Подача, напор, мощность, коэффициент полезного действия

Работа насосной установки характеризуется подачей, напором, мощностью и коэффициентом полезного действия.

П о д а ч а н а с о с а представляет собой объем жидкости, подаваемой в единицу времени через напорный патрубок. Подачу выражают в л/с, м³/с, м³/ч. Иногда ее называют также р а с х о д о м

ж и д к о с т и.

Н а п о р н а с о с а H представляет собой разность удельных энергий потока жидкости в выходном и во входном патрубках насоса. (см. рис.1.1) Напор выражают в метрах водяного столба.

Полную удельную энергию потока жидкости при входе в насос определяют по формуле

, (1.1)

а полная удельная энергия при выходе из насоса

, (1.2)

где		- соответственно отметка оси входного патрубка насоса, абсолютное давление и скорость жидкости при входе в насос;
		- соответственно отметка оси выходного патрубка насоса, абсолютное давление и скорость жидкости при выходе из насоса;
		- плотность жидкости;
		- ускорение свободного падения.

Абсолютное давление , определяемое с помощью вакуумметра,

, (1.3)

а абсолютное давление , определяемое с помощью манометра,

, (1.4)

где		- атмосферное давление, Па;
		- соответственно показания вакуумметра и манометра, Па;
		- расстояние по вертикали от манометра до точки его присоединения, м.

Следовательно, напор насоса

Обозначив получим

, (1.5)

т.е. напор насоса равен сумме показаний манометра и вакуумметра, выраженных в метрах водяного столба, плюс расстояние по вертикали между манометром и точкой присоединения вакуумметра, плюс разность скоростных напоров в выходном и входном патрубках насоса.

Для насосной установки напор, который должен создавать насос (см. рис. 1.1), составляет

Н = Н_г + h_т , (1.6)

где	Нг = (Нгвс + Нгн)	- геометрическая высота подъема жидкости, представляющая собой разность отметок в верх- нем и нижнем бассейнах, м;
	hт = hвс + hн	- суммарные гидравлические потери во всасываю- щем и напорном трубопроводах, м;
	Нгвс	- геометрическая высота всасывания – расстояние по вертикали от уровня воды в нижнем бассейне до оси горизонтального насоса, м;
	Нгн	- геометрическая высота нагнетания – расстояние по вертикали от оси горизонтального насоса до уровня воды в верхнем бассейне, м.

М о щ н о с т ь н а с о с а. П о л е з н а я м о щ н о с т ь N_п, кВт, определяется работой насоса, совершаемой им при подъеме жидкости в единицу времени на высоту Н

N_п , (1.7)

где		- плотность жидкости, кг/ м3;
		- расход, м3/с;
		- напор, м.

М о щ н о с т ь, п о т р е б л я е м а я н а с о с о м , в действительности больше полезной мощности N_п вследствие того, что часть энергии, которую насос получает от двигателя, расходуется на преодоление гидравлического сопротивления внутри насоса, трение в механизмах и утечку жидкости в самом насосе через зазоры и неплотности в конструкции.

П о л н ы м к о э ф ф и ц и е н т о м п о л е з н о г о д е й с т в и я н а с о с а называют отношение полезной мощности насоса к потреб-ляемой мощности

η_н = N_п / N_{н .} (1.8)

Отсюда следует, что потребляемая насосом мощность

N_н = N_п / η_н . (1.9)

Полный коэффициент полезного действия насоса зависит от совер-шенства конструкции насоса. Современные крупные насосы имеют коэффициент полезного действия 0,80…0,92, а малые насосы – 0,45…0,75.

Мощность, кВт, потребную для приведения насосной установки в действие, определяют по формуле

. (1.10)

Коэффициент полезного действия насосной установки

, (1.11)

где		- коэффициент полезного действия передачи от двигателя к насосу;
		- коэффициент полезного действия двигателя.