корпусе агрегата.

Основными параметрами являются:

Производительность – означает количество жидкости, которое агрегат способен перекачать в единицу времени (как правило за час). Обозначается как м³/ч.

Напор – величина на которую агрегат способен поднять столб воды. Измеряется в метрах водного столба.

Напряжение питания – обозначает тип сети к которой производитель предусмотрел подключение агрегата (однофазной или трехфазной).

Мощность – характеризует количество энергии, необходимое для работы агрегата. Современные водяные насосы обеспечивают характеристики при работе в нескольких режимах, каждый из которых выделяется своим значением потребляемой мощности.

Температура среды – этот параметр показывает, теплоноситель с какой максимальной температурой способен перекачивать насос.

Геометрические размеры – здесь сказано непосредственно как о размерах самого агрегата, так и присоединительные размеры для монтажа в трубопровод.

Как выбрать конкретную модель.

С первого взгляда хозяин дома может подумать, для отопления может “сгодятся” любые водяные насосы и любые характеристики и основным критерием при выборе остаются цена и именитый производитель и это самое распространенное заблуждение.

При первом подходе следует обратить внимание на следующие рекомендации специалистов: 1 При выборе конкретного агрегата обратите внимание на его энергетические характеристики, не следует брать модель с высоким энергопотреблением, если Вам нужны гораздо боле скромные характеристики. 2 Считать производительность следует из соображений максимальной нагрузки при возможно низкой температуре вне помещения (на улице). 3 Современные модели обладают несколькими режимами работы. Благодаря переключения между режимами можно оптимизировать работу отопления дома.

Подробнее о том как выбрать насос отопления с расчетом конкретных характеристик смотрите в статье “[Как выбрать насос] (kak-vybrat-nasos-dlia-otopleniia) отопления”

Технические характеристики погружного насоса.

Технические характеристики скважинных насосов меняются в зависимости от модели. Подбор конкретного агрегата зависит от параметров скважины или колодца.

Но несмотря ни на что основные характеристики глубинных насосов это все те же:

• напор;
• производительность.

Первый параметр показывает на какую высоту агрегат способен поднять воду, его необходимо рассчитывать с учетом гидравлического сопротивления трассы.

Второй параметр характеризует объем воды, который насос перекачивает в единицу времени (например, за час). Для того, чтобы рассчитать параметр производительности необходимо определить количество потребителей воды в доме. В это число входят смесители, посудомоечные и стиральные машины, санузлы и душ и т.д.

В конце статьи будет ссылка на сводную таблицу с нормированными показателями. Далее это число умножается на 1,2 для обеспечения запаса давления в трубопроводе. При определении характеристики глубинных насосов необходимо помнить, что значение производительности должно быть меньше дебита скважины.