Скорость потока

Целевой расход для конструкции насоса определяется из приложения, например, для систем отопления из расчета потребности в тепле или для систем канализации из статистических параметров для максимального ожидаемого количества сточных вод. Для многих приложений существуют национальные и международные стандарты. Характеристики центробежного насоса (например, напор, потребляемая мощность, КПД) указываются в зависимости от расхода.

Руководитель доставки

Расчетный напор для конструкции насоса состоит из:
  • статическая высота (статическая = не зависит от расхода)
    • Разница высот между уровнем жидкости на стороне всасывания и на стороне нагнетания (геодезическая высота)
    • Разница давлений между напорным и всасывающим резервуарами (с закрытыми резервуарами).
    • возможно необходимое давление на выходе
  • величина потерь от потерь давления в трубопроводной системе в зависимости от расхода
Полезная механическая работа, передаваемая от насоса к перекачиваемой жидкости, в зависимости от силы веса, называется напором H насоса. При постоянной скорости n и постоянном расходе Q он не зависит от плотности перекачиваемой жидкости, но зависит от ее вязкости. Его можно рассчитать, разделив перепад давления на плотность перекачиваемой среды и локальную гравитационную постоянную. В случае ньютоновских жидкостей напор можно учитывать при кинематической вязкости ниже 20 мм² / с независимо от перекачиваемой среды. По этой причине особенно удобно отображать характеристическую кривую центробежных насосов. При перекачке воды величина напора равна напору в метрах водяного столба.

Давление газа

Давление пара перекачиваемой жидкости оказывает большое влияние на поведение кавитации и, следовательно, на значение NPSH в системе. Давление пара является одним из важнейших свойств жидкостей при выборе насосов и зависит от температуры жидкости.

рабочая температура

Для конструкции насоса особенно важны максимальная и минимальная температура перекачиваемой среды. Они учитываются при выборе материалов и уплотнений и, при необходимости, при испытании на устойчивость материала к среде. Физические свойства среды (плотность, вязкость) меняются с температурой. Потребляемая мощность насоса прямо пропорциональна плотности. Следовательно, необходимо учитывать температуру из рабочего диапазона с максимальной плотностью. Кроме того, для вязких сред (ν> 10 мм² / с) необходимо изменить ход характеристик насоса.

Рабочая точка центробежного насоса

Он определяет значения расхода Q и напора H, которые устанавливаются в стационарном режиме со скоростью n, соответствующей характеристике напора насоса. Под желаемой рабочей точкой следует понимать точку на характеристической кривой системы, для которой ищется насос в соответствии с расчетами трубопровода. Целью выбора является (в дополнение к другим критериям, таким как максимальная эффективность) минимизировать отклонение между желаемой рабочей точкой и (реальной) рабочей точкой. Рабочая точка системы всегда находится в точке пересечения между насосом и текущей характеристикой системы. При постоянной скорости он перемещается по кривой дросселирования с увеличением сопротивления трубы в сторону меньшего объемного расхода. Рабочая точка должна быть близка к оптимальной эффективности.

Минимальное давление на входе

Для безотказной работы насосам требуется минимальное статическое давление на входе, которое также обычно называют статическим минимальным давлением на входе. Когда он протекает через насос, это давление на стороне всасывания уменьшается из-за изменения скорости перекачиваемой среды во всасывающем корпусе и в рабочем колесе насоса. Критическая точка – вход крыльчатки. Если перепад давления настолько велик, что падает ниже давления пара жидкости, образуются пузырьки пара. Дальнейший поток через крыльчатку приводит к повышению гидравлического давления в крыльчатке. В области более высокого давления пузырьки пара схлопываются, как имплозия, что приводит к разрушению материала в этих точках. Этот процесс, известный как кавитация, можно акустически распознать по треску, который усиливается с увеличением кавитации. Скорость подачи также ухудшается, потому что насос теперь перекачивает водогазовую смесь. Следовательно, необходимо поддерживать минимальное статическое давление на входе на всасывающем отверстии насоса, чтобы избежать кавитации. Величина этого необходимого давления зависит от:
  • температура перекачиваемой среды
  • Требуемое минимальное статическое давление на входе в соответствии с рабочей точкой насоса.
Требуемый чистый положительный напор на всасывании (требуется HH или NPSH) относится конкретно к насосу и обычно указывается производителями насоса в виде кривой NPSH на диаграмме производительности насоса. Как правило, существует сильная корреляция со скоростью насоса. Следующее относится к типам насосов постоянного тока:
  • Высокая скорость – & gt; Высокие требования к NPSH
  • Низкая скорость – & gt; Требуется низкий NPSH
Рекомендуется увеличить эти значения с запасом прочности 0,5 м (1,6 фута), чтобы компенсировать возможные отклонения в расчете рабочей точки во время выбора насоса. Общие стандарты допускают минимальную степень кавитации для конкретных требований NPSH:
  • снижает напор в рабочей точке на 3% или меньше.
  • не приводит к значительному ухудшению качества, снижению производительности или сокращению срока службы.
Однако такие приемлемые значения кавитации могут привести к недопустимому шуму. Для обеспечения оптимальной производительности обычно рассчитывают расчет NPSHavailable с запасом прочности от прибл. От +1 до +5 м (от +3 до +15 футов), в зависимости от скорости и рабочей точки насоса.