Потери энергии в центробежных насосах

Потери в центробежных насосах делятся на потери энергии и потери массы или объема.

К потерям энергии относятся:

- гидравлические потери;

- механические потери.

К потере массы относятся объемные потери.

Гидравлические потери (рисунок 22):

h_уд – ударные потери

z_сист – коэффициент сопротивления системы.

Рисунок 22 – Гидравлические потери в центробежном насосе

Ударные потери возникают в центробежном насосе при отклонении режима работы насоса от оптимального.

Чтобы получить характеристику насосу нужно из теоретической характеристики вычесть все потери (рисунок 23).

Объемные потери – это потери массы жидкости, связанные с утечками через систему уплотнения и разгрузку осевой силы.

Рисунок 23 – Характеристика центробежного насоса

Виды характеристик (рисунок 24):

1 – характеристика с перегибом; преобладают потери на удар; насосы называются "тихоходными".

2 – пологая характеристика; ударные и гидравлические потери равновелики; насосы нормального ряда.

3 – крутопадающая характеристика; быстроходные насосы; преобладают гидравлические потери.

Механические потери – это потери мощности. Они делятся на два вида:

1) потери на трение в системах уплотнения и подшипниках. Эти потери от свойств жидкости не зависят;

2) потери на дисковое трение.

Дисковые потери сильно зависят от вязкости жидкости.

Рисунок 24 – Виды характеристик центробежного насоса

Баланс мощности центробежного насоса(рисунок 25)

N_п – полезная мощность, это та мощность, которую жидкость имеет на выходе насоса

- мощность, которую передают жидкости лопатки

N – мощность на валу насоса

DN_пер – потери мощности в передаче

- объемный к.п.д. насоса (учитывает потери массы жидкости)

- гидравлический к.п.д. (учитывает потери энергии)

Рисунок 25 – Баланс мощности центробежного насоса

; - полный к.п.д. насоса

В соответствии с полученными уравнениями можно построить зависимость мощности насоса от подачи (рисунок 26).

Рисунок 26 – Зависимость мощности насоса от подачи

N_xx – мощность холостого хода.

Второе правило пуска насоса: запуск насоса производится на закрытую задвижку на нагнетание (Q=0) при минимальной потребляемой мощности.

Заключение

Рассмотрена теоретическая подача центробежного насоса. Состав напора, влияние конструктивных и режимных параметров на подачу и напор насоса. Приведена корректировка струйной теории. Рассмотрена зависимость напора от подачи. Потери энергии в насосе. Приведен баланс мощности в центробежном насосе. Построена теоретическая характеристика центробежного насоса.