Как изменить мощность насоса

Главная проблема поверхностных насосов в том, что они не обеспечивают подачу воды с глубины свыше 7 метров. На деле же большинство из них исправно качает воду лишь с 5-метровых скважин. Хотя, чисто теоретически, при обычном атмосферном давлении, эти насосы способны засосать воду с глубины 9 метров.

Погружные насосы в отличие от поверхностных всасывают воду с глубины до 40 метров, но не способны создать достаточный напор для водоснабжения дома.

Не обостряя внимания на точности приведенных цифр, хочу привести несколько способов решения проблемы слабого всаса насосом. Тем более что все эти способы уже давно известны и их должны знать все. А дальше на своё усмотрение каждый сможет воспользоваться одним из приведенных советов или отыскать свою идею.

Здесь предложено несколько способов повышения мощности водяного насоса. Скомбинировав несколько в одну систему, можно улучшить водоснабжение своего дома, огорода или бани. Подключив поверхностный насос к погружному вибрационному, можно собрать свою надежную водную станцию. Творите маэстро!

Двигаемся навстречу воде

Порой не хватает какого-то метра для нормальной работы насоса. И, наверное, многим приходила в голову идея опустить водокачающий агрегат пониже. Можно закрепить площадку на стенке внутри колодца или построить плот, плавающий по поверхности воды. Вокруг скважины можно выкопать яму и обустроить в ней кессон. Заодно отпадет проблема звукоизоляции насоса. А чтобы зимой холодный воздух не проникал в кессон, просто необходима утепленная крыша на нём.

Глубже трёх, четырёх метров яму рыть не стоит — наверняка будут трудности с обслуживанием насоса. Можно яму вовсе не копать, если имеется подвал в доме. Желательно, чтоб от подземного помещения до источника было недалеко. Хотя самое главное — это приблизиться к зеркалу воды хоть бы на два метра. А если расстояние до насоса велико, то можно уменьшить сопротивление потоку на горизонтальном участке — увеличив диаметр трубопровода и использовав более гладкие пластиковые или металлопластиковые трубы.

Для прокладки горизонтального трубопровода вовсе не обязательно рыть котлован вровень с глубиной подвала, достаточно лишь углубиться ниже границы промерзания грунта — 1,4 метра для Подмосковья. В получившеюся петлю, находящуюся выше насосного агрегата, воду закинет атмосферное давление.

Рециркуляция

Этот способ действительно работает и гарантированно помогает затянуть воду с недостающих 3–5 метров. Уже давно проверено, что любой насос вполне может помочь себе сам.

По сути: при рециркуляции часть воды с напорной линии возвращается на всасывающую трубу для восполнения недостающего давления в ней. Но чтобы эта компенсация была наиболее эффективна, подключать обратку нужно не через обычный тройник, а с помощью специального сужающего устройства — эжектора. Каждый, кто видел насадку пылесоса для побелки стен и потолка знает, о чём идёт речь. За счет сужения обратный поток с большим напором втягивает и тянет за собой жидкость из ёмкости. Вполне реально самому собрать эжектор из штуцера с наименьшим выходным отверстием и тройника.

Для работы рециркуляции всегда нужно пожертвовать напором. Именно поэтому рекомендуется поставить на обратную линию кран, чтобы можно было регулировать величину обратного потока. Не всегда требуется максимальная мощность от рециркуляции, а вот дополнительное давление в напоре никогда не помешает.

Лучше всего эжектор работает в воде, поэтому его рекомендуется погружать в колодец или скважину, но если от насоса до источника метров за 50 тогда прокладывать вторую трубу и дорого и даже не обязательно. Вполне можно поместить эжектор на полпути до источника воды.

Высокое давление в скважине

Самый необычный способ увеличения мощности насоса — накачать герметизированную скважину один раз обычным компрессором. Конечно же, этот эксперимент вряд ли получиться у хозяев колодцев, но заварить верх обсадной трубы скважины абсолютно реально.

А если компрессор достаточно мощный и вас не беспокоит громкая трескотня от его работы, тогда можно и вовсе обойтись без насоса. Выдавливание воды компрессором спасет тех, у кого в скважине находится жижа из песка или мела. Однако знайте, что повышенное давление может загнать воду не только в заборную трубу, но и обратно в водоносный слой. Учтите пористость грунта и скорость наполнения скважины.

Тандем водокачек

Ранее уже говорилось о возможности совместного использования погружного и поверхностного насоса, также и парочка агрегатов на поверхности может справиться на отлично в тандеме с проблемою недостаточной мощности всасывания. Тогда как ни один из них по отдельности не способен справиться с водоснабжением дома.

Система из двух насосов имеет право на жизнь, особенно если уже имеется один исправный, но слабоватый агрегат.

Нужно только не забыть о несложных правилах построения такой системы:

1. Производительность всасывающего насоса должна быть не меньше напорного.
2. Насосы должны включаться в работу одновременно через одно общее реле давления.
3. Нужна защита от сухого хода либо на каждом насосе или на всасывающем патрубке до общего реле давления.

Практикуйте полное заполнение линии всаса перед пуском. Наиболее критичны в работе любого насоса первые минуты его работы, когда он на предельной мощности пытается прогнать воду по всем внутренностям вверх. После появления устойчивого напора работать машине становится легче. Используйте обратный клапан на заборной трубе.

Автор: Виталий Петрович. Украина, Лисичанск.

Регулирование подачи насоса.

Основной задачей регулирования подачи насоса является подача в сеть расхода Q(м³/ч), заданного определенным графиком. При этом характеристики насоса, такие как Н(напор), p(давление), N(мощность) и η(коэффициент полезного действия) имеют тенденцию изменяться.

Однако сеть трубопроводов и потребители накладывают на некоторые из параметров определенные условия. Например насосы должны создавать определенные потребителем расход и давление, отвечающее гидравлическим свойствам системы трубопроводов.

Компрессоры в некоторых случаях работают на сеть с переменным Q, но должны обеспечить постоянное давление р (например, пневматический инструмент) в других случаях они работают с постоянным Q при переменном р.

Таким образом возможны различные варианты регулирования подачи. Самые актуальные способы регулирования подачи насоса рассмотрены в этой статье.

Дроссельное регулирование при постоянной частоте оборотов.

Предположим, что насос подключен так, как показано на схеме.

Отложим на графике характеристики напора, мощности и КПД центробежного насоса при постоянном числе оборотов.

На этом же графике изобразим характеристику трубопроводной сети, на которую работает насос. При этом считается, что регулирующий дроссель открыт полностью.

Установившийся режим работы центробежного агрегата возможен только если напор насоса равен напору, расходуемому в системе. Это равенство наблюдается в точке а.

В случае прикрытия дросселя на напорной трубе точка а передвинется по характеристике влево и займет положение а^/, задав новые значения параметров Q^/, H^/, N^/.

Дальнейшее перекрывание дросселя вызывает смещение характеристики трубопроводной системы ещё больше вверх, и точка а передвигается в точку а^//, дающую значения параметров Q^//, H^//, N^// и т.д.

Следовательно, дроссельное регулирование при постоянной частоте вращения достигается введением дополнительного гидравлического сопротивления в сеть трубопроводов машины.

Поскольку наибольшая подача достигается при полностью открытом дросселе (точка а), дроссельное регулирование применяют только с целью уменьшения подачи.
Энергетическая эффективность такого регулирования низка, но благодаря своей простоте этот способ широко применяется.

При дроссельном регулировании центробежных машин, подающих жидкость, дроссель располагают на напорной трубе. Если расположить его на всасывающей трубе, то при глубоком регулировании может возникать кавитация.

Изменение частоты вращения вала

В тех случаях, когда имеется возможность изменять частоту вращения вала двигателя, приводящего в движение центробежную машину, целесообразно воспользоваться этим вариантом.

Насос подключен к трубопроводу так же, как и в предыдущей схеме и работает при частотах вращения n1, n2, n3, причем n1<n2<n3.

Перейдем к характеристике. Точки пересечения характеристик H(Q) насоса и характеристики трубопровода обозначены как a1, a2,a3,a4 и определяют режимы работы установки при различных частотах вращения.

По графику видно, что при изменении частоты вращения могут быть достигнуты различные подачи и напоры, причем с изменением частоты вращения – изменяются подача и напор.
В отличие от предыдущего способа, этот способ дает возможность регулировать подачу в любом направлении.

Современные насосы, например насосы для отопления , уже оборудуются многоскоростными электродвигателями, позволяющими переключать насос с одной скорости на другую. Если же оборудовать центробежный агрегат инвертером — преобразователями частоты, то появится возможность плавно изменять частоту вращения, устанавливая любую подачу

Установка поворотных направляющих лопастей

Энергия, передаваемая потоку жидкости в центробежном агрегате, во многом зависит от условий входа на рабочие лопасти. Закручивание потока, поступающего в рабочее колесо, влияет на величину напора и при заданной характеристике трубопровода изменяет подачу машину.

Отсюда возникает возможность регулирования воздействия на поток на входе в насос с помощью особого лопастного направляющего аппарата. Такой направляющий аппарат может быть изготовлен в двух исполнениях: осевом и радиальном.

Осевой направляющий аппарат.

Осевой направляющий аппарат состоит из лопаток Л с радиальными осями вращения: лопасти поворачиваются одновременно при помощи особого перестановочного кольца.

В зависимости от положения лопаток, поток на входе будет иметь радиальное направления – не встречать сопротивления, или при закрытии лопаток – расход Q=0. Промежуточные между этими двумя вариантами положения лопастей будут давать возможность регулировать подачу.

Радиальный направляющий аппарат.

Радиальный направляющий аппарат представляет собой круговую цилиндрическую решетку поворотных лопаток с осями, параллельными геометрической оси ротора машины. Такой аппарат требует радиального подвода потока жидкости к насосу, поэтому монтировать его в трубопровод менее удобно, чем предыдущий вариант.

Радиальный направляющий аппарат следует устанавливать в непосредственной близости от входа в колесо, только в этом случае достигается эффективное регулирование.

Если разместить его на некотором расстоянии от машины, то эффективность может быть низкой из-за быстрого торможения вращательного движения потока.
Многочисленные опыты показали, что на регулирование подачи направляющим расходуется меньше энергии по сравнению с дросселем.

Видео по теме

В настоящее время регулирование подачи центробежного насоса осуществляется дросселированием и изменением частоты вращения.

Первый способ применяется в малых насосах, таких как насос для повышения давления, приводимых в движение короткозамкнутыми электродвигателями трехфазного тока.

Крупные промышленные насосы, приводимые в движение паровыми турбинами и специальными двигателями, регулируются изменением частоты вращения или смешанным способом(ступенчатое изменение частоты вращения и подрегулировка дросселем).

Дросселирование центробежных насосов во избежание явления кавитации допускается только на напорном трубопроводе.

Вместе со статьей «Регулировать подачи насоса: дроссель, изменение частоты и др способы» читают:

Способ регулирования производительности центробежного насоса заключается в перепуске части перекачиваемой жидкости с выхода насоса на его вход через байпасную линию с регулирующей задвижкой и всасывающей задвижкой на входном трубопроводе насоса до байпасной линии. Регулирование производительности производят одновременным открытием байпасной и закрытием всасывающей задвижек и поддерживают постоянным суммарный расход перекачиваемой жидкости в байпасной и выходной линиях или номинальную мощность, потребляемую электродвигателем, вращающим насос. Изобретение направлено на экономию электроэнергии и расширение области применения. 4 ил.

Предложение относится к системам водоснабжения, перекачки жидкостей и газов.

Известен способ регулирования производительности задвижкой на напорном патрубке насоса (дросселированием), основанный на увеличении сопротивления напорной линии (Лобачев П.В. Насосы и насосные станции. Учеб. для техникумов, — 3-е изд., перераб. и доп. Москва, Стройиздат, 1990, с.106). Способ характеризуется низким КПД, особенно при существенных диапазонах регулирования.

Близким к предлагаемому является способ регулирования производительности насосов перепуском части перекачиваемой жидкости с выхода насоса на его вход через байпасную линию с регулирующей задвижкой. Указанный способ регулировки экономичен для насосов с коэффициентом быстроходности n_s>300 и для вихревых насосов, у которых при увеличении подачи мощность уменьшается. В центробежных насосах с меньшим коэффициентом быстроходности регулирования подачи перепуском ведет к увеличению мощности, потребляемой насосом, и может вызвать перегрузку электродвигателя (Лобачев П.В. Насосы и насосные станции. Учеб. для техникумов, — 3-е изд., перераб. и доп. Москва, Стройиздат, 1990, с.106-109).

Наиболее близким является устройство, в котором реализуется способ регулирования производительности центробежного насоса перепуском части перекачиваемой жидкости с выхода насоса на его вход через байпасную линию с регулирующей задвижкой и всасывающей задвижкой на входном трубопроводе насоса до байпасной линии [JP 1-0176675 В (SAYAMA SEISAKUSHO КК) 30.06.1998, фиг.1, 3].

Однако известный способ регулирования не экономичен.

Задачей изобретения является расширение области применения способа регулирования перепуском для любых центробежных насосов и экономия электроэнергии при регулировании.

Технический результат достигается тем, что в способе регулирования производительности центробежного насоса перепуском части перекачиваемой жидкости с выхода насоса на его вход через байпасную линию с регулирующей задвижкой и всасывающей задвижкой на входном трубопроводе насоса до байпасной линии, согласно изобретению регулирование производительности производят одновременным открытием байпасной и закрытием всасывающей задвижек и поддерживают постоянным суммарным расход перекачиваемой жидкости в байпасной и выходной линиях или номинальную мощность, потребляемую электродвигателем, вращающим насос.

Существенными отличительными признаками заявленного технического решения являются регулирование производительности одновременным открытием байпасной и закрытием всасывающей задвижек вместо регулирования одной байпасной задвижкой в прототипе и поддержание постоянным суммарного объема перекачиваемой жидкости в байпасной и выходной линиях или номинальной мощности, потребляемой электродвигателем, вращающим насос.

Сохранение суммарного расхода перекачиваемой жидкости или номинальной мощности, потребляемой электродвигателем, вращающим насос, позволяет избежать увеличения мощности потребляемой насосом и перегрузки двигателя при регулировании. Повышение давления на входе насоса, достигаемое при одновременном открытии байпасной и закрытии всасывающей задвижек, приводит к пропорциональной экономии электроэнергии.

Предлагаемый способ регулирования производительности центробежных насосов иллюстрируют схемы фиг.1 — 4.

На фиг.1. и 3 изображены предельные варианты, а на фиг 2 — промежуточный вариант реализации предлагаемого способа регулирования. Фиг.4 поясняет предлагаемый способ регулирования с помощью характеристики Q-H насоса и характеристики Р водопроводной сети.

Устройство для реализации предлагаемого способа содержит насос 1, байпасную задвижку 2, всасывающую задвижку 3, манометры 4, 5 и 6. На фиг.4 использованы следующие обозначения: производительность (расход) Qн — номинальный, Qp — регулировочный; характеристика сети Р — номинальная и Рр -регулировочная; характеристика паспортная насоса Q-H, где Н — высота подъема перекачиваемой жидкости.

На схеме фиг.1 изображен исходный вариант, когда всасывающая задвижка 3 на входе насоса 1 полностью открыта, а байпасная задвижка 2 полностью закрыта. Насос и двигатель, его вращающий, работают в номинальном режиме. Давление на выходе насоса, измеряемое манометром 4, определяется потребителями и параллельно работающими насосами и равно 10 атмосферам. Давление на входе насоса, измеряемое манометром 5, для простоты принимаем равным 0 атм. Производительность насоса Q₁=1000 м³/ч задаем для примера.

На схеме фиг.2 изображен промежуточный вариант регулировки, когда байпасная задвижка 2 на перепускной линии приоткрыта, а всасывающая задвижка 3 на входе насоса призакрыта. При этом часть жидкости Q₁=100 м³/ч, которую не нужно поставлять потребителю, циркулирует по обводной линии, перенося часть энергии с выхода насоса на его вход и повышая давление на входе, измеряемое манометром 5, например на 1 атмосферу, что эквивалентно поднятию воды на входе насоса на 10 метров. При этом уменьшается разность давлений на входе и выходе насоса на 1 атмосферу и разгружается электродвигатель, приводящий в движение насос. Однако скорость жидкости на входе и внутри насоса несколько (примерно на 10%) возрастает, что приведет к снижению кавитационного запаса насоса и к ограничению диапазона регулирования. Кавитационный запас можно сохранить, если при регулировании поддерживать мощность двигателя, равной номинальной, вместо поддержания номинальным расхода.

На схеме фиг.3 изображен предельный вариант регулировки, когда байпасная задвижка 2 на перепускной линии открыта полностью, а всасывающая задвижка 3 на входе насоса 1 полностью закрыта. При этом вся жидкость циркулирует по обводной линии. Давление на входе и выходе насоса равны (без учета потерь) и определяются потребителями, и параллельно работающими другими насосами.

Энергия двигателя тратится лишь на поддержание циркуляции жидкости в байпасной линии. Скорость жидкости в байпасной линии возрастает в несколько раз (например, в 5 раз), а потери в байпасной линии максимальны и пропорциональны квадрату скорости жидкости.

Если диаметр байпасного трубопровода равен диаметру напорного (выходного) трубопровода насоса, то при закрытой всасывающей задвижке и полностью открытой байпасной задвижке, скорость жидкости в байпасной линии будет максимальной и превышать скорость на выходе насоса при номинальной нагрузке, например, в 5 раз (почти как на свободный излив). Расход жидкости, перекачиваемой насосом, возрастет также в 5 раз. Если уменьшать диаметр байпасного трубопровода, а скорость жидкости считать оставшейся максимальной, то, чтобы обеспечить расход жидкости, равный номинальному, можно уменьшить диаметр байпасного трубопровода в 5^1/2 раз, то есть в 2,2 раза. Если учесть, что производительность насоса регулируют на 50% (в 2 раза), то диаметр байпасного трубопровода может быть уменьшен еще в 2^1/2 раза, то есть в 1,4 раза. Следовательно, диаметр байпасного трубопровода может быть меньше диаметра напорного примерно в 3 раза.

На практике требуется регулировка производительности насосов на 30-50%, поэтому скорость жидкости в байпасной линии и потери в ней незначительны и соизмеримы с потерями при регулировании производительности насоса за счет изменения частоты вращения насоса с помощью асинхронно-вентильных каскадов и преобразователей частоты.

Рисунок фиг.4 поясняет предлагаемый способ регулирования с помощью характеристики Q-H насоса и характеристики Р водопроводной сети. Точка расхода Q_н соответствует номинальному режиму работы насоса (фиг.1). Точка расхода Q_p соответствует регулировочной величине расхода (фиг.2). Поскольку суммарный расход насоса сохраняется при регулировке равным Q_н, то точка 1 показывает, где должна проходить регулировочная характеристика сети Р_р (выделена пунктиром). Величина Δh соответствует повышению давления на входе насоса при регулировке.

Возможность осуществления способа рассмотрим на практическом примере. Например, надо модернизировать действующую насосную станцию с насосными агрегатами мощностью 1 МВт и регулированием производительности дросселированием (Лобачев П.В. Насосы и насосные станции. Учеб. для техникумов, — 3-е изд. перераб. и доп. Москва, Стройиздат, 1990, с.106). При частичном открывании байпасной задвижки 2 (фиг.2) с целью уменьшения количества жидкости, поставляемой потребителю, дополнительно загружается насос и электродвигатель, например до 1,2 МВт, что недопустимо. Чтобы разгрузить насосный агрегат до допустимой номинальной мощности, согласно изобретению надо прикрыть всасывающую задвижку 3, одновременно контролируя расход жидкости. Если регулировка недостаточна, то вышеописанные операции надо повторить. Однако при поддержании номинальной мощности не полностью используется возможность экономии электроэнергии. Если далее прикрывать всасывающую задвижку можно получить большую экономию электроэнергии. Оптимальный результат достигается при сохранении суммарного расхода перекачиваемой жидкости в байпасной и выходной линиях.

На практике наиболее просто можно реализовать предлагаемый способ регулирования с помощью таблицы соответствия числа оборотов всасывающей задвижки числу оборотов ведущей байпасной задвижки для сохранения суммарного расхода жидкости. Можно изготовить специальную задвижку, в которой с помощью одного привода регулируются два потока жидкости.

Предлагаемый способ регулирования целесообразно применять в электроприводных насосах с мощными высоковольтными синхронными и асинхронными двигателями взамен регулирования с помощью дорогостоящих частотных преобразователей и асинхронно-вентильных каскадов.

Годовая экономия электроэнергии, например, для насоса типа Д4000-95-2, приводимого во вращение синхронным двигателем мощностью 1250 кВт, составит 1095000 кВт·ч даже при экономии в 10% (максимальная экономия электроэнергии при регулировании производительности на 30% близка к 30%).

Способ регулирования производительности центробежного насоса перепуском части перекачиваемой жидкости с выхода насоса на его вход через байпасную линию с регулирующей задвижкой и всасывающей задвижкой на входном трубопроводе насоса до байпасной линии, отличающийся тем, что регулирование производительности производят одновременным открытием байпасной и закрытием всасывающей задвижек и поддерживают постоянным суммарный расход перекачиваемой жидкости в байпасной и выходной линиях или номинальную мощность, потребляемую электродвигателем, вращающим насос.

Во время эксплуатации
насосных установок приходится по тем
или иным причинам менять подачу жидкости
в сеть. Можно выделить четыре способа
регулирования производительности
насоса, основанных на изменении
характеристики сети или насоса.

Дроссельный
метод основан
на изменении гидравлического сопротивления
трубопровода с помощью вентиля или
задвижки на нагнетательной стороне
насоса. В принципе регулировать можно
и запорным устройством, установленным
на всасывающей стороне, но делать этого
не рекомендуется из-за возможности
возникновения явления кавитации (см.
подразд. 5.2).

При дроссельном
регулировании характеристика насоса
остается неизменной, с изменением
сопротивления трубопровода рабочая
точка перемещается по кривой

(рис. 5.17). Если рабочая точка в начальный
момент находилась в положении
,
то, закрывая задвижку, мы перемещаем ее
в точку
,
а открывая − в точку
.

Рис. 5.17. Изменение
положения рабочей точки насоса

при дроссельном
регулировании

При регулировании
производительности насоса рекомендуется
соблюдать следующее правило: отклонение
КПД от его максимального значения не
должно превышать 7 %. Проведя через график

линию постоянного КПД
,
получим точки

и
,
соответствующие крайним значениям КПД,
за пределы которых выходить не следует.

Участок характеристики
насоса от точки

до точки

является его рабочим участком, в пределах
которого
.

Дроссельный метод
с точки зрения энергетических затрат
невыгоден, так как приходится тратить
энергию на преодоление гидравлических
сопротивлений в дросселе. Однако он
применяется чаще всего в силу своей
простоты.

Регулировка
изменением числа оборотов.
Согласно уравненям пропорциональности,
изменение числа оборотов рабочего
колеса приведет к изменению характеристик
насоса, характеристика сети при этом
останется постоянной, как видно из рис.
5.18. Числу оборотов

соответствуют производительность

и напор
,
меньшему значению

− меньшие величины

и
.
Снижение

и

приводит к снижению мощности насоса.

Рис. 5.18. Изменение
положения рабочей точки насоса

при изменении
числа оборотов рабочего колеса

Метод изменения
числа оборотов в промышленных условиях
применяется крайне редко из-за
необходимости установки между двигателем
и насосом устройства, позволяющего
менять число оборотов (вариатора, коробки
скоростей, электромагнитной муфты). Все
это достаточно сложное и дорогостоящее
оборудование, снижающее к тому же общий
КПД насосной установки. По этой причине
в целях облегчения подбора насоса в
насосостроении пошли по пути увеличения
типоразмеров насосов.

Регулирование
изменением угла установки лопаток.
Этот метод, так же как и предыдущий,
связан с изменением рабочей характеристики
насоса и применяется только для
регулировки производительности осевых
(пропеллерных) насосов с поворотно-лопастными
рабочими колесами. Схема такого насоса
показана на рис. 5.19. Рабочее колесо
насоса, помещенного в корпус (трубу) 1,
не имеет ни переднего, ни заднего диска.
Задним диском служит ступица 3
на которой вертикально устанавливаются
поворачивающиеся лопасти 2
под углом к направлению потока (к оси
вала). Передним диском служит корпус.
После выхода из насоса жидкость проходит
через неподвижные направляющие лопатки,
в которых кинетическая энергия переходит
в потенциальную энергию давления.
Поворот лопастей производится специальным
механизмом.

1

2

3

Рис. 5.19. Схема
осевого насоса:

1 –
корпус; 2 –
рабочая лопатка; 3
– ступица

Осевые насосы
относятся к типу быстроходных. Коэффициент
быстроходности

достигает в них 1000 и более, т. е. эти
насосы имеют наиболее высокие подачи
и самые низкие напоры.

Регулирование
изменением наружного диаметра рабочего
колеса. При
изменении внешнего диаметра рабочего
колеса

и неизменных других геометрических
размерах подобие колес нарушается и
уравнения пропорциональности становятся
непригодными.

В данном случае
имеет место такая зависимость:

.

Часто насосы одного
и того же типа комплектуются несколькими
колесами разных размеров. Для примера
на рис. 5.20 показаны рабочие характеристики
центробежного насоса ALC-3
фирмы Alfa
Laval
с шестью типоразмерами колес,
предназначенного для перекачивания
пищевых жидкостей.

40

35

30

25

20

15

10

5

10 20 30
40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

Рис. 5.20. Рабочие
характеристики насоса при различных

диаметрах рабочего
колеса

Для того, чтобы подобрать подходящий насос, необходимо знать технические характеристики насоса, его напор и производительность и соотнести данные с условиями эксплуатации агрегата. Найти параметры можно на табличке насоса (шильдик), в техпаспорте или инструкции к эксплуатации. 

Что такое производительность насоса?

Производительность насоса – это фактический объем жидкости, перекаченный за определенную единицу времени. В России стандартом измерения производительности насоса является количество перекаченных кубических метров жидкости в один час (м³/ч).
В продаже можно встретить также насосы с обозначением параметров л/с (литры в секунду). Значения параметров зачастую бывают теоретическими и приблизительными, так как фактически расход агрегата превышает заявленную производительность. В формуле для расчета не учитываются возможные утечки и потери в трубопроводе, так как в идеале эти значения и вовсе должны стремиться к нулю. В современных гидравлических насосах номинальный и идеальный расходы действительно практически идентичны. 

От чего зависит производительность насоса?

Производительность насоса зависит от следующих факторов:

• Вид и тип гидравлической машины
• Тип перекачиваемой жидкости, ее вязкость и густота
• Скорость вращения шестеренок, их габариты, впадины и выступы зубьев (в работе масляного насоса)
• Частота линейного перемещения рабочего органа насоса
• Количество рабочих колес и их диаметр (в многоступенчатых агрегатах подача выше, чем в одноступенчатых)

В центробежном и вихревом типе насосов напор напрямую зависит от производительности и наоборот. При уменьшении параметра напора, увеличивается производительность. При увеличении – падает. На рисунке представлен график напорных и производительных характеристик и их взаимосвязь. 
График помогает выбрать необходимые параметры агрегата для необходимых параметров и условий. 

Регулировка производительности

В ходе работы насосов возникает необходимость менять параметры производительности. Такая потребность возникает на насосных станциях городских и муниципальных водоснабжений, в сельском хозяйстве, в котельных и на теплоэлектростанциях. Регулировка производительности необходима для ограничений или увеличений объемов подачи в соответствии с нуждами. Для регулировки производительности насосов существует несколько способов. 

Дросселирование

Этот метод применяется для увеличения энергопотребления и снижения общего КПД системы. Работа метода состоит в установке задвижки на трубопроводе, подающем напор. Задвижки бывают ручными и автоматическими и работают в различных режимах. Задвижку можно прикрывать для снижения расхода и увеличения гидравлического сопротивления сети. Такое действие вызовет снижение подачи и увеличение напора. 

Байпасирование

Байпасирование (или перепуск) – это метод регулировки производительности, подходящий для автоматических систем отопления. В случае, если необходима ручная регулировка, вместо клапана устанавливается задвижка. 
Суть метода состоит в установки перемычки с клапаном между напорным и всасывающим трубопроводами. Такое действие помогает сохранять постоянную величину перепада давления, что приводит к регулированию напора. Когда давление падает – напор увеличивается, клапан открывается и излишки воды возвращаются в зону всасывания из напорного трубопровода. 
По этой причине насос эксплуатируется в зоне оптимального коэффициента полезного действия с постоянными параметрами расхода и напора жидкости. 

Обточка рабочего колеса

Как мы уже упоминали, на величину подачи в центробежных насосах влияет рабочее колесо и его диаметр.

Поэтому, при обточки (уменьшении) диаметра производительность падает вместе с напором. Производить обточки следует в соответствии с допустимой нормой (количеству и величине). Найти соответствующую информацию можно в нормативных документах на группу насосов. 

Изменение частоты вращения рабочего колеса

Оптимальным вариантом регулировки производительности считается изменение числа оборотов вала приводного электродвигателя. К плюсам метода относят:

• Энергоэффективность
• Возможность эксплуатации насоса при максимальных КПД
• Автоматическое поддержание напора или производительности в необходимых пределах
• Комфортное изменение параметров в соответствии с потребностями системы 

Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.