Подбор насоса по напору и расходу

Содержание статьи:

Полезная мощность. Мощность на валу насоса. Кпд.

полезная мощность Nп-это мощность затрачиваемая на сообщение жидкости энергии. Полная мощность равна произведению удельной энергии жидкости на массовый расход

(Вт) (кг/с)

Мощность на валу насоса(Nв)-это мощность потребляемая насосом или затрачиваемая. Nв>Nп в следствии потерь энергии.

(ВТ)

(КПД) насоса=

-объемный КПД=(отношение действительной подачи к теоретической)

Объемный КПД учитывает потери производимости при утечках жидкости через зазоры и сальники насоса, а так же в следствии неодновременного открытия клапанов на всасывающей и нагнетательной (высотах)? и выделении газов при движении жидкости в области пониженного давления.

-гидравлический КПД=(отношение удельной энергии действительной к теоретической)

-механический КПД-возникает за счет механического трения в насосе.

Мощность давления:

-КПД насосной установки.

Мощность насосной установки

B-коэффициент запаса мощности, который учитывает потери энергии на преодоление инерции покоящийся жидкости. С увеличением мощности давления, коэффициент запаса мощности уменьшается.

21.Принцип работы центробежного насоса.

Устройство:

Основной рабочий орган ц-б насоса – свободно вращающееся внутри спиралевидного корпуса колесо, насаженное на вал. Между дисками колеса – лопасти, плавно изогнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Внутренние поверхности дисков и поверхности лопаток образуют т.н. межлопастные каналы колеса, при работе заполненные перекачиваемой жидкостью. Всасывание и нагнетание жидкости происходит равномерно и непрерывно под действием центробежной силы, возникающей при вращении колеса.

Принцип работы:

При переходе жидкости из канала рабочего колеса в корпус происходит резкое снижение скорости, в результате чего кинетическая энергия жидкости превращается в потенциальную энергию давления, которое необходимо для подачи жидкости на заданную высоту. При этом в центре колеса создается разрежение, и вследствие этого жидкость непрерывно поступает по всасывающему трубопроводу в корпус насоса, а затем в межлопастные каналы рабочего колеса. Если перед пуском ц-б насоса всасывающий трубопровод и корпус не залиты жидкостью, то возникающего разрежения будет недостаточно для подъема жидкости в насос (из-за зазоров между колесом и корпусом). Чтобы жидкость не выливалась из насоса, на всасывающем трубопроводе устанавливают обратный клапан. Для отвода жидкости в корпусе насоса есть расширяющаяся спиралевидная камера: жидкость сначала поступает в эту камеру, а затем в нагнетательный трубопровод.

22. Движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса. Параллелограмм скоростей. Основные уравнения центробежного насоса.

Параллелограмм скоростей – графическое изображение относительной (W) и окружной (U) скоростей.

Построив параллелограмм скоростей, находим скорость С1на входе жидкости в рабочее колесо, направленную под углом α1, и скорость С2 на выходе из колеса, направленную под углом α2. При движении жидкости внутри рабочего колеса её абсолютная скорость увеличивается от С1 до С2.

Основное уравнение ц-б насоса устанавливает зависимость между теоретическим напором Нт, создаваемым колесом, и скоростью движения жидкости в колесе. Это уравнение называется уравнением Эйлера:

Где

На практике насосы изготавливают таким образом, чтобы α1≈90о, т.е. cosα1= 0, это условие безударного входа жидкости в колесо. Основное уравнение принимает вид:

studfiles.net

Насосы типа Circulation оборудование

Головка создается при работе насосного устройства, чтобы выдерживать гидродинамические потери, возникающие в трубах, радиаторах, клапанах, соединениях.

Другими словами, голова представляет собой количество гидравлического сопротивления, которое устройство должно преодолеть. Чтобы обеспечить оптимальные условия для перекачки охлаждающей жидкости через систему, индекс гидравлического сопротивления должен быть ниже, чем значение головки.

Слабая колонна воды не сможет справиться с задачей, но чрезмерный столбец воды может вызвать шум в системе.

Расчет головки циркуляционного насоса требует предварительного определения гидравлического сопротивления. Последнее зависит от диаметра трубопровода и скорости движения хладагента вдоль него. Для расчета гидравлических потерь вам необходимо знать скорость хладагента: для полимерных трубопроводов — 0,5-0,7 м / с, для труб из металла — 0,3-0,5 м / м.

На прямых участках трубопровода показатель гидравлического сопротивления находится в диапазоне 100-150 Па / м. Чем больше диаметр трубы, тем меньше потеря.

Чтобы вычислить потерю давления для местного резистора, используйте формулу: Z = Σz x V2 x ρ / 2

В этом случае ζ — коэффициент локальных потерь, ρ — индекс плотности теплоносителя, V — скорость переноса хладагента (м / с). Затем необходимо суммировать локальные постоянные и постоянные значения, которые были рассчитаны для плоских частей.

Результирующее значение будет соответствовать минимально допустимой направляющей насоса. Если в доме имеется очень разнообразное отопительное устройство, рассчитайте давление на голову для каждой ветки отдельно.

Необходимо учитывать следующие значения потерь для элементов системы:

    — котел — 0,1-0,2;     — терморегулятор — 0,5-1;     — Смеситель составляет 0,2-0,4.

95d631572e1cf781eb9909b0ad34825c.jpg

В качестве альтернативы вы можете рассчитать головку отопительного насоса в соответствии со следующей формулой:Hpu = RxLxZF / 10000 [м]8a40f02c6e5f804c38076508861d75bb.jpg

Таким образом, головка насоса HPU, R — потери, вызванные трением в трубах (измеренные в Па / м, могут рассматриваться как базисные средства 100-150 Па / м), L — длина верхней и нижней труб длиннейших нитей или сумма ширина, длина и высота здания, умноженная на 2 (измеряется в метрах), ZF — коэффициент термостатического клапана (1,7) клапаны / принадлежности (1,3), коэффициент преобразования 10000 единиц (м и Па).

Мощность и коэффициент полезного действия насоса

Мощность — работа в единицу времени — применительно к насосам можно определять по нескольким соотношениям в зависимости от принятых единиц измерения подачи, давления или напора. Полезной мощностью называют мощность, сообщаемую насосом подаваемой жидкости. Если подача Q выражена в м3/с, а давление насоса — в Па, то полезная мощность Nп, кВт, составит

При массовой подаче QM выраженной в кг/с,

 Если напор насоса выражен в метрах столба перекачиваемой жидкости, то

 

 

 Для воды при температуре 20 °С и q = 9,81 м/с2

Если же подача воды выражена в м3/ч, а напор — в м вод. ст., то

Если мощность необходимо выразить в л. с, то ее вычисляют по следующей формуле:

Мощность насоса, т. е. мощность, потребляемая насосом, 

 где η — КПД насоса.Из формулы (2.46) видно, что КПД насоса представляет собой отношение полезной мощности к мощности насоса

Коэффициент полезного действия насоса учитывает гидравлические, объемные и механические потери, возникающие при передаче энергии перекачиваемой жидкости. Гидравлическими потерями называют потери энергии на преодоление гидравлических сопротивлений при движении жидкости от входа в насос до выхода из него, т. е. во всасывающем аппарате, рабочем колесе и нагнетательном патрубке. Гидравлические потери оценивают гидравлическим КПД насоса: 

 где Nn — полезная мощность насоса; Nг — мощность, затраченная на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе.

Объемные потери возникают вследствие перетекания части жид кости из области высокого давления в область пониженного давления (во всасывающую часть насоса) и вследствие утечек жидкости через сальники. Объемные потери оценивают объемным КПД насоса

 где N — мощность, потерянная в результате перетекания жидкости и утечек.

 где Nм— мощность, затраченная на преодоление механических потерь.Механические потери слагаются из потерь на трение в подшип-никах, сальниках и разгрузочных дисках рабочего колеса, а также из потерь на трение наружной поверхности рабочего колеса о жидкость. Механические потери оценивают механическим КПД насоса.Коэффициент полезного действия насоса равен произведению гидравлического, объемного и механического коэффициентов полезного действия 

 и характеризует совершенство конструкции, а также качество изготовления насоса. КПД крупных насосов доходит до 0,92, а КПД малых насосов — до 0,6 — 0,7 и менее. Мощность двигателя, приводящего в движение насос, всегда больше мощности насоса. Если вал насоса соединен с валом двигателя с помощью муфты, то установочную мощность двигателя определяют по формуле

 где kдв — коэффициент запаса мощность двигателя.В зависимости от мощности двигателя N, кВт, и условий его работы следует принимать приведенные ниже коэффициенты запаса мощности:  

N<21,5
2<N<51,5—1,25
5<N<501,25—1,15
50<N<1001,15—1,05
N>1001,05

 

Если вал насоса соединен с валом двигателя редуктором или ременной передачей, то мощность двигателя определяют по выражению

 

где ηдв — КПД привода (или редуктора).Коэффициент полезного действия насосного агрегата, т. е. насоса, соединенного с двигателем, равен

где Na — мощность насосного агрегата; ηдв — КПД двигателя.

www.nasosinfo.ru

Подбор насоса по конструкции и рабочей точке

Отбор общий

Не имеет значенияПогружаемый в перекачиваемую средуНе погружаемый в перекачиваемую среду

Отбор по назначению

Не имеет значенияОдно-двухступенчатые (поверхностные универсальные)Многоступенчатые (повышение давления)Циркуляционные (отопление)Дренажные и фекальные (водоотведение)Скважинные и колодезные (водоснабжение)

Отбор по конструкции

Не имеет значенияМоноблочный центробежный насосКонсольный центробежный насосЦиркуляционный насос с «сухим» роторомЦиркуляционный насос с «мокрым» роторомГоризонтальный многоступенчатый насосВертикальный многоступенчатый насосНасос с периферийным рабочим колесомВодокольцевой насосЦентробежный насос со встроенным эжекторомЦентробежный насос с выносным эжекторомПолупогружной насосДренажный насосДренажный насос с режущим механизмомПогружной многоступенчатый насосПогружной насос для скважин 4″Погружной насос для скважин 6″Погружной насос для скважин 8″Погружной насос для скважин 10″Погружной насос для скважин 3″МотопомпаПогружной насос для скважин 12″Моноблочная насосная станцияПогружной насос для скважин 2″Канализационная станция

Материал корпуса

Не имеет значенияЧугунНержавеющая сталь или титанБронза или латуньПолимер или композит

Подсоединение

ЛюбоеМуфтовоеФланцевое

Двигатель

ЛюбойОднофазныйТрехфазный

Производитель

Не имеет значенияCalpedaSperoniZenitDRENOPedrolloLowaraDABGrundfosHyproMarinaNocchiSaerSprutWilo

Только склад Рекомендуемые

Сферы использования циркуляционных насосов

Главная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя по элементам отопительной системы. Проблема поступления в радиаторы отопления уже остывшей воды хорошо знакома жильцам верхних этажей многоквартирных домов. Связаны подобные ситуации с тем, что теплоноситель в таких системах перемещается очень медленно и успевает остыть, пока достигнет участков отопительного контура, находящихся на значительном отдалении.

При эксплуатации в загородных домах автономных систем отопления, циркуляция воды в которых осуществляется естественным путем, тоже можно столкнуться с проблемой, когда радиаторы, установленные в самых дальних точках контура, еле нагреваются. Это также является следствием недостаточного давления теплоносителя и его медленного движения по трубопроводу. Избежать подобных ситуаций как в многоквартирных, так и в частных домах позволяет установка циркуляционного насосного оборудования. Принудительно создавая в трубопроводе требуемое давление, такие насосы обеспечивают высокую скорость движения нагретой воды даже к самым отдаленным элементам системы отопления.

2cf01e8992da6c3b7767f3a9b0de2054.jpg

Насос повышает эффективность действующего отопления и позволяет совершенствовать систему, добавляя дополнительные радиаторы или элементы автоматики

Свою эффективность системы отопления с естественной циркуляцией жидкости, переносящей тепловую энергию, проявляют в тех случаях, когда их используют для обогрева домов небольшой площади. Однако, если оснастить такие системы циркуляционным насосом, можно не только повысить эффективность их использования, но и сэкономить на отоплении, снизив количество потребляемого котлом энергоносителя.

По своему конструктивному исполнению циркуляционный насос представляет собой мотор, вал которого передает вращение ротору. На роторе устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка. Вращаясь внутри рабочей камеры насоса, крыльчатка выталкивает поступающую в нее нагретую жидкость в нагнетательную магистраль, формируя поток теплоносителя с требуемым давлением. Современные модели циркуляционных насосов могут работать в нескольких режимах, создавая в системах отопления различное давление перемещающегося по ним теплоносителя. Такая опция позволяет быстро прогреть дом при наступлении холодов, запустив насос на максимальную мощность, а затем, когда во всем здании сформируется комфортная температура воздуха, переключить устройство на экономичный режим работы.

646d6732d020aae7468b8d5d384b5919.jpg

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Все циркуляционные насосы, используемые для оснащения систем отопления, делятся на две большие категории: устройства с «мокрым» и «сухим» ротором. В насосах первого типа все элементы ротора постоянно находятся в среде теплоносителя, а в устройствах с «сухим» ротором только часть таких элементов контактирует с перекачиваемой средой. Большей мощностью и более высоким КПД отличаются насосы с «сухим» ротором, но они сильно шумят в процессе работы, чего не скажешь об устройствах с «мокрым» ротором, которые издают минимальное количество шума.

Для чего необходимо выполнять расчет

Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:

  1. создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
  2. обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.

Чтобы циркуляционный насос был в состоянии справляться с решением вышеперечисленных задач, выбирать такое устройство следует только после того, как будет сделан расчет отопления.

При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:

  • общую потребность здания в тепловой энергии;
  • суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.

4213cb9eec5cfc4e7fe8b04148db9ebe.jpg

Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений

9338abc69f9be29320be989da6946e45.jpg

После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.

Технические параметры

Решая, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления, рассматривают его физические и технические характеристики, основные из которых:

  • Пропускная способность. Измеряется в метрах кубических в час или литрах в минуту, показывает объем жидкости, который прокачивает электронасос в единицу времени, расход тем больше, чем выше скорость потока. Показатель зависит от диаметра используемого трубопровода и может достигать значений до 15 м.куб./час.
  • Напор. Величина измеряется в метрах водяного столба и указывает высоту, на которую электронасос может вытолкнуть жидкость по вертикально установленному трубопроводу. Максимальный напор циркуляционного электронасоса у разновидностей с мокрым ротором — около 17 метров, хотя могут встречаться агрегаты с более высокими напорными характеристиками, но они неэффективны в эксплуатации (имеют большие габаритные размеры и слишком высокую стоимость).
  • Температурный диапазон. Понятно, что в отопительной системе насосное оборудование должно выдерживать максимальную температуру нагрева теплоносителя с запасом, обычно используемые модификации рассчитаны на максимальную температуру до 110º С, некоторые виды могут работать с жидкостями температурой до +130º С.
  • Уровень шума. В основном для использования в индивидуальных домах выбирают приборы с малым уровнем шума, такими особенностями обладает насосное оборудование с мокрым ротором, шумовые характеристики которого не превышают 35 — 40 Дб.
  • Соединение. В жилых индивидуальных домах используется отопительная магистраль малого сечения до 1,5 дюйма — в этом случае все насосное оборудование устанавливается в магистраль посредством резьбовых соединений (рассчитаны на трубопроводы диаметром до 2-х дюймов). Выходные фитинги большинства бытовых электронасосов оснащены наружной резьбой и легко встраиваются в линию при помощи соединительных муфт — американок.
  • Размерные параметры. Монтажная длина является основным показателем прибора при встраивании в трубопровод (для циркулярных видов стандартные размеры 130 и 180 мм.), также учитывается диаметр входного и выходного патрубков (стандарт 1 и 1,25 дюйма).
  • Класс защиты. По международной классификации стандартный класс защиты насосного оборудования отопительных систем IP44 — это означает, что агрегат защищен от попадания внутрь корпуса твердых механических частиц диаметром более 1-го миллиметра (первая цифра в маркировке), а его электрическая часть полностью закрыта от попадания капель и брызг, летящих под любым углом.

В характеристиках многих центробежных электронасосов для систем подачи воды, указывается и такой параметр, как размер частиц. Для насосных приборов замкнутой отопительной системы этот фактор не играет никакой роли (если не произошло разрушение материалов трубопровода и сантехнической арматуры) — жидкость в закрытом трубопроводе всегда в неизменно чистом состоянии.

По этой причине (открытый ротор с жидкостным охлаждением рассчитан на чистый теплоноситель) электронасосы с мокрым ротором не используют в магистралях горячего водоснабжения индивидуальных домов, где забор осуществляется из скважин или колодцев.

5888849c13c5d004357a03995427146d.jpg

Рис.7 Пример условного обозначения электронасосов Grundfos

Определение переменных

0c213620dee3d74af2246e60575f3f77.jpgНа производительность центробежного насоса влияют следующие составляющие:

  • напор воды;
  • необходимая потребляемая мощность;
  • размер рабочего колеса;
  • максимальная высота всасывания жидкости.

Итак, рассмотрим более детально каждый из показателей, а также приведем формулы расчета для каждого из них.

Расчет производительности центробежного насосного агрегата проводится согласно следующей формуле:

W = l1*(п*d1 – b*n)*c1 = l2*(п*d2 – b*n)*c2

Обозначение этой формулы следующее:
W – производительность насоса, измеряемая в м3/с;
l1,2 – ширина рабочего колеса соответственно по диаметрах d1,2;
d1 – диаметр всасывающего патрубка;
d2 – диаметр рабочего колеса;
b – толщина лопаток крыльчатки;
n – количество лопаток;
п – число «пи»;
с1,2 – меридианные сечения входящего и выходящего патрубков.

f91e195badb192dc3f51888875a1092e.jpgВозможно, Вас заинтересует статья о классификации центробежных насосов.

Статью о центробежных самовсасывающих насосах читайте здесь.

Создаваемый центробежным насосом напор воды рассчитывается по формуле:

N = (h2 – h1)/(p * g) + Ng + sp

Переменные в формуле обозначают:
N – высота напора, измеряемая в метрах;
h1 – давление в емкости забора жидкости, измеряемое в Па;
h2 – давление в емкости приема жидкости;
p – плотность жидкости, которая перекачивается насосом, измеряется в кг/м3;
g – постоянная величина, указывающая ускорение свободного падения;
Ng – показатель необходимой высоты подъема жидкости;
sp – сумма потерь напора жидкости.

Расчет необходимой потребляемой мощности производится по следующей формуле:

M = p*g*s*N

Переменные формулы означают:
M – необходимая потребляемая мощность;
p – плотность перекачиваемой жидкости;
g – величина ускорения свободного падения;
s – необходимый объем расхода жидкости;
N – высота напора.

Максимальная высота всасывания жидкости рассчитывается по формуле:

Nv = (h1 – h2)/(p * g) – sp – q2/(2*g) – k*N

Обозначение переменных следующее:
Nv – высота всасывания жидкости;
h1 – давление в емкости забора;
h2 – давление жидкости на лопатки крыльчатки;
p – плотность жидкости, которая перекачивается;
g – ускорение свободного падения;
sp – количество потерь во входящем трубопроводе при гидравлическом сопротивлении;
q2/(2*g) – напор жидкости во всасывающей магистрали;
k*N – потери, зависящие от прибавочного сопротивления;
k – коэффициент кавитации;
N – создаваемый насосом напор.

2 Рабочий процесс лопастного насоса

Момент сил сопротивления относительно
оси противодействует вращению рабочего
колеса, поэтому лопатки профилируют,
учитывая величину подачи, частоту
вращения, направление движения жидкости.

Преодолевая момент, рабочее колесо
совершает работу. Основная часть,
подведенная к колесу энергии, передается
жидкости, и часть энергии теряется при
преодолении сопротивлений.

Если неподвижную систему координат
связать с корпусом насоса, а подвижную
систему координат с рабочим колесом,
то траектория абсолютного движения
частиц будет складываться из вращения
(переносного движения) рабочего колеса
и относительного движения в подвижной
системе по лопаткам.

Абсолютная скорость равна векторной
сумме переносной скорости U— скорости вращения частицы с рабочим
колесом и относительной скоростиWдвижение по лопатке относительно
подвижной системы координат, связанной
с вращающимся колесом.

На рис. 15.2 штрих-пунктирной линией
изображена траектория частицы от входа
и до выхода из насоса в относительном
движении – АВ, траектории переносного
движения совпадают с окружностями на
радиусах колеса, например на радиусах
R1иR2.
Траектории частиц в абсолютном движении
от входа в насос до выхода – АС.Движение
подвижной системы –относительное, в
подвижной – переносное.

Параллелограммы скоростей для входа в
рабочее колесо и выхода из него:

f973c54c1181b0ae9e3438d533a7e16c.png(15.5)

где i= 1,2.

Сумма относительной скорости Wи переноснойUдаст абсолютную скоростьV
.

Параллелограммы скоростей на рис. 15.2
показывают, что момент скорости частицы
жидкости на выходе из рабочего колеса
больше, чем на входе:

V2Cosα2R2
>
V1Cosα1R1

Следовательно, при прохождении через
колесо момент количества движенияувеличивается. Возрастание момента
количества движения вызвано моментом
сил, с которыми рабочее колесо действует
на находящуюся в нем жидкость.

6fb06278310b94bf7f4af98a7bdea40f.png

Для установившегося движения жидкости
разность моментов количества движения
жидкости, выходящей из канала и входящей
в него за единицу времени, равна моменту
внешних сил, с которыми рабочее колесо
действует на жидкость.

Момент сил, с которыми рабочее колесо
действует на жидкость, равен:

М = Qρ(V2Cosα2R2
V1Cosα1R1),

гдеQ- расход
жидкости через рабочее колесо.

Умножим обе части этого уравнения на
угловую скорость рабочего колеса ω.

М ω= Qρ(V2Cosα2R2ω
V1Cosα1R1ω),

Произведение Мωназывается
гидравлической мощностью, или работой
которую производит рабочее колесо в
единицу времени, воздействуя на
находящуюся в нем жидкость.

Из уравнения Бернулли известно, что
удельная энергия, передаваемая
единице веса жидкости, называется
напором. В уравнении Бернулли, источником
энергии для движения жидкости была
разность напоров.

При использовании насоса энергия или
напор передается жидкости рабочим
колесом насоса.

Теоретическим напором рабочего колеса
НТ называется
удельная энергия, передаваемая
единице веса жидкости рабочим колесом
насоса.

N=Мω= HТ*Qρg

Учитывая, что u1=R1ω
— переносная (окружная) скорость
рабочего колеса на входе иu2
= R2
ω — скорость рабочего
колеса на выходе и что проекции векторов
абсолютных скоростей на направление
переносной скорости (перпендикулярной
к радиусамR1 иR2)
равныVu2
=
V2Cosα2
иVu1
= V1Cosα1,
гдеVu2иVu1
, получим теоретический напор
в виде

HТ*Qρg
=
Qρ(V2Cosα2R2ω
V1Cosα1R1ω),откуда

f0ab8d795e346e950572f14710e94128.png(15.6)

Фактический напор насоса
f03d2d087f36bda6fc4637ebe199cb33.pngменьше
теоретического напора поскольку в нем
взяты реальные значения скоростей и
давлений.

Лопастные насосы бывают одноступенчатыми
и многоступенчатыми. В одноступенчатых
насосах жидкость проходит через рабочее
колесо однократно (см. рис. 15.1). Напор
таких насосов при заданной частоте
вращения ограничен. Для повышения напора
применяют многоступенчатые насосы, у
которых имеется несколько последовательно
соединенных рабочих колес, закрепленных
на одном валу. Напор насоса повышается
пропорционально числу колес.

Лопастной насос может работать при
разных режимах, т. е. при разных подачах
и частотах вращения.

Прикрывая задвижку, установленную на
напорном трубопроводе насоса, уменьшают
подачу. При этом также изменяется напор,
развиваемый насосом. Для эксплуатации
насоса необходимо знать, как изменяется
напор, КПД и мощность, потребляемая
насосом, при изменении его подачи, т. е.
знать характеристику насоса, под которой
понимается зависимость напора, мощности
и КПД насоса от его подачи при постоянной
частоте вращения (рис. 15.3). dc84029a91297479d5bb22f8dd802822.png

Режим работы насоса, при котором его
КПД имеет максимальное значение,
называется оптимальным.

Для чего нужен насос в системе отопления

Большинству жителей верхних этажей в многоквартирных домах хорошо знакомо такое явление как холодные батареи. Это результат отсутствия в системе давления, необходимого для ее нормальной работы. Теплоноситель перемещается по трубам медленно и остывает уже на нижних этажах. С такой же ситуацией могут столкнуться и владельцы частного дома: в самой дальней точке отопительной системы трубы и радиаторы слишком холодные. Эффективно решить проблему поможет циркуляционный насос

Обратите внимание, что системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя могут быть вполне эффективны в небольших частных домах, но даже в этом случае имеет смысл подумать , поскольку при правильной настройке системы это позволит снизить общие расходы на отопление.

Упрощенно такой насос представляет собой мотор с ротором, который погружен в теплоноситель. Ротор вращается, заставляя воду или другую нагретую жидкость перемещаться по системе с заданной скоростью, создавая необходимое давление. Насос может работать в различных режимах. Например, установив устройство на максимум, можно быстро прогреть остывший в отсутствие хозяев дом. Затем восстанавливают настройки, которые позволяют получить наибольшее количество тепла при минимальных расходах. Различают модели циркуляционных насосов с «сухим» и «мокрым» ротором. В первом случае ротор насоса погружен в жидкость только частично, а во втором случае — полностью. Насосы с «мокрым» ротором издают при работе меньше шума.

Как правильно рассчитать производительность насоса

Такой важный параметр циркуляционного насоса, как его производительность, указывает на то, какое количество теплоносителя он может переместить за единицу времени. Расчет производительности циркуляционного насоса, которая обозначается буквой Q, выполняется по следующей формуле:

Q = 0,86R/TF–TR.

Параметры, которые используются в данной формуле, указаны в таблице.

Таблицы из текста

839a17e69118c2305b885ff33684efa2.jpg

Таблица 2. Параметры теплоносителя для расчета производительности насоса

Потребность помещений дома в количестве тепла для их обогрева, которая обозначается буквой R, определяется в зависимости от климатических условий местности, в которой такой дом расположен. Так, для домов, которые эксплуатируются в условиях европейского климата, выбирают следующие значения данного параметра:

  • частные дома небольшой и средней площади – 100 кВт на 1 м2;
  • многоквартирные дома – 70 кВт на 1 м2 площади их помещения.

В том случае, если расчет производительности насоса для отопления выполняется для зданий с низкими теплоизоляционными характеристиками, значение тепловой мощности, подставляемое в формулу, следует увеличить. Для производственных помещений, а также помещений, расположенных в зданиях с хорошей теплоизоляцией, значение параметра R принимают равным 30–50 кВт/м2.

Устройство циркулярного насоса

В бытовой подаче воды лидирующее место занимают электронасосы центробежного принципа действия — при заборе жидкость поступает на центробежное колесо через входное отверстие, расположенное по центру его оси и выталкивается через боковой выходной патрубок.

В циркулярниках тепловой носитель поступает в рабочую камеру через центральное отверстие, а затем выталкивается лопатками центробежного колеса сквозь расположенный в боковой части его корпуса выходной патрубок. Таким образом, по принципу действия циркуляционные устройства можно отнести к центробежным видам, имеющим коэффициент полезного действия не более 80% и чувствительным к твердым примесям в воде.

Конструктивно электронасос состоит из корпуса, внутри которого помещен защищенный от влаги электродвигатель с рабочим колесом на валу, в основном колеса насосов закрытого типа — состоят из двух дисков, между которыми размещены подающие лопасти.

32988c39dc46706fa6a2677148e0870c.jpg

Рис. 3 Вариант установки насоса в однотрубный контур с теплыми полами

Каким будет давление у насоса, качающего воду сверху

Когда водозаборная емкость расположена выше места установки перекачивающей системы, то практически не тратится энергия на всасывание. Тогда, чтобы рассчитать напор насоса, пользуются следующей формулой:

Нтр = Нгео + Нпотерь + Нсвоб – Нвысота бака.

Нтр здесь – необходимое значение напора, обусловленное затратами потребителя.

Нгео – разность уровней между платформой установки насоса и наивысшей точкой потребления воды.

Нпотерь – потери преодоления силы трения в подающей магистрали за исключением участка вертикальной трубы от подающего бака к насосу.

Нсвоб – напор из точек потребления при полном их открытии.

Нвысота бака – значение высоты между баком и насосом.

f75f9b28ba43e6e3355c8c48ce1052b4.jpg

Что касается напора

2051952ee94c5c8db812611534596f47.jpgДля того чтобы провести расчёт напора для центробежного или вибрационного скважинного насоса, необходимо выяснить глубину расположения насоса (глубину водозабора)

Этот немаловажный фактор, от которого зависит возможность скважинного насоса поднимать воду на заданную высоту от точки забора и транспортировать её без перебоев по всей длине трубопровода.

Важно: если технический показатель напора воды у конкретного центробежного или вибрационного скважинного насоса не будет соответствовать параметрам вашей системы водоснабжения, то, скорее всего, вас огорчит качество подачи воды в дом к каждой из водозаборных сантехнических точек. .

Для того чтобы провести расчёт напора для центробежного или вибрационного скважинного насоса, необходимо выяснить глубину расположения насоса (глубину водозабора). Она определяется от поверхности земли (горизонтального трубопровода) до точки погружения/расположения агрегата

Кроме того, необходимо принимать во внимание и длину всего трубопровода от начальной горизонтальной точки до распределителя системы водоснабжения.

Важно: расчёт длины горизонтального трубопровода стоит производить с учётом того, что на каждые 10 метров протяженности труб будет происходить потеря 1 метра напора оборудования. К тому же всегда приходится брать в расчёт и диаметр водозаборной трубы. Чем он меньше, тем больше статическое сопротивление в системе водоснабжения, а значит, и снижается напор воды коммуникации.

Оцените потери от трения в трубе.

Помимо минимального давления, необходимого для перекачивания воды на определенное расстояние, вашему насосу также необходимо преодолеть силу трения, создаваемую при перемещении воды по трубам. Общая сила трения зависит от материала, использованного при производстве труб, внутреннего диаметра и длины трубы, а также от наличия изгибов и способа монтажа. Посмотрите на значения потерь от трения в трубах, в таблицах в приложении. Запишите суммарную потерю трения в футах (это означает количество футов, которое вы «теряете» в высоте подачи воды насосом из-за трения)

* Справка: 1’’ (inch) = 1 дюйм = 2,54 см

Пример: Садовник решает использовать пластиковые трубы диаметром 1 дюйм и нуждается в трубе общей длиной 75 футов (включая длину по горизонтали ). Согласно таблице, на трение в трубах при использовании пластиковых труб диаметром 1 » происходит потеря 6,3 футов напора воды на каждые 100 футов общей длины трубы.

75фт ∗ 6,3 фт напора / 100 фт = 4,7 фт напора

Примем во внимание также потерю от трения в каждом монтажном соединении трубы. Для пластиковой трубы диаметром 1 «, одним 90º коленным разъемом и тремя резьбовыми соединениями потеря соответствует 15 футам.
.
Суммируя все потери вместе получим общую потерю от трения, которая составит:

Суммируя все потери вместе получим общую потерю от трения, которая составит:

4,7 + 15 = 19,7 фута или около 20 футов.

Эти диаграммы часто включают в себя оценку скорости воды, также основанную на её расходе и типе используемых труб. Лучше всего поддерживать скорость ниже 5 футов / с, чтобы предотвратить «гидравлический молот», повторяющуюся стучащую вибрацию, которая может повредить ваше оборудование.

189341a2a64cabc178e62c847274b2fb.jpg

Рекомендации по установке насосов

При установке насосов в магистраль отопления необходимо соблюдать следующие правила:

  • Агрегат устанавливается таким образом, чтобы его вал занимал горизонтальное положение, направление перемещения теплоносителя должно соответствовать стрелке на корпусе прибора.
  • Крепление подобранного устройства производится разводным сантехническим ключом при помощи резьбового крепежа (накидные гайки от фитингов американка) с прокладками.
  • Подсоединение к системе электроснабжения производится согласно электрической схеме включения, при этом используют три провода сечением не менее 0,75 мм. кв. и внешним диаметром, рассчитанным на уплотнительную муфту в коробке.

Перед первым включением проверяют трубопровод на отсутствие посторонних предметов, герметичность резьбовых соединений, правильность подключения проводов и параметры питающей электросети, убеждаются в том, что краны запорной арматуры открыты.

При включении удаляют воздух из насоса выкручиванием резьбовой пробки, проверяют амперметром силу тока в обмотке электродвигателя (она должна соответствовать данным, приведенным на корпусной маркировке), убеждаются в отсутствии повышенной вибрации и шума при работе агрегата.

68e7d91b82a3ebcd38ef936b53ccddbc.jpg

Рис. 16 Подключение и монтаж циркулярника Grundfos с байпасной веткой

Важные расчёты

d50b8635683b77e4c2f514634465a5d6.jpegПроизводительная мощность (производительность) позволяет насосу качать воду с требуемым для расхода в доме объемом

Для того чтобы сделать правильный подбор насосного агрегата для системы частного водоснабжения, необходимо провести верные расчёты производительной мощности и напора агрегата.

Производительная мощность (производительность) позволяет насосу качать воду с требуемым для расхода в доме объемом. Стоит знать, что согласно СНИП, средний расход воды в сутки на одного проживающего в доме составляет 200 литров. При этом всегда нужно этот показатель умножать на количество человек,

Но необходимо принять во внимание при расчетах производительной мощности помпы и момент, при котором все водозаборные точки будут включены одновременно. К полученным данным стоит прибавлять и возможное потребление воды для полива огорода

Согласно СНИП этот показатель равен 3-6 литров на 1м3 участка.

Для справки: средний объем расхода воды на каждую водозаборную точку выглядит так:

  • Душ или ванна — около 10 л/мин;
  • Туалет — 5-6 л/мин;
  • Кран в кухонной мойке — 6 л/мин.

При условии одновременного использования всех перечисленных сантехнических точек потребление воды составит в среднем 20-22 л/мин.

Как подобрать насос по параметрам расход и напор.

Форма подбора насоса представляет собой набор полей с фильтрами отбора. Любое поле фильтра подбора насосов можно не заполнять, если в этом нет необходимости. В группе полей «Конструкция насоса» опции сгруппированы в разных терминологиях. Вибрать можно только в одном поле, остальные автоматически обнулятся.

Переключатель «Подсоединение» позволяет отфильтровать насосы з муфтовым подсоединением от насосов с фланцевым подсоединением. Муфтовое подсоединение в контексте подбору это соединение с помощью резьбы любого вида как внешней, так и внутренней. Насоси, которые имеют в качестве опции дополнительные резьбовые фланцы, также считаются муфтовыми. Фланцевое подсоединение в контексте подбора это любое фланцевое подсоединение, включая овальные фланцы.

Переключатель «Двигатель» позволяет отфильтровать насосы с трехфазным двигателем от насосов с однофазным двигателем. Напряжение питания игнорируется.

Флажок «Только склад» позволяет отфильтровать заказные насосы от насосов, которые могут находиться на складе в Украине. Критерий не стопроцентний, показывает только тенденцию.

Флажок «Рекомендуемые» отфильтрует насосы с хорошим соотношением цена / качество. Фильтр очень субъективный, поскольку основывается только на нашем личном мнении.

Поля «расход» и «напор» имеют дополнительную опцию «приоритет». Она указывает на то, какой параметр должен рассчитываться точно, то есть если «приоритет» установлен на «расход», то в результаты подбора попадут насосы, гидравлическая характеристика которых по расходу будет точно соответствовать запросу, а по напору -15+40% от запрашиваемой.

В результаты подбора выводится список насосов, подходящих по гидравлическим и другим параметрам, указан производитель.

По ссылке на наименовании можно перейти на страницу описания модели.

Обращаем Ваше внимание на то, что форма подбора насосов не учитывает уровень качества, ценовую политику производителей, популярность моделей, сроки поставки и т.п. ньюансы, важные для принятия решения о покупке конкретной модели.Для получения этой дополнительной информации рекомендуем обратиться по телефонам (050) 8132514, (096) 6980735,(0542) 640632 либо отправить запрос при помощи формы

c34ba8f21d3c88fa01afa32cebcddd18.jpgЗдравствуйте! Подскажите, какой насос купить?! От колодца до дома 120 метров, подъем примерно 30 градусов. Колодец 6 метров. Воды 2, 5 метра.

Кроме указанных данных, вам нужно бы ещё знать дебет колодца: количество воды в м3/ч, которое может выдать водоносный слой при непрерывной откачке, тестовый замер обычно делают в течение 2-4 часов.

Производительность насоса не может превышать дебет, он должен быть постоянно погруженным в воду. Насос подороже, снабжённый защитой от сухого хода, прекратит работу, а дешёвый, без автоматики, выйдет из строя. Судя по уровню, колодец у вас довольно водонаполненный, но подстраховаться не помешает.

Для начала прикинем, какой напор (высота подъёма) нужен. Расчёт сделаем по упрощённой формуле:

H = Hр + (0, 2 х L) + 15

Hр – расстояние от нижней точки водозабора до верхней точки водопровода;

f08ea2d94cc6a9f997d307eee5851fbe.jpgL – общая длина водопровода;

15 – рекомендуемая поправка для поддержания давления.

Допустим, вам нужно подать воду в доме на высоту 10 м.

Высота колодца — 6 м. Разница отметок на рельефе при длине 120 м и угле наклона в 30º — 69 м. Hр составит 10+6+69=85 м.

Считаем:

Напор = 85 м + (0, 2 х 120) + 15 = 124 метра

Это значительная величина. Бытовая поверхностная насосная станция на такую высоту воду не поднимет вне зависимости от того, где вы её поставите, в колодце или доме.

Остаётся только погружной скважинный насос, довольно мощный.

Недорогой «Ручеёк», с его максимальным подъёмом в 42 м — не для вас.

Что касается желаемой производительности, то открытый кран расходует около 6 л/мин, душ 9 л/мин, на полив сада-огорода примем 25 л/мин. При открытом кране на кухне, душе в ванной и одновременном поливе выходит 40 л/мин. Это 2, 4 м3/час.

Возможно, вам и не нужен такой большой объём, если это не жилой дом, а дача.

Итак, мы имеем напор 124 метра и желаемый расход 2, 4 м3/час.

Производители и цены

Отопление является основной системой частного дома, в отличие от водопровода и канализации, его остановка может нанести существенный финансовый ущерб при поломках в зимнее время и размораживании. Даже если хозяева присутствуют в доме и циркулярник вышел из строя, придется срочно покупать новый прибор, а это не всегда возможно в глухих сельских районах. Также качественное насосное оборудование для отопления повышает комфортность проживания и экономит энергоресурсы — поэтому лучше выбирать модели от известных производителей, избегая описанных выше китайских подделок.

Wilo — известный немецкий производитель, поставляет на рынок широкую линейку бытовых циркулярников серии RS, Stratos, Smart, Top, все модификации имеют следующие особенности:

  • Выпускаются в соответствии с европейской директивой по энергосбережению EnEV для отопительных контуров с тепловой мощностью более 25 кВт, согласно которой допускается только автоматическое регулирование работы насосного оборудования и наличие не менее 3 ступеней регулировки потребляемой электроэнергии.
  • Рассчитаны на европейское напряжение переменного тока в 230/400 В с допустимыми отклонениями 10%.
  • Корпуса в основном сделаны из чугуна.
  • Мощность агрегатов в зависимости от напорных и объемных характеристик лежит в диапазоне от 40 до 200 вт., выбранный ранее электронасос для однодюймовой трубы wilo — star rs 25\6 имеет мощность 99 Вт.
  • Стоимость циркулярных электронасосов Wilo колеблется в пределах от 50 до 100 у.е.

79de4d9a3b6e568be45e331d0ce4285e.jpg

Рис. 14. Популярные марки циркулярников Grundfos, Wilo, DAB

Grundfos — всемирно известный датский производитель насосного оборудования, на рынке представлены модели UP, UPS, UPSD, Solar и их более современные аналоги Alpha2, имеющие следующие особенности:

  • Корпуса изготавливают из чугуна, латуни и нержавеющей стали (маркируются литерой N).
  • Модели UPS оснащены 3-мя скоростями вращения вала, в Alpha2 частота регулируется автоматически.
  • Представлен широкий спектр мощных моделей с объемом подачи до 15 м./ куб. и напором до 15 м.
  • Стоимость электронасосов Grundfos составляет 70 — 100 у.е., цена мощных приборов может доходить до 500 у.е.

Если сравнивать мощность агрегатов Wilo и Grundfos, то аналогичный ранее рассмотренному прибору Star RS 25\6 от Wilo, Grundfos UPS 25-60 180 потребляет в полтора раза меньше электроэнергии — его мощность составляет 60 Вт. К тому же Grundfos имеет максимальный объем подачи в 4,35 м.куб./ч. против 3,5 м.куб./ч. у Wilo.

DAB — известный итальянский производитель, поставляет на рынок бытовые циркулярные насосы серии A и VA, их отличительные особенности:

  • Наличие 3-х скоростей вращения у однофазных моделей и встроенная защита от перегрузки.
  • Рабочая температура теплоносителя от -10 до +110 С.
  • Для бытового использования наиболее подходит линейка VA, максимальная производительность который составляет 3,5 м.куб.\ ч. и максимальный напор 6,5 м. (у серии A соответствующие максимальные показатели 16 м.куб.\ч. и 11 м.).

Выбор моделей DAB является оптимальным вариантом по соотношению цены и качества, циркулярник DAB VA 35/180 с максимальными производительностью 3 м. куб./ч. и напором 4,3 м. стоит около 60 у.е. — это на 40 у.е. дешевле Grundfos и Wilo.

f00894d081125d9e9fe87b29414ea058.jpg

Рис. 15 Параметры DAB

ВЫБОР НАСОСОВ НА ПРИНТЕРЫ И РАСХОДЫ ONLINE

Подача — количество нагнетаемого теплоносителя за единицу времени (м3 / ч). Чем выше расход, тем больше количество жидкости, которую может перекачивать насос. Этот показатель отражает количество теплоносителя, которое передает тепло от котла к радиаторам. Если питание низкое, радиаторы не нагреваются должным образом. Если эффективность будет чрезмерной, затраты на отопление дома значительно возрастут.

Расчет мощности оборудования циркуляционного насоса для отопительной системы может осуществляться по следующей формуле:Qpu = Qn / 1,163xDt [м3 / ч]

abb2723fff0245d408a3a73a017a7244.jpgТаким образом, блок питания Qpu в точке строительства (измеренный в м3 / ч), Qn — количество тепла, потребляемого в нагреваемой области (кВт), Dt — разница температур, расположенная на передней и задней трубах (для стандартных систем 10- 20 ° C), 1163 — удельное теплоемкость индикатора (если используется другой теплоноситель, формула должна быть скорректирована).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОЩНОСТИ НАСОСА Мегаобучалка

 

Устройство и работа гидравлических машин основана на использовании принципов гидравлики. Гидравлические машины это такие, в которых основным рабочим телом является жидкость.

По своему назначению в зависимости от характера происходящих в них энергетических процессов гидравлические машины можно разделить на две большие группы: гидравлические двигатели и насосы.

Гидравлические двигатели служат для преобразования гидравлической энергии потока жидкости в механическую энергию, получаемую на валу двигателя и используемую в дальнейшем для различных целей, в основном для привода различных машин.

Насосами называются гидравлические машины для перемещения жидкостей путем повышения энергии рабочей среды. Механическая энергия, подводимая к насосам от двигателей, приводящих эти машины в действие, преобразуется в них в гидравлическую энергию жидкости.

По принципу действия различают гидравлические машины лопастного типа (центробежные насосы, турбины) и машины, действующие по принципу вытеснения жидкости твердым телом (поршневые насосы).

 

Полезная работа, потребляемая насосом в единицу времени (мощность) будет равна:

 

N= γ·Q·H л.с.

где γ – удельный вес жидкости, γ = ρ·g ;

Q – производительность насоса, т.е. расход жидкости, подаваемой насосом в трубопровод;

Н – полный (манометрический) напор.

 

Действительная мощность, потребляемая насосом и подводимая к нему от двигателя, будет больше полезной мощности ввиду неизбежных потерь энергии в насосе. В формуле для определения полезной мощности насоса Н = Ннас , тогда Nнас= , где определяется по формуле:

 

где Н-высота подъема, т.е. Н=Н2·αi. Для практических расчетов принимаем αi=1. Индекс «в» на всасывающей линии, «н» — на нагнетательной линии.

Вычислим :

Откуда:

Nнас=

 

Результаты расчетов по вариантам занести в таблицу:

 

Вариант Значение Nнас, кВт
6,628

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ряде участков гидравлической установки режим течения жидкости – турбулентный, в результате мы имеем большие потери напора. Как следствие это влечет за собой экономические затраты. Рекомендую добавить в циркуляционную жидкость небольшие количества таких веществ, как, например, высокомолекулярные полимеры (полиокс, полиакриламид – ПАА), гуаровая смола, поливиниловый спирт – ПВС. Будучи растворенными в жидкости, они обладают способностью значительно снижать гидравлические сопротивления при турбулентном режиме.

Механизм происходящих при этом явлений полностью пока не выяснен, но есть основания полагать. Что частицы этих веществ (их длинные и гибкие молекулы), внесенные в поток жидкости, тесно взаимодействуя с ее пульсирующими частицами, существенно изменят характер турбулентного течения.

Указанные изменения проявляются, прежде всего, в близкой к стенкам, ограничивающим поток, весьма малой по толщине области пограничного слоя. Здесь снижаются пристеночные поперечные пульсации скоростей и давлений, и это оказывает решающее влияние на общий уровень турбулентности и поведение потока в целом. Причем достаточно нескольких миллионных долей полимера по отношению к растворителю, чтобы достигалось значительное уменьшение гидравлического сопротивления.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Нефтегазовая гидромеханика/ Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д.- Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003.-

480 с.

 

2. Техническая гидромеханика/ Емцев Б.Т. – 2-е изд., перераб. И доп.- М.: Машиностроение, 1987.-440 с.: ил.

 

3. Основы теоретической механики: Учебник. 2-е изд., перераб. и дополн. – М.: Изд-во МГУ, 2000.- 719 с.

 

4. Сопротивление материалов: Учебник для вузов/ Под общ. Ред. Акад. АН УССР Г.С. Писаренко.- 4-е изд. перераб. и доп.- Киев: Высшая школа, 1979.-696 с. 30106.2105000000.

 

5. Бурдин Г.Д., Базакуза В.А., Единицы физических величин: Справочник-Харьков: Высшая школа, 1984.

 

6. Стоцкий Л.Р. Физические величины и их единицы.-М.: Просвещение, 1984.

 

7.Теория механизмов и машин: Терминология. Буквенное обозначение величин.-М.: Наука, 1984.

 

8. Курсовое проектирование и его унификация в Московском институте нефти и газа имени И.М. Губкина.4.1. и 4.2..-М.-: МИНГ, 1987.

 

9. Методическое пособие для выполнения курсовой работы по гидравлике/Зозуля Н.Е., Альметьевск, 2001.

 

megaobuchalka.ru

Для чего нужен циркуляционный насос

Открытые отопительные системы, в которых теплоноситель циркулирует по кругу, работают по следующей схеме: охлажденная вода поступает в котел, и после нагрева за счет теплового расширения поднимается вверх по трубам, нагревая батареи отопления. Далее, по замкнутому контуру она опускается вниз и по горизонтальному трубопроводу с небольшим уклоном снова попадает на нагревательные ТЭНы котла.

Главный недостаток естественной циркуляции — малый размер контура, длина которого не превышает 30 метров, поэтому в большинстве бытовых отопительных систем применяется принудительная циркуляция.

Для перемещения воды по трубам в магистраль устанавливают электронасос, который лопатками своего рабочего колеса проталкивает тепловой носитель. Регулировку температуры в радиаторах отопления производят за счет изменения температуры воды в нагревательном котле, второй метод — регулирование скорости движения водного потока по трубам.

Многие типы циркулярников имеют 2 или 3 (реже 4) скорости, позволяющие повышать нагревательные свойства радиаторов за счет увеличения скорости движения теплоносителя.

067dbaae1572bfe192dd51cf8402c283.jpg

Рис.2 Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Краткий обзор насосов

Насосы можно классифицировать по принципу действия, конструктивным особенностям и назначению. Также бывают погружные и поверхностные агрегаты. Все они предназначены для перекачки жидкости, но большинство предусматривает не только ее, но и подъем воды с разной глубины:

  • Насосы для скважин. В основном являются погружными моделями. Характеризуются тем, что могут поднимать воду с больших глубин (не имеют ограничений) в зависимости от мощности силового агрегата. Создают мощный напор в трубопроводе.
  • Дренажники. Обладают более высокой производительностью, но не предназначены создавать высокое давление, высокий напор не дают. Удобны тем, что могут перекачивать грязную воду с мелкими физическими частицами.
  • Центробежные. Универсальные насосы. Могут применяться как в скважинах, так и для перекачки жидкости из резервуаров. В воду не опускаются и имеют ограничение по расстоянию от поверхности водной глади до входа всасывающего патрубка. Напор насоса зависит от количества крыльчаток и мощности двигателя, но все же они не могут поднимать столб воды выше чем на 120 метров.
  • Вихревые. Похожи на центробежные, но здесь по-другому организована крыльчатка. При меньшей мощности двигателя они обеспечивают высокий напор и производительность. Поднимают столб воды свыше 160 м. Недостатком является требовательность к ее чистоте.
  • Циркуляционные. Не поднимают воду с глубин, но также создают определенное давление и работают при повышенных температурах.

0ef3a7186e0ff33f495f2be059aa36af.jpg

Принцип функционирования

d3365e0c64aed1c6a09833d490d0f533.jpgДля того, чтобы правильно выполнить расчет агрегата этого вида, прежде всего, необходимо знать по какому принципу работает это устройство.

Принцип функционирования центробежного насоса заключается в следующих важных моментах:

  • вода через всасывающий патрубок поступает к центру рабочего колеса;
  • крыльчатка, размещенная на рабочем колесе, которое установлено на основном валу приводится в движение с помощью электродвигателя;
  • под воздействием центробежной силы вода от крыльчатки прижимается к внутренним стенкам, при этом создается дополнительное давление;
  • под создавшимся давлением вода выходит через нагнетательный патрубок.

Примите к сведению: для того, чтобы увеличить напор выходящей жидкости, необходимо увеличить диаметр крыльчатки или повысить обороты двигателя.

Способы вычисления зависимостей водорасхода и диаметра трубопровода

С помощью нижеприведённых формул можно как рассчитать расход воды в трубе, так и, определить зависимость диаметра трубы от расхода воды.

3cb16f0a3a4de4223d026e631182d01b.gif

В данной формуле водорасхода:

  • под q принимается расход в л/с,
  • V –  определяет скорость гидропотока в м/с,
  • d – внутреннее сечение (диаметр в см).

Зная водорасход и d сечения, можно, применив обратные вычисления, установить скорость, или, зная расход и скорость – определить диаметр.

В случае наличия дополнительного нагнетателя (например, в высотных зданиях), создаваемое им давление и скорость гидропотока указываются в паспорте прибора. Без дополнительного нагнетания скорость потока чаще всего варьируется в интервале 0,8-1,5 м/сек.

Для более точных вычислений принимают во внимание потери напора, используя формулу Дарси:

ce1358caf178964840a05f178861d4f2.gif

Для вычисления необходимо дополнительно установить:

  • длину трубопровода (L),
  • коэффициент потерь, который зависит от шероховатостей стенок трубопровода, турбулентности, кривизны и участков с запорной арматурой (λ),
  • вязкость жидкости (ρ).

Зависимость между значением D трубопровода, скоростью гидропотока (V) и водорасходом (q) с учётом угла уклона (i) можно выразить в таблице, где две известные величины соединяются прямой линией, а значение искомой величины будет видно на пересечении шкалы и прямой.

7be7e1c6b416f0a4c77814c471c8f7e2.jpg

Для технического обоснования также строят графики зависимости эксплуатационных и капитальных затрат с определением оптимального значения D, которое устанавливается в точке пересечения кривых эксплуатационных и капитальных затрат.

Расчёт расхода воды через трубу с учётом падения давления можно проводить с помощью онлайн-калькуляторов (например: http://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy-raschet-truboprovoda.html).

Для гидравлического расчёта, как и в формуле, нужно учесть коэффициент потерь, что предполагает выбор:

  1. способа расчёта сопротивления,
  2. материала и вида трубопроводных систем (сталь, чугун, асбоценмент, железобетон, пластмасса), где принимается во внимание, что, например, пластиковые поверхности менее шероховатые, чем стальные, и не подвергаются коррозии,
  3. внутреннего диаметры,
  4. длины участка,
  5. падения напора на каждый метр трубопровода.

В некоторых калькуляторах учитываются дополнительные характеристики трубопроводных систем, например:

  • новые или не новые с битумным покрытием или без внутреннего защитного покрытия,
  • с внешним пластиковым или полимерцементным покрытием,
  • с внешним цементно-песчаным покрытием, нанесённым разными методами и др.

Читайте далее

Определение требуемой головки в здании и выбор насосного оборудования

⇐ назад123456

Давление в системе водоснабжения здания должно обеспечивать бесперебойное водоснабжение всех потребителей. Поэтому его значение определяется в худших условиях (в час максимального потребления воды).

Необходимое давление в здании H m, м.

вода. статья, определяется по формуле:

Htr = Hgeom + hv + hcch + H + hj (10)

где: Hgoom — геометрическая высота лифта.

hv — потеря давления на входе (перед водой);

hc — потеря головки в счетчике воды;

hj — минимальная свободная головка перед краном (в соответствии с Приложением 2)

H — Суммарная потеря сети с учетом локального сопротивления определяется по формуле:

55abd025a0e9fd995ed136b02e3574a8.gif (11)

где: Kl — коэффициент, учитывающий местное сопротивление и принятый: 0,3 — в сетях бытовых трубопроводов и питьевой воды для жилых и общественных зданий; 0,2 — в сетях общих коммерческих и тепловых трубопроводов жилых и общественных зданий и в промышленных водопроводных сетях; 0,15 — в интегрированных сетях газо- и газопроводов.

Потери на входе hv определяются при выполнении гидравлического расчета внутренней системы водоснабжения.

Потеря головки в счетчике воды определяется во время выбора счетчика.

В случае системы противопожарной защиты для водоснабжения, в случае, если выбранный размер счетчика не позволяет обеспечить максимальный расход экономического и пожарного потока, предотвращается утечка тока, проходящая по счетчику байпасной линии; в этом случае считается, что потери числителя равны нулю.

Геометрическая высота подъема воды Хгеом, принятая в качестве отметки разницы изоливного отверстия сантехнической арматуры и площади пола над уровнем точки прикрепления внутреннего водоснабжения к городской сети (над точкой подключения к городской сети)

Насосные агрегаты

Требования к расположению насосов и выбору их схемы установки.

Требуемое давление Htr сравнивается с гарантией Hgar. Если HghárHHtr будет управлять внутренним водоснабжением, это будет обеспечено за счет использования давления в уличной сети внешнего водоснабжения.

Когда Hghar ≤Htr, головка должна быть увеличена с помощью насосов. Головка насоса определяется по формуле:

Hnas = Htr-Hgar (12)

Если Htr-Hghar = 1 … 1,5 м, можно увеличить диаметр трубы в отдельных секциях с последующей коррекцией расчета требуемой головки.

В зависимости от расчетного максимального расхода воды на входе и при определенном давлении насос выбирается из каталога.

Позиционирование устройства непосредственно под жилыми квартирами, детьми или комнатами группы детских садов и детских садов, классов, школ, больничных палат, служебных помещений офисных зданий, классных комнат учебных заведений и других подобных помещений не допускается, поэтому их следует размещать на помещениях тепловых станций, котлов и котельных.

Поскольку нет необходимости разрабатывать вышеупомянутую комнату для работы в ходе, если необходимо увеличить давление на сеть, необходимо выбрать только насос и его технические характеристики.

ссылки

первый

Калицун В.И., Кедров Б.С., Ласков Ю.М. Гидравлика, водоснабжение и сточных вод. М. Стройиздат, 1980.

2. Кедры Б.С., Ловцов Е.Н. Сантехническое оборудование здание. Москва, Стройиздат, 1989.

3. СНиП 2.04.01-85 Внутреннее водоснабжение и канализация зданий. Стандарты проектирования.

четвёртая

Шевелев Ф.А., Шевелев А.А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводные трубы.

Расчет основных параметров водопроводной системы

7d8cdb2ef40752f97238de04d51d0836.gif

Рис. 6 Потери в водопроводной системе в зависимости от диаметра труб

При выборе и расчете электрического скважинного насоса для водопровода необходимо, с учетом приведенных выше данных, правильно подобрать его следующие параметры.

Вид электронасоса по принципу действия. Как указывалось выше, скважинный насос выбирается по принципу работы индивидуально для каждого вида водозаборной емкости.

Глубина погружения. Значение в паспортных данных помпы не должно быть ниже разницы между  динамическим и статическим уровнем.

Объем подачи. Расчет производительности проводят с учетом количества проживающих в доме людей, потребляющей воду бытовой техники (стиральной и посудомоечной машин) и точек забора. Учитываются душевые и ванные, унитазы, биде, мойки и раковины.

Часто требуется ухаживать за растениями на участке, поэтому водоснабжение должно учитывать расходы на полив. Рассчитать мощность и объем подачи можно с помощью таблиц или произведя расчеты калькулятором, суммировав все показатели.

Совсем не обязательно подсчитывать все точки забора воды в доме, чтобы определить мощность насоса, можно по таблицам определить потребление по суточным нормам, средний показатель при этом лежит в пределах 200 л. на одного человека.

119934224aa7bc08028d6060fe42f672.jpg

Рис. 7 Суточные нормы потребления

Высота подъема. Основной параметр помпы, который подлежит точному расчету. Указанный в паспортных данных напор должен выполнять следующие функции:

  • Подъем жидкости из водозаборной емкости на высоту до поверхности с расстояния 1 — 2 м. ниже динамического уровня.
  • Горизонтальную подачу потребителю. При расчетах принимают 1 м. вертикального столба равным 10 м. горизонтальных пластиковых труб диаметром 1 дюйм. При снижении диаметра труб подача существенно падает, трубы меньшего диаметра редко используются в водопроводной системе. Невыгодно использовать и стальные трубы, гидравлическое сопротивление которых больше пластиковых и подача уменьшена в 0,7 раза.
  • Рабочее давление. Насосу необходимо обеспечивать давление для работы системы, стандартные значения которого 1,4 — 2,8 бар. (1 бар. приблизительно равен 1 атм. или 10 м. вертикального водного столба).

47644977220e8b27a160a33ce46cff9b.jpg

Рис. 8 Таблица гидравлических потерь

Формула для расчёта напора

eb8b99f8cbda9f27084e04de84d54599.png

H тр – искомое значение для глубинного насоса.

H гео – высота подъема и длина горизонтального участка в вертикальных метрах водного столба.

H потерь – сумма потерь в водопроводной системе, устанавливается по таблицам или расчетами. Данные потери связаны с трением жидкости о поверхность труб, а также падением скорости в коленах и тройниках.

H своб – напор на создание рабочего давления в системе. Данное значение необходимо брать в диапазоне 15 – 30 м.

Расчет производительности и высоты подъема является основной задачей при выборе насосного оборудования. Первый параметр можно установить по нормам потребления на одного человека, при расчете напора суммируют длину вертикального участка, протяженность горизонтальной линии и давление в системе, переведенные в метры водного столба. Расчет мощности в этом случае не понадобится, она будет зависеть от производительности погружного электронасоса и высоты подъема жидкости.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Константин Корепов
Константин Корепов / автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Тепло Проект
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

1 × 2 =

Adblock
detector