При использовании циркулярных насосов и при их подборе для перекачивающих установок стоит учитывать множество параметров – степень давления, скорость перемещения жидкости по трубам, трение, изменение напора,  показатели расхода мощности и коэффициента полезного действия. Но это еще не все критерии, которые нужно брать во внимание, не нужно забывать про еще один критерий выбора – рабочая точка насоса. Она отражает корректность работы устройства. Если для специалистов данный параметр воспринимается без вопросов, и они понимают, что это такое, то вот у новичков могут появиться недопонимания, поэтому стоит его рассмотреть подробнее.

Применение насосов на производстве, критерии подбора
Применение насосов на производстве, критерии подбора
https://images.ru.prom.st

Что такое рабочая точка

Рабочая точка является областью пересечения параметров насоса с показателями системы. Она отражает напор и подачу жидкости, которая проходит по трубопроводу. Именно эти критерии необходимо брать во внимание во время монтажа системы в помещении.

Ниже имеется точное объяснение понятия «Рабочая точка»:

Рабочая точка центробежного насоса является пересечением кривой напора H(Q).с параметрами кривой установки HA(Q). Кривая H(Q) взаимосвязана с параметрами насоса, а вот HA(Q) зависит от характеристик установки.

Отображение точки на графике
Отображение точки на графике
https://cf2.ppt-online.org

Рабочая точка указывает на показатели производительности (подачи) насоса на определенном напоре. Так как могут эти параметры быть связаны между собой?

Под производительностью понимается уровень объема жидкости, который передается насосной установкой по трубным элементам за единицу времени.

Напор является удельной механической работой, которая передается насосом на жидкость. Зависимость между данными показателями считается гидравлическим критерием насоса.

Определение технических параметров насоса

Технические параметры насосных установок, включая рабочую точку, определяют только при помощи испытаний. Основой является зависимость подачи от напора, они обозначаются латинскими буквами Q-H. А вот расход мощности и КПД – это следствие рабочего процесса устройства, при котором создается подача Q и напор H.

График системы с открытой задвижкой
График системы с открытой задвижкой
https://nasos-egm.ru

При испытаниях учитывается принцип работы насоса и движение жидкости в системе:

  • Во время испытаний жидкость производит замкнутый круг;
  • Насос забирает жидкость из емкости;
  • Далее он ее подает в напорную сеть. Это часть трубопровода, на котором установлен расходомер и дроссельная задвижка;
  • После жидкость снова поступает в емкость.

Все объемы энергии, которые вырабатывает жидкость в насосе, поглощается в дроссельной задвижке. При закрытии и открытии задвижки можно регулировать подачу воды с нуля до наибольшего показателя. А вот количество оборотов насоса на протяжении исследования остается в неизменном состоянии.

Под заказ
Насос ин-лайн с сухим ротором TP 200-160/4-A-F-B-BAQE PN16 3х380-415/660-690В/50 Гц Grundfos Цена 589196 руб
Нет в наличии
Установка пожаротушения Hydro MX 2/1 CR 15-06 Grundfos Цена 2062742 руб
Уточнить по наличию
Насос многоступенчатый вертикальный CR15-02 A-F-A-E-HQQE PN16 3х380-415В/50 Гц Grundfos Цена 105974 руб
Под заказ
-9%
Насос ин-лайн с сухим ротором DL 65/160-1,1/4 PN16 сдвоенный 3х400В/50 Гц Wilo Цена 162085 руб 148055 руб
Под заказ
-9%
Насос многоступенчатый вертикальный HELIX V 1012-1/16/E/S/400-50 PN16 3х400В/50 Гц Wilo Цена 180336 руб 164726 руб
Под заказ

Как провести расчеты

Чтобы понять, какая нужна производительность, и при каких показателях напора, нужно рассмотреть пример. Наиболее понятно будет, если рассмотреть подбор насосного оборудования для фильтрации в бассейнах. Уровень перепадов высоты монтажа прибора и показателя подачи воды будет составлять два метра.

График определения рабочей точки
График определения рабочей точки
http://cs.teplowiki.org

В первую очередь нужно высчитать показатели производительности. Их нужно подбирать в соответствии с предназначением и объемом резервуара бассейна. На нашем примере производительность насоса Q будет равняться 27 м3/час.

После требуется определить напор насоса, а именно показатели потерь в системе. Измерять их стоит в метрах водного столба или в барах (1 бар = 10 метров водного столба).

Для выполнения расчетов можно воспользоваться следующей формулой:

Нобщ = Нтруб. + Нфильтра + Нперепад высот

Для примера можно взять трубопровод с длиной 25 метров.

Показатели потерь напора в трубопроводной системе определяются в соответствии с диаметром трубных элементов. Если скоростные параметры передвижения жидкости по трубам в фильтрационном оборудовании будут меньше или будут два метра в секунду, то показатели потери будут низкими.

Графический расчет
Графический расчет
https://thepresentation.ru

Область пересечения необходимой производительности со скоростью сможет отразить подходящие показатели диаметра трубных элементов. При помощи нее можно выявить средний расход потери напора на 100 метров трубы. Если имеется точная длина трубопровода, то можно определить общие потери, которые расходуются при трениях в прямых трубах. Для этого на каждый поворот в 90 градусов нужно прибавить по 10 метров.

Если рассматривать наш пример, то на каждые 100 метров прямой трубы расход будет 5 метров. Но поскольку длина трубопровода составляет 25 метров, то потери в трубных изделиях будут 1,25 метров.

Стоит учитывать, что потери напора связаны с загрязненностью фильтрационной системы. Грязь может оказывать давление внутри. Если фильтр чистый, то в нем уровень давления обычно составляет от 0,5 до 0,7 бар. Из этого следует, что потери  будут 5-7 метров.

Начальная и измененная рабочая точка
Начальная и измененная рабочая точка
https://www.eco61.ru

А в сильно загрязненной фильтрационной системе давление может доходить до 1-1,5 бар. Это приводит к сильному смещению рабочей точки насоса, что может грозить выходом из строя прибора, его поломкой. Чтобы это предотвратить важно регулярно промывать фильтр. Но чтобы высчитать потери при выборе оборудования лучше брать потерю 8 метров.

В результате все значения нужно подставить в форму и выполнить расчеты:

Нобщ = Нтрубы (1,25 м) + Нфильтра (8 м) + Нперпад высот (2 м) = 11,25 метров

Их этого следует, что нужно приобретать насос, который прокачивает 27 м3/час при напоре 11-12 метров. Это значит, что стоит приобретать модель, у которой рабочая точка располагается максимально близко к гидравлической кривой.

Все эти расчеты и параметры помогут определить рабочую точку насосного оборудования и подобрать подходящий прибор для перекачки жидкости в трубопроводе. Именно от него зависит правильное функционирование системы, долговечность составляющих элементов. По этой причине нужно предварительно выполнить расчеты и определить приблизительные показатели производительности, напора насоса для конкретного трубопровода.

Характеристики насосов:

Коротко о главном

Рабочая точка – основной параметр, который стоит учитывать при выборе насосов для трубопроводов, скважин. Предварительно стоит рассмотреть модели, выполнить расчеты и выделить среднее значение. При высчитывании необходимо брать во внимание мощность, силу напора, производительность и технические характеристики трубопроводной системы. Соблюдение всех этих требований и рекомендаций поможет подобрать подходящее оборудование.

А как вы думаете, стоит ли проводить расчет рабочей точки, напора и мощности насоса? Или все же стоит довериться профессионалам, специалисты, которые сами подберут насосное оборудование для трубопровода?