Меню

Требуемая мощность привода насоса

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.

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:

Читайте также:  Как увеличить мощность ховера

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



Определение мощности электродвигателя для привода насоса

date image2015-10-16
views image2302

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

При расчёте мощности электродвигателя исходными данными являются производительность насоса (секундная подача) и напор. Подачу и напор насоса принимают по режимной точке работы системы

( насосы – водопроводы – сеть ) или ( насосы –водопроводы ).

Мощность насоса, кВт, определяется по формуле:

где γ — удельный вес перекачиваемой жидкости, кг/м 2 · с 2 :

Qпроизводительность насоса, м 3 / с:

h НАС — к.п.д. насоса при работе в данном режиме: для поршневых насосов 0,7-0,98: для центробежных насосов при давлении выше 40 м (39000 H/м 2 ) 0,6 — 0,77; при давлении ниже 40 м – 0,3 — 0,6.

Мощность электродвигателя насоса ( кВт) принимают больше мощности, потребляемой насосом, на случай перегрузок от неучтённых условий работы

P = ,

где K — коэффициент запаса мощности ;

h ПЕР — к.п.д. передачи.

При непосредственном соединении вала насоса с валом электродвигателя

h ПЕР.=1. При соединении приводного двигателя насоса через промежуточную передачу h ПЕР — принимается по паспорту.

Коэффициент запаса мощности принимается в зависимости от мощности насоса:

Мощность насоса ,кВт менее 20 20-50 50-300 более300
Коэффициент запаса мощности 1,25 1,2 1,15 1,1

и зависит также от соотношения мощности насоса при расчётных, подаче и напоре; ближайшего значения мощности электродвигателя, изготовляемого промышленностью, паспортные данные которого соответствуют условиям работы насосного агрегата.

Читайте также:  Мощность тягового электродвигателя те 002

Примечание: при выборе электродвигателя к центробежному насосу необходимо обратить внимание на частоту вращения двигателя, т.к. у центробежного насоса мощность — P; напор — H; производительность- Q; вращательный момент двигателя — М и частота вращения –n связаны соотношениями:

где индекс 1 соответствует исходным значения, а 2 – новым расчётным решениям.

Таким образом, при изменении скорости вращения двигателя исходные параметры насоса и двигателя должны быть пересчитаны.

При выборе электродвигателя к насосам необходимо знать мощность,

частоту вращения, напряжение в сети, тип и исходные двигателя. Необходимо стремиться подобрать мощность двигателя ближе к номинальной, поскольку номинальный режим двигателя соответствует максимальному к.п.д. и удовлетворя- ет установленным нормам и требованиям в отношении нагрева, коэффициента мощности, электрической прочности и т.п.

Источник

Определение эффективной мощности насоса и мощности его привода

Эффективная мощность насоса определяется по формуле

где Нэ — эффективный напор насоса:

Q — эффективная подача (производительность насоса, равная общему расходу жидкости в трубопроводах);

ρ — плотность жидкости;

g — ускорение силы тяжести;

ρ·g = γ — удельный вес жидкости;

.

Для определения мощности привода необходимо знать КПД насоса , который для данного насоса К 20/30 зависит от подачи. По графической характеристике насоса при подаче 5 л/с КПД равен 60%, т.е. ηн = 0,6.

Мощность привода насоса

Частота вращения вала насоса и двигателя n = 2000 об/мин в соответствии с характеристикой насоса.

Выписка из каталога ВНИИГИДРОМАШ,

Москва 1987

1. Нацентробежные консольные насосы общего назначения типов К и КМ для воды (таблица 9, рисунок 15). Насосы горизонтальные одноступенчатые консольные с односторонним вводом жидкости к рабочему колесу. Температура воды не более 85 °С, содержание твердых включений до 0,2 мм, концентрация до 0,1%. Проточная часть изготовляется из серого чугуна. Насосы изготавливаются с подачей от 1.4 до 100 л/с с напором от 10 до 90 м

Обозначение: К — консольные, далее цифра — подача в м 3 час, следующая цифра — напор в м

2. На центробежные, многоступенчатые секционные, горизонтальные типа МС (таблица 10, рисунок 16) для откачки нейтральных шахтных вод при температуре до плюс 60 ºС. Насосы могут быть использованы и в других областях для подачи воды и других чистых жидкостей.

Читайте также:  Сечение проводов относительно мощности

3. На многоступенчатые секционные насосы, типа ЦНС (таблица 11).

Таблица 9 Техническая характеристика насосов К и КМ

Марка Подача л/с H м N об/мин Hдоп м N кВт D колеса мм ∆hдоп м
k 20/18 (2К9) 5,5. 1,45 3,5
К 20/30 (2К6) 5,5 2,65
К45/30 (3К9) 12,5 4,5 5.4
К 45/55 (3К6) 12,5 4,5 10,5
К 90/35 (4К-12) 35. 5,5 5,1
К 90/85 (4К-6) 5,5 5,1
. Марка насоса Подача, л/с Напор, Нм Мощность насоса, кВт кпд %
МС 30мг2 6,1-8,3 50-54 6,2-6,5 55-63 2-секционный
МС 30мг3 6,1-8,4 81-75 8,9-9,8 55-63 З-секционный
МС-мг4 61-83-125 108-100-72 11,8-13-14,8 55-63 4-секционный

Таблица 11 Многоступенчатые секционные насосы (ГОСТ 10407-70) типа ЦНС (выписка)

Подача Напор столб жидкости, м n, об/мин Высота всасывания кпд %
ЦНС 13-67 7,0 46-47
ЦНС 13-167
ЦНС 13-100
ЦНС 13-200
ЦНС 22-88 6.0 48-50
ЦНС 22-132
ЦНС 22-175
ЦНС 22-2
ЦНС 22-262
ЦНС 22-300 —-
ЦНС 38-40 6,0
ЦНС 38-60
ЦНС 38-80
ЦНС 38-100
ЦНС 38-120
ЦНС 38-140
ЦНС 38-200

Рисунок 15 Характеристики насоса К 20/30, КМ 20/30, (2К6, 2КМ6)

Рисунок 16 Характеристики насоса МС-30х4, МС-30х3, МС-30х2

Контрольные вопросы

1. Основное уравнение гидростатики.

2. Следствия закона гидростатического давления.

2.1 О поверхностях равного давления.

2.2 О передаче поверхностного давления в жидкости.

2.3 О сообщающихся сосудах.

2.4 О гидростатическом парадоксе.

3. Что называется гидростатическим давлением? В каких единицах оно измеряется? Что называется абсолютным давлением, манометрическим давлением, вакуумом?

4. Виды движения жидкости. Параметры потока жидкости.

5. Уравнение постоянства расхода (неразрывности потока).

6. Уравнение Бернулли и гидравлические потери.

7. Уравнения для расчета потерь напора по длине трубы и местных потерь напора.

8. Особенности гидравлического расчета трубопроводов.

9. Основные параметры гидравлических машин: расход, напор, мощность, КПД.

10. Понятие, свойства кавитации. Кавитация в лопастных насосах.

11. Вакуумметрическая и геометрическая высота всасывания.

Источник