Меню

Кпд насоса при известной мощности

КПД циркуляционных насосов

КПД (коэффициент полезного действия) насосов Wilo, как и других агрегатов, определяется отношением производимой полезной мощности к количеству потребляемой энергии. Для обозначения показателя используют индекс η. Поскольку пока не существует приводов без потерь энергии, показатель мощности всегда меньше 100%.

Какие показатели учитывают при расчете общего КПД циркуляционного насоса?

Общий КПД насосного агрегата циркуляционного типа (η tot) является произведением КПД механического или электрического мотора (η M) и КПД гидравлической части (η p):

Как насосы отличаются по КПД?

Насосы различных типоразмеров существенно отличаются по КПД. Так, КПД агрегатов с мокрым ротором колеблется от 5% до 54% (в высокоэффективных моделях). Механизмы с ротором сухого типа имеют η tot = 30-80%.

В зависимости от особенностей режима работы КПД в каждый конкретный момент времени изменяет значение от нуля до расчетного максимума. При закрытом клапане насос создает высокое давление, но, поскольку перемещения воды нет, КПД равно нулю. Аналогичная ситуация возникает при открытой трубе: воды перекачивается много, но без напора, а значит, КПД=0.

Как КПД зависит от характеристик насоса?

Наибольшим КПД циркуляционного насосного устройства, установленного в систему отопления, является в средней части его рабочих характеристик. Производители указывают этот оптимальный параметр в каталогах отдельно для каждой модели.

Поскольку механизм практически никогда не функционирует с постоянной подачей, при расчете системы важно определиться, что рабочая точка агрегата большую часть отопительного сезона будет находится в средней трети его характеристик. В таком случае можно обеспечить оптимальный КПД.

Какие факторы влияют на КПД?

КПД насосного агрегата зависит от его модели, размеров, эксплуатационного режима, возможных потерь энергии, передаваемой от привода к рабочей среде.

Существует 3 основных типа таких потерь:

  • Гидравлические, обусловленные завихрениями жидкости при изменениях сечения или архитектуры трубопровода и трением рабочей среды о направляющие поверхности;
  • Механические, возникающие из-за трения вращающихся крыльчатки и вала о жидкость и трения сальниковых подшипников;
  • Объемные, вызванные обратным током уже перекачанной жидкости во всасывающий трубопровод.

Как точно рассчитать КПД гидравлической части?

Расчет выполняется по формуле:

  • η p— КПД гидравлики;
  • Q — подача, м 3 /ч;
  • H — напор, м;
  • ρ — плотность жидкости, кг/м 3 ;
  • P 2 — мощность агрегата, кВт;
  • 367 — постоянный коэффициент
Читайте также:  Таблица расчетов кабеля электрического по мощности

Каким бывает КПД стандартных насосов с сухим и мокрым ротором?

Ориентировочная информация о КПД насосов разной конструкции и мощности приведена в таблицах.

Источник

Мощность насоса

Мощность является одной из основных характеристик насоса. В настоящее время под термином «водяной насос» понимается специальное устройство, служащее для перемещения перекачиваемой среды (твердых, жидких и газообразных веществ).

В отличие от водоподъемных механизмов, которые тоже предназначены для перемещения воды, насосный агрегат увеличивает давление или кинетическую энергию перекачиваемой жидкости.

Напор и мощность насоса

Мощность — работа, которую совершает агрегат в единицу времени.

Полезная мощность насоса – мощность, сообщаемая устройством подаваемой жидкой среде. Но прежде чем перейти к понятию мощности необходимо рассмотреть ещё два параметра: подача и напор.

Подача насоса представляет собой количество жидкости, подаваемой в единицу времени и обозначается символом Q.

Напором насоса называется приращение механической энергии, получаемой каждым килограммом жидкости проходящей через насосный агрегат, т.е. разность удельных энергий жидкости при выходе из насоса и входе в него. Другими словами напор устройства показывает, на какую высоту в метрах насос поднимет столб воды.

И, наконец, третьим, интересующим нас параметром является мощность насоса N. Мощность обычно измеряется в киловаттах (кВт).

Полезная мощность насоса Nп – это полное приращение энергии, получаемое всем потоком в единицу времени. Чтобы рассчитать мощность насоса используется формула:

где y – удельный вес жидкости;
Q – подача насоса;
Н – напор насоса.

Потребляемая мощность насоса N – мощность потребляемая устройством – мощность подводимая на вал устройства от двигателя.

В зависимости от источника информации она ещё может называться:

Мощность на валу насоса Nв – это мощность которую затрачивает центробежный агрегат на то, чтобы покрыть потери энергии

Формула мощности на валу насоса:

Nв =Nп / η = yQH / η

где η — коэффициент полезного действия (КПД насоса)

КПД и потери мощности насоса

Вследствие потерь внутри машины только часть механической энергии, полученной им от двигателя, преобразуется в энергию потока жидкости. Степень использования энергии двигателя измеряется значением полного КПД насоса центробежного типа.

Читайте также:  Данные используемые при расчете используемой мощности

КПД насоса – коэффициент полезного действия – является одним из его основных качественных показателей и характеризует собой величину потерь энергии.

Формула кпд насоса выглядит так:

η о — объемный КПД насоса – характеризует объемные потери

η г — гидравлический КПД – характеризует гидравлические потери

η м — механический КПД – характеризует механические потери

Расчет КПД насоса показывает возможные потери:

Потери в насосе = 1 – КПД

Анализируя причины возникновения потерь в насосе, можно найти пути к повышению его КПД.

Все виды потерь делятся на три категории: гидравлические, объемные и механические.

Гидравлические потери – часть энергии, получаемой потоком от колеса насоса, затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений при движении потока внутри насосного агрегата, ведут к снижению высоты напора.

Объемные потери – паразитные протечки (утечки) внутри насосной части — в уплотнениях лопастного колеса и в системе уравновешивания осевого давления ведут к уменьшению подачи.

Механические потери – часть энергии, получаемой насосом от двигателя, расходуется на преодоление механического трения внутри агрегата. В машине имеют место: трение колеса и других деталей ротора о жидкость, трение в сальниках и трение в подшипниках. Механические потери ведут к падению мощности всего устройства.

Таким образом, полный КПД центробежного насоса определяется гидродинамическим совершенствованием проточной части, качеством системы внутренних уплотнений и величиной потерь на механическое трение.

Прочитайте полную статью по ссылке ниже

Источник



Мощность и коэффициент полезного действия насоса

date image2014-02-02
views image4056

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

  • Часть 1
  • | 2
  • | 3

Полезную, или теоретическую, мощность насоса N (кВт) определяют как произведение весовой подачи на напор:

где pg— удельный вес жидкости, Н/м 3 ; Q— объемная подача насоса, м/с; H— напор, развиваемый насосом, м.

Полезная (или теоретическая) мощность насоса Nп всегда меньше затрачиваемой мощности или мощности, подводимой к валу насоса N, так как в насосе неизбежно возникновение потерь энергии:

Общие потери (гидравлические, объемные и механические), возникающие при передаче энергии перекачиваемой жидкости, учитывает полный коэффициент полезного действия.

Гидравлическими потерями называют потери энергии на преодоление гидравлических сопротивлений при движении жидкости от входа в насос до выхода из него. Эти потери энергии учитываются гидравлическим КПД

Читайте также:  Лидеры энергия полной мощности

где Н— требуемый напор насоса; h— потери напора внутри насоса.

В современных насосах КПД = 0,8. 0,95.

Объемными потерями называют потери энергии, возникающие в результате утечки жидкости из нагнетательной части насоса во всасывающую. Например, через рабочее колесо выходит жидкость в количестве Qк, основная часть которой по ступает в напорный патрубок насоса, а другая часть возвращается на всасывание через зазоры в уплотнении между корпусом насоса и колесом. При этом теряется часть энергии. Эти потери оценивают объемным КПД насоса:

где Q — подача насоса; Qк расход жидкости, проходящей через колесо насоса, в современных насосах 0,9. 0,98.

Потери энергии, возникающие вследствие трения в подшипниках, сальниках, а также вследствие трения наружной поверхности рабочего колеса о жидкость, называют механическими потерями. Эти потери учитываются механическим КПД:

где N— мощность, подводимая к валу насоса; Nтр — потери мощности на преодоление сопротивления трения.

Механический КПД может составлять 0,95. 0,98. Полный КПД насоса представляет собой произведение всех трех коэффициентов полезного действия:

и характеризует совершенство конструкции насоса и степень его изношенности.

Максимальный КПД крупных современных насосов достигает 0,9 и более, а КПД малых насосов может составлять 0,6. 0,7.

На КПД насоса влияет коэффициент быстроходности. Общий характер этого влияния показывают кривые, приведенные на рис. из которых следует, что максимальные КПД соответствуют диапазону ns = 140. 220 об/мин, причем существенное влияние оказывает подача Q, т. е. размер насоса. С ростом подачи Q увеличивается и КПД насоса.

Влияние быстроходности на характеристики (а)

При непосредственном соединении вала насоса с валом электродвигателя мощность Nдв (кВт) электродвигателя

где К— коэффициент запаса, учитывающий случайные перегрузки двигателя; при мощности двигателя до 2 кВт рекомендуется принимать коэффициент К равным 1,5; от 2 до 5 кВт— 1,5. 1,25; от 5 до 50 кВт- 1,25.. 1,15; от 50 до 100 кВт-1,15. 1,05; более 100 кВт- 1,05.

Если вал насоса соединен с валом двигателя редуктором или ременной передачей, то мощность двигателя Nдв = KN/h пр , где h пр— КПД привода или редуктора.

Источник