Расчет производительности насоса: Производительность насоса. Особенности и характеристики насосов

Содержание

Производительность насоса. Особенности и характеристики насосов

Содержание

Расчет производительности для дома

Характеристики насоса

Подбор насоса по конструкции и рабочей точке

Регулирование работы насоса

Производительность насоса

Обзор насосов

Коротко о главном

Производительность центробежного насоса (подача Q) — это объём жидкости, перемещаемый агрегатом за момент времени. Для того чтобы произвести расчёт производительности насоса, необходимо знать условия, в которых он будет эксплуатироваться. Рассчитав данную величину, вы определитесь, какое устройство вам подойдёт.
Для расчёта производительности нужного устройства начнём с вопроса, как рассчитать напор насоса, который нам понадобится. Для этого нам необходимо произвести замеры расстояния от точки зеркала воды до самого крайнего потребителя. Расстояние считается в метрах.
Обратите внимание! Принято, что расстояние 10 метров по горизонтали от точки напора равняется одному вертикальному метру подъёма устройства. То есть устройство с напором 40 метров будет выдавать не более 2 атмосфер давления, если он будет производить забор воды на уровне её выдачи, а расстояние до точки выдачи будет 200м (то есть без подъёма, только по горизонтали).

Пример установки оборудования в частном доме

Расчет производительности для дома

На рисунке буквой Н — обозначается высота, а буквой L — длина. При расчёте расстояния необходимо занести расстояние по вертикали и горизонтали в разные строчки, далее мы объясним, как их сложить правильно.
Допустим, расстояние Н (высота) от зеркала воды до самой крайней точки (ванная комната) составило 8 метров, расстояние L(длина) магистрали, составила  18 метров, следовательно, длину переводим в высоту, разделив её на десять: H=L/10 = 18/10= 1.8м, складываем её с замеренной высотой, получаем 9,8 метра.
Следующим этапом необходимо выполнить расчёт потребляемой воды Q. Для этого нужно посчитать, сколько одновременно открытых точек забора воды будет использоваться. В нашем случае:

  • Смеситель умывальника – 10 литров в минуту
  • Смеситель ванной – 15 литров в минуту
  • Стиральная машина – 8 литров в минуту.

Суммарный расход вычисляем путём сложения, получатся 10+15+8=33 л/мин это показатель нужной производительности. Аппарат должен соответствовать либо превышать данное значение.

Выдача 20 литров в минуту, ёмкость резервуара 2л – идеальное негабаритное решение для постоянного напора воды в загородном доме из резервуара

Итак, мы выяснили, что для нужного нам снабжения дома водой нам понадобится, чтобы подача насоса составляла 33 литра воды в минуту на высоту 10 метров . Получив эти данные, направляйтесь в специализированный магазин и подбирайте нужную модель.

Характеристики насоса

Гидравлическая характеристика –  показывает зависимость производительности и напора, обозначается на графиках кривыми линиями.
Подача устройства – это объём жидкости, перемещаемый агрегатом за момент времени. Обозначается буквой Q – это производительность (подача). Измеряется в м3/ч либо л/сек.
Напор насоса — высота, на которую устройство может поднять столб воды. Обозначение буква H. Измеряется в метрах (м).
Мощность – это энергия, которую получает поток воды за момент времени. Обозначается буквой N, а измеряется в киловаттах.
Электрическая мощность — значение мощности электропривода аппарата, которая также измеряется в киловаттах.

График кривой напора и производительности.

КПД – значение выражает, сколько потребляемой энергии преобразуется в полезную. Полезная энергия – это энергия, которую отдаёт устройство жидкости, а потребляемая энергия – это значение, сколько потратил двигатель энергии, чтобы раскрутить вал.
Нагрузка, которую оказывает вода за счёт создания давления и её перемещения съедает часть полезной энергии, из-за этого она теряется. Высокий показатель КПД говорит о том, что машина эффективно справляется с работой.
Узнав, в чём измеряется производительность, вы легко сможете ориентироваться, на какие данные следует обращать внимания и понимать, что они означают.

Импеллерный аппарат. производительность импеллерного насоса позволяет ему работать с вязкими жидкостями. Применяется в нефтепереработке, пищевой и химической промышленности

Подбор насоса по конструкции и рабочей точке

Рабочая характеристика – величина производительности. Такой график показывает зависимость напора машины от ее производительности.
Рабочая точка – это место пересечения линий характеристики, а именно его производительности и напора. Такие графики составляются в условиях замеров нужных величин и внесение их на ось ординат. Величина измеряется в л/сек либо м3/час. Считается идеальным параметром для выбора устройства. Стоит учитывать, что со временем аппарат даёт просадку, и значение этой величины соответственно тоже изменяется. Учитывая просадку, устройство берут мощнее.

График отношения высоты напора и параметров системы

Техническая характеристика агрегата указывает, какова номинальная производительность насосов. Такие данные помогают нам определиться при выборе устройства. Зная условия эксплуатации, их сравнивают с номинальными значениями и подбирают нужный агрегат с учётом запаса.
Выбор аппарата для скважины:

Выбор типа и конструкции устройства зависит от условий его эксплуатации. Необходимо знать, где он будет установлен и какой напор он должен иметь. Различают следующие типы устройств:

  • импеллерный; (ламельный)
  • пластинчатый; (шиберный)
  • центробежный;
  • плунжерный;
  • шестерённый;
  • центробежно-шнековый (дисковый и осе – диагональный).

Каждый имеет свои достоинства и недостатки. Для того чтобы произвести расчёт насоса, необходимо посоветоваться с квалифицированным специалистом, либо самому хорошо разбираться в данной теме.

Осе – диагональный шнековый аппарат. Используется для работы с нефтепродуктами

Регулирование работы насоса

Регулирование работы – это процесс изменения технических характеристик устройства либо изменения характеристик системы подачи. Процесс осуществляется несколькими способами:

  1. Дросселирование — самым распространённым является процесс регулирования за счёт изменений системы подачи. Для изменения условий системы подачи пользуются вентилями и задвижками. Из-за опасности возникновения кавитации таким способом не рекомендуется злоупотреблять. Как правило, на промышленных объектах на каждом вентиле стоят метки, пределы которых переходить не допускается, ввиду возникновения аварийной ситуации. (Кавитация – процесс образования пузырьков во всасывающем патрубке с последующим схлопыванием и высвобождением большого количества кинетической энергии, опасен гидроударами и разрывами трубопроводов).
  2. Изменение частоты вращения – потери и возникновение аварийной ситуации минимальны, не требуется крутить задвижки. Такой метод можно считать идеальным, но увы недостаток все-таки есть. Не каждый привод предполагает регулировку частоты вращения.

В некоторых случаях производят регулирование работы устройства за счет изменения угла наклона лопастей

Все остальные способы требуют вмешательства в середину рабочей части насоса. Например, в многоступенчатых устройствах убирают количество рабочих ступеней.

Производительность насоса

В чём измеряется производительность? Подача измеряется в м3/ч в час либо л/сек. От производительности зависит, то для каких целей он будет применён.  У любой мотора есть свои заявленные характеристики. Как правило, они пишутся на жестяных табличках и крепятся на корпусе агрегата.

Табличка с характеристиками закреплена на крышке конденсаторного блока

На табличке указаны следующие параметры:

  • Q – подача 40 литров в минуту;
  • H – напор устройства, его высота подъёма столба воды 38 метров;
  • V – питание сети 220Вольт 50Hz;
  • kW – 0. 37кВт – мощность двигателя, ток 2,5А;
  • 2900 – оборотов на валу;
  • IP 44 – степень защиты (от капель и брызг, предметов размеров не более 1мм).
  • Также, указана страна производитель.

Также на табличках могут указывать другую дополнительную информацию. Эта информация пригодится в дальнейшем при обслуживании.

Обзор насосов

Насосы бывают промышленные и бытовые. В основу работу положен одинаковый принцип, разница только в размерах и индивидуальных параметрах. Нужный агрегат подбирается в зависимости от типа выполняемой работы. Рассмотрим типы устройств и их разновидности.

Виды насосов

Поверхностные насосы

Такие устройства не погружаются в воду, а находятся над или под ее поверхностью. Забор воды происходит посредством всасывания через магистраль. Такие машины применяются для водоснабжения жилых домов, коттеджей, мест, где отрезок до зеркала воды небольшое.
Модели поверхностных насосов с подробными характеристиками можно найти тут.
Бывают  двух видов:

  • Вихревые – имеют небольшую глубину всасывания. Большинство видов применяются для повышения давления воды, которая поступает из системы или резервуара. Также, существуют конструкции, которые используются для забора воды с небольшой глубины, до 9 метров. Для удобств эксплуатации такие устройства устанавливаются в паре с автоматикой. Благодаря системе автоматики и гидроаккумулятора, появилась возможность получать воду, просто открыв кран. Автоматика следит за наполнением резервуара (гидроаккумулятора) и подкачивает воду в него, когда давление снижается до установленного значения.

Поверхностный вихревой насос в разрезе. У центробежного аппарата такая же конструкция, отличие в том, что используется два и более колеса забора воды

Центробежные – практически ничем не отличаются. Они имеют аналогичную конструкцию. Разница состоит в количестве составных частей: у вихревого устройства – одно колесо, а у центробежного может быть два и больше колеса забора воды. От количества колёс зависит мощность напора. Выдача составляет от трех до девяти кубических метров в час.
Центробежный насос устройство и принцип работы:

Колодезные насосы

Такие машины имеют нижний забор воды. Конструкция позволяет работать полностью погружая устройство в воду. Охлаждение осуществляется благодаря температуре перекачиваемой жидкости. В конструкции применено оригинальное решение – автоматический выключатель, который отключает питание при падении уровня воды. Выключатель работает по принципу поплавка. Аппарат дает от трёх до семи кубов воды в час, напор от 10 до 30 метров.

Колодезный насос. Имеет нижний забор воды и автоматический выключатель
(защита от сухого хода)

Скважинные насосы

Размер скважинных агрегатов в диаметре составляет от 75мм до 250мм, благодаря этому размеру, не составляет труда опустить аппарат в обсадную трубу скважины. Они подходят для подачи слегка загрязнённой воды с примесями. Благодаря хорошей производительности насосы получили достаточно широкое применение в быту. Устанавливаются в комплекте с автоматикой и гидроаккумулятором. Используют для обеспечения водой жилых домов.

Пример применения скважинного аппарата.

Дренажные насосы

Погружной тип, предназначенный для работы с загрязнённой водой. Такими устройствами откачивают загрязнённую воду с котлованов, подвалов, бассейнов, искусственных водоёмов. Устройства малогабаритные, производительность насосов колеблется от 10 до 100 кубических метров в час, в зависимости от производителя и назначения.

Дренажный насос. Конструктивные характеристики

Разновидностью дренажных устройств выступают фекальные. Отличие их в том, что фекальный может перекачивать жидкость, содержащую более крупные частицы, используются для перекачивания канализационных и сточных вод.
Фекальные насосы подходящие вашим параметрам можно на нашем сайте.

Шестерёнчатый насос

Шестерёнчатый, как его ещё называют шестерённый — это агрегат объёмного типа. Хорошо себя зарекомендовал при работе с вязкими продуктами, такие как различные типы масла, нефтепродукты. Существует два типа: с внутренним зацеплением и внешним. Проводя расчет производительности насоса шестерёнчатого типа, необходимо учитывать то, что она зависит от конструкции машины и его размеров, косозубые шестерни обеспечивают более плавный поток жидкости, чем прямозубые.
Чтобы узнать производительность насоса формула следующая:

Q = 2·f·z·n·b·ηV

  • Q – производительность шестеренчатого насоса, м3/с;
  • f – площадь поперечного сечения пространства между соседними зубьями, м2;
  • z – число зубьев;
  • b – длинна зуба, м;
  • n – частота вращения зубьев, сек-1;
  • ηV – объемный коэффициент полезного действия.

Наибольшее применение получила косозубая конструкция шевронных шестерён. Коэффициент полезного действия не превышает 70%.
Шестерённый насос — устройство, принцип работы, применение:

Циркуляционный насос

Для поддержания правильного режима работы теплоносителя, для циркуляции воды в системе отопления применяют циркуляционные насосы. Основной особенностью является размер. Они очень компактны и размещаются, прямо на магистральной трубе системы отопления. Благодаря устройству достигается равномерная температура по всей системе отопления. В них есть встроенный режим регулировки производительности.

Характеристики циркуляционных аппаратов

Коротко о главном

Мы посмотрели краткий обзор насосов. Узнали, что такое производительность насосов, узнали, как она измеряется и рассчитывается, что такое рабочая точка, какой следует подобрать агрегат в зависимости от типа его конструкции, как смотреть его исходные параметры, что они означают и многое другое.
Думаю, вы стали маленьким профессионалом и, опираясь на эту информацию, с лёгкостью разберётесь в своей системе водоснабжения.  и советами по применению насосного оборудования в нашей жизни.

Хотелось бы, чтобы вы поделились своими советами по применению насосного оборудования в нашей жизни.

Производительность насоса и мощность: подбор по формуле расхода

Часто хозяева частного участка прибегают к обустройству собственного источника на воду — колодца или скважины. И, конечно же, для качественной подачи воды оттуда требуется установка хорошего насосного оборудования. Здесь важно правильно осуществить подбор устройства в соответствии не только с его конструкцией, способом монтажа и типом рабочего узла, но и определить номинальную производительность насоса именно для вашего источника.

Как это сделать, как выглядит формула расчёта мощности агрегата, и правила подбора погружного оборудования мы предлагаем в нашем материале.

Важно: при подборе погружного или поверхностного насоса для домашнего водоснабжения всегда стоит брать в расчёт глубину погружения или расположения агрегата, длину трубопровода и желаемый результат. То есть, либо вы хотите получить систему орошения участка по сезону и не более, либо вы делаете создать систему водоснабжения и загородного дома, что потребует учёта среднего потребления воды в час или сутки на человека.

Кроме того, при подборе погружного скважинного насоса всегда стоит помнить, что для неглубокого источника (не более 8-9 метров зеркала воды) можно использовать поверхностные насосы центробежного тира. Для более глубокого залегания зеркала воды необходимо использовать погружной центробежный или вибрационный насос.

Появилось лучшее мобильное приложение для опытных БИгроков и можно абсолютно бесплатно скачать 1xBet на Андроид телефон со всеми последними обновлениями и по новой открыть для себя ставки на спорт.

Содержание

  • Важные расчёты
  • Расчёт производительной мощности
  • Что касается напора
  • Расчёт напора
  • Рассмотрим подсчёт напора для погружного скважинного насоса на примере

Важные расчёты

Лучшие условия, коэффициенты в линиях на спортивные мероприятия и это в приложении от 1xBet, скачать 1хБет на Андроид телефон можно по ссылке бесплатно и получить бонус по промокоду MyAndroid.

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.

Расчёт производительной мощности

Для того чтобы произвести расчёт производительной мощности скважинного центробежного или вибрационного насоса и осуществить правильный подбор оборудования для перекачки воды, необходимо использовать два показателя:

Количество человек, проживающих в доме;

  • Средний расход воды на человека в час, что составляет примерно 0,5 м3.
  • Плюс к расчётам стоит подключить возможный расход воды для полива.

В результате будем иметь такие показатели:

  • Для семьи из 3-4 человек производительная мощность скважинного насоса должна составлять 2-3 м3/час (при условии необходимости орошения огорода). Если же будет происходить забор воды из системы водоснабжения для полива, то производительная мощность скважинного насоса должна составлять 3-5 м3/час для семьи из того же количества человек.

Что касается напора

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.

Расчёт напора

Произвести расчёт напора для скважинного насоса центробежного или вибрационного типа вовсе не сложно. Для этого используют такую формулу:

H = Hgeo + (0,2 x L) + 10 [м],

в которой значения таковы:

  • Н — итоговый напор для конкретного скважинного центробежного или вибрационного насоса;
  • Hgeo м— высота трубы от места установки скважинного насоса до самой высокой вертикальной точки водозабора;
  • 0,2 — коэффициент сопротивления трубопровода по всей его протяженности;
  • L — горизонтальная длина трубы системы водоснабжения;
  • 10-15 приблизительный показатель, необходимый для получения стабильного напора в системе, который требуется добавить к результату при расчёте.

Рассмотрим подсчёт напора для погружного скважинного насоса на примере

Имеем систему водоснабжения с колодцем, глубина зеркала воды в котором 10 метров. При этом сам колодец находится в 10 метрах от дома. Самая высокая водозаборная точка располагается над уровнем земли на 4 метра. В доме живут 4 человека. Кроме того предполагается полив участка и мойка авто.

У нас получается, что вертикальный участок трубопровода от точки забора воды насосом до самой высокой точки потребления воды составляет 14 метров. То есть Hgeo = 10+4 = 14 метров.

Здесь же берем в учёт потери в размере 20% от общей длины трубопровода, которая равна 26 метров (10 метров + 16 метров). Этот показатель будет равен приблизительно 5 метрам.

Прибавляем 10 метров на поправку.

Имеем такой результат:

Н = 14+5+10 = 29 метров.

Таким образом получаем напор для скважинного насоса 29 метров.

Производительность насоса для всех перечисленных нужд должна составлять 3-4 м3/час.

Важно: для качественной транспортировки воды по системе водоснабжения внутренняя поверхность водоприёмных труб должна быть гладкой.

Как рассчитать (и повысить) эффективность насоса

Насосы используются везде и имеют решающее значение для промышленных процессов, связанных с жидкостями. Они бывают всех форм и размеров — некоторые впрыскивают несколько капель в день, а другие перекачивают десятки тысяч галлонов в минуту.

 

Насосы, как правило, являются одними из крупнейших потребителей энергии в промышленных операциях. В частности, двигатели насосов требуют много энергии. Например, трехцилиндровый насос мощностью 2500 л.с., используемый для гидроразрыва пласта, может потреблять почти 2000 кВт мощности, а это означает, что полный день гидроразрыва пласта может стоить несколько тысяч долларов только за счет затрат на электроэнергию!

 

Поэтому, естественно, операторы должны стремиться к максимальной энергоэффективности, чтобы получить максимальную отдачу от своих денег. Повышение эффективности даже на 1% может снизить ежегодные затраты на перекачку на десятки тысяч долларов. Отдача стоит затраченных усилий. И если вы хотите дистанционно управлять своими насосами, вы должны помнить об эффективности.

 

В этом посте мы укажем вам правильное направление и обсудим все, что связано с эффективностью насоса. В заключение мы дадим несколько советов о том, как поддерживать эффективность откачки и максимально снизить затраты на электроэнергию.

 

Что такое КПД насоса?

Так что же такое КПД насоса?

 

Проще говоря, КПД насоса представляет собой отношение выходной мощности к потребляемой. Это механическая мощность, подводимая к валу насоса, измеряемая в лошадиных силах (л.с.), по сравнению с гидравлической мощностью выходной жидкости, также измеряемой в ХП. Например, если для работы насоса требуется 1000 л.с., а гидравлическая мощность составляет 800 л.с., его КПД будет 80 %.

 

Эффективность насоса зависит от размера и конфигурации насоса.

 

Помните: насосы должны приводиться в движение чем-то, например, электрическим или дизельным двигателем. Истинная эффективность насосной системы должна учитывать эффективность как двигателя, так и насоса.

 

Следовательно, нам нужно подумать о том, как электрическая мощность (при использовании электродвигателей) или тепловая энергия (при использовании двигателей внутреннего сгорания) преобразуется в энергию жидкости, чтобы действительно понять эффективность насоса.

 

Что такое хороший рейтинг эффективности насоса?

Эффективность насоса зависит, конечно же, от типа и размера насоса. Высококачественные насосы, которые находятся в хорошем состоянии, могут достигать эффективности 90% или выше, в то время как насосы меньшего размера, как правило, менее эффективны. В общем, если вы хорошо заботитесь о своих насосах, вы сможете достичь эффективности насоса 70-90%.

 

Эффективность двигателя также является важным фактором. Эффективность двигателя зависит от типа топлива, будь то электричество или углеводород, что, в свою очередь, зависит от доступности и стоимости.

 

Двигатели переменного тока могут достигать КПД 90%+ при преобразовании электрической энергии в механическую. Двигатели внутреннего сгорания гораздо менее эффективны: типичные показатели эффективности составляют ~ 20% для бензина и ~ 40% для дизельного топлива. Ваш выбор двигателя или типа двигателя будет зависеть от наличия и стоимости топлива или электричества в вашем регионе.

 

 

Электродвигатели более эффективны, чем двигатели внутреннего сгорания, но расположение объекта и стоимость топлива могут сделать выбор двигателей внутреннего сгорания более практичным.

 

Как рассчитать эффективность насоса?

Теперь, когда мы лучше понимаем показатель эффективности насоса, давайте поговорим о том, как его рассчитать. Механическая мощность насоса, или потребляемая мощность, является характеристикой самого насоса и документируется во время настройки насоса. Выходная мощность или гидравлическая мощность рассчитывается как произведение расхода жидкости на «общий напор» системы.

 

Помните: мы пытаемся найти отношение мощности на входе к мощности на выходе. Поскольку пайки требуют одинаковых единиц с обеих сторон, нам придется сделать некоторые преобразования, чтобы получить наши гидравлические силовые установки в л.с. Вы увидите, как это делается в примере ниже.

 

ВАЖНО: для расчета истинного напора необходимо также учитывать работу насоса по перемещению жидкости из источника. Например, если исходная вода находится ниже насоса, вам необходимо учитывать дополнительную работу, которую выполняет насос, чтобы поднять исходную воду вверх.

 

 Общий напор = напор нагнетания + напор на подъеме*

*Примечание. В этом расчете предполагается, что вход насоса не находится под давлением, а потери на трение минимальны. Если насос испытывает ненулевое давление всасывания или если имеется значительное трение, вызванное расстоянием или материалом трубы, это также следует учитывать.

 

Вот пример. Рассмотрим насос мощностью 1000 л.с., который выдает воду с расходом 5000 баррелей в сутки при давлении 10 000 фунтов на квадратный дюйм, получая воду из пруда на глубине 20 футов.

 

 Эффективность = Выходная мощность / Входная мощность 
 Эффективность = Выходная мощность / 1000 л.с. 
 
   
 
 Выходная мощность = расход * общий напор 
 Выходная мощность = 5000 баррелей в день * Общий напор 
 Мы знаем расход, но нам нужно получить общий напор, учитывая изменения высоты и давление нагнетания.
  
 Общий напор = Давление нагнетания + Высота напора 
 Общий напор = 10 000 фунтов на квадратный дюйм + Высота напора футов к давлению всасывания, создаваемому водой. 
 
   
 
 Высота напора = изменение высоты (футы) * 0,434 фунта/кв. что у нас есть высота подъема, мы можем добавить это к давлению нагнетания, чтобы получить общий напор. 
 
   
 
 Общий напор = 10 000 фунтов/кв.  дюйм + 8,67 фунтов/кв. Однако по мере увеличения перепада высот или уменьшения давления нагнетания изменение высот будет оказывать большее влияние на общий напор. 
 
   
 
 Теперь, когда у нас есть общий напор, мы можем использовать преобразование единиц для расчета выходной мощности. 
 
   
 
 Выходная мощность = 5 000 баррелей в день * 10 009 фунтов/кв. 2  
 Выходная мощность = 0,325 фута  3  /с * 1 441 296 фунт/фут  2  
 Выходная мощность = 468421 фунт-фут/с 
 468421 фунт-фут/с = 851,67 л.с. 
 
 Теперь, когда у нас есть выходная мощность в л.с., мы можем легко рассчитать эффективность насоса!
  
 
 Эффективность = 851,67 л.с. / 1000 л.с. 
  Эффективность = 85,2% единицы преобразования, которые необходимо сделать. Чтобы не выполнять эти расчеты вручную, воспользуйтесь нашим простым калькулятором КПД насоса.
  
 Наш калькулятор КПД насоса позволяет быстро рассчитать КПД насоса, не беспокоясь о переводе единиц измерения.
  
 Как измерить эффективность насоса? 
 Теперь пришло время рассказать, как измерить эффективность насоса. Другими словами, как мы собираем данные, которые нам нужны для расчетов, описанных выше?
  
 В наших расчетах используются статические переменные (номинальная мощность насоса и высота источника воды) и динамические переменные (расход и давление нагнетания). Чтобы определить эффективность насоса, нам нужно измерить статические переменные только один раз, если они не изменяются.
  
 С другой стороны, мы должны непрерывно измерять динамические переменные с помощью расходомеров и манометров.
  
  
 Датчики давления и температуры можно использовать для дистанционного контроля скорости потока и давления для расчета эффективности насоса.
  
  
 Если вы хотите измерить реальную эффективность вашего насоса с учетом потребления энергии, вы можете добавить электрический счетчик. Ваш измеритель должен состоять из преобразователя тока и монитора напряжения (при использовании постоянного тока) для электродвигателей или указателя уровня топлива для сгорания. Это даст вам истинное понимание того, как эффективность насоса влияет на потребление энергии и, в конечном счете, на ваш банковский счет.
  
 Как повысить эффективность насоса? 
 До этого момента мы рассмотрели все тонкости определения эффективности насоса. Теперь мы готовы к захватывающим вещам — как повысить эффективность насоса!
  
 Один из самых простых способов повысить эффективность насосов — фактически отслеживать насосы на предмет признаков снижения эффективности! Если вы отслеживаете расход и разрядку (выходную мощность) вместе с током двигателя или расходом топлива, вы заметите потери эффективности, как только они произойдут. Просто имея под рукой информацию об эффективности насоса, вы можете действовать.
  
  
 Программное обеспечение для удаленного мониторинга позволяет вам отслеживать эффективность насосов на вашем телефоне или компьютере. задержан. Потери эффективности в основном связаны с механическими дефектами насосов, например, трением, утечками и неисправностями компонентов. Вы можете смягчить эти проблемы с помощью регулярного технического обслуживания, которое поддерживает детали в рабочем состоянии и выявляет надвигающиеся сбои. Конечно, если вы постоянно следите за своими насосами на предмет падения эффективности, вы будете точно знать, когда необходимо техническое обслуживание.
  
 Вы также можете повысить эффективность насоса, постоянно смазывая его. Смазка — враг трения, а значит, враг эффективности («враг моего врага — мой друг…»).
  
 Лучший способ обеспечить смазку — следить за смазочными баками или отстойниками и следить за тем, чтобы смазка всегда была под рукой. Вы также можете отслеживать расход смазочного материала на наличие существенных изменений. Если расход смазочного материала увеличивается, это может сигнализировать об увеличении трения в системе.
  
 Четвертый способ повысить эффективность работы насосов — подобрать размеры насосов и трубопроводов для вашей инфраструктуры. Хотя мы говорим об этом в последнюю очередь, на самом деле это первый шаг в любой операции по откачиванию. Если ваши насосы и трубопроводы не соответствуют друг другу, никакая смазка или техническое обслуживание не помогут.
  
 Трубы имеют физические пределы того, сколько жидкости они могут перекачивать при определенном давлении. Если трубы имеют неправильный размер, вы потеряете эффективность, потому что вашему двигателю придется работать больше. Это похоже на кондиционирование воздуха: если ваши воздуховоды не соответствуют размеру вашего дома, вы в конечном итоге будете платить больше за электроэнергию.
  
  
 Оптимизация производительности насоса с помощью WellAware 
 В этом посте мы предоставили вам полное изложение того, что касается расчета и повышения эффективности насоса. Теперь вы можете рассчитывать, измерять и повышать эффективность насосов, потенциально экономя тысячи долларов в год на затратах на электроэнергию.
  
 Для тех, кто только начинает заниматься оптимизацией насосов, мы предлагаем специально разработанные готовые решения, которые позволят контролировать эффективность насоса за считанные минуты даже в опасных условиях.
  
 Ознакомьтесь с нашими продуктами для контроля и управления расходом, давлением и насосами, чтобы узнать больше о том, как отслеживать и повышать эффективность насосов.
 Как определить и измерить эффективность центробежного насоса: Часть 1 
 Если вы читали новости о насосах и двигателях за последние 10 лет, то знаете, что необходимость создания более эффективных насосов растет. Инициативы по энергосбережению насосов аналогичны тому, что произошло за последние 15 лет с конструкцией электродвигателя переменного тока (AC).
 Начиная с 2011 года и заканчивая 2020 годом, Министерство энергетики США (DOE) установило требования (правила) к центробежным водяным насосам, чтобы они соответствовали минимальным уровням эффективности. Некоторые из этих работ были начаты в 1990-х годах, но правила («Стандарты энергосбережения для насосов») появились спустя годы.
 Гидравлический институт (HI) инициировал множество программ, начиная от информирования общественности и заканчивая углубленным обучением и руководствами по управлению. Как говорится на их веб-сайте, «HI взяла на себя ведущую роль в представлении насосной отрасли в переговорах о справедливых и надлежащих правилах, разработанных для достижения целей энергосбережения».
 Недавно ко мне обратился инженерный колледж с просьбой помочь мне в разработке более эффективных насосов. Я с нетерпением готовился к встрече, но проект был отменен из-за пандемии COVID-19. После этого, как очень плохая маркетинговая мелодия, я не мог выкинуть из головы тему эффективности помпы. Идеи по повышению эффективности проигрывались в моей голове педантичным голосом, зажженным в моей коре моей бабушкой по отцовской линии: «Легче сказать, чем сделать» и «Вы не можете получить что-то даром», воспроизводимые в непрерывном цикле.
 Для справки: я считаю, что повышение эффективности — это и похвальная цель, и высокий приоритет в моей работе. В отличие от этой цели, мое личное мнение состоит в том, что если вы неправильно спроектируете соответствующую насосную систему и не будете правильно эксплуатировать насос, не имеет значения, эффективен ли насос или нет. Насос и система должны работать вместе — одно нуждается в другом.
 Эффективность 
 Основным определением эффективности является простая формула. Эффективность — это отношение выпуска, деленное на вход, а затем умноженное на 100, чтобы выразить его в процентах.
 Если у вашего автомобиля бензиновый двигатель, его КПД составляет около 20 процентов; если двигатель дизельный, он может улучшиться до 30 процентов и более. КПД угольной или атомной электростанции может достигать 38 процентов. Газовые электростанции с комбинированным циклом могут достигать 60 процентов. КПД современных асинхронных двигателей переменного тока в последнее время приближается к 99 %, но чаще всего он составляет от 91 до 95 % в условиях почти полной нагрузки.
 Центробежные насосы могут приближаться к 9КПД составляет 4 процента, но типичный КПД составляет 55 процентов для небольших насосов и 70 процентов для больших насосов. Количество электроэнергии, потребляемой насосами на среднем промышленном объекте, зависит от типа установки. Типичный целлюлозно-бумажный комбинат будет использовать 30 процентов своей энергии для привода насосов. Химический завод может использовать 27 процентов, а нефтеперерабатывающий завод может использовать 60 процентов. Через короткое время стоимость энергии для привода насоса превысит первоначальные затраты на покупку и установку. Обычно за 20-летний период затраты на электроэнергию типичного 100-сильного насоса в 20 раз превышают первоначальную стоимость насоса, включая установку.
 Эффективность насоса 
 Эффективность насоса — это «мощность водяного насоса», деленная на «мощность тормоза» и умноженная на 100, чтобы представить ее в процентах (см. формулы на Рисунке 1).
 Водяная мощность является инструментом проектирования системы и представляет собой мощность, которая потребовалась бы насосу для выполнения гидравлических условий, если бы он был на 100% эффективнее. Эффективность насоса не является фактором в уравнении мощности воды. Водяная лошадиная сила определяет самую низкую границу требований к мощности. Или подумайте об этом как о минимальной мощности, необходимой для перемещения жидкости (воды). Это удобная информация, которую необходимо иметь на ранних стадиях проектирования завода. Обратите внимание, что при выполнении этого расчета следует использовать удельный вес.
 Тормозная мощность (BHP) — это мощность на валу, необходимая насосу для работы с нагрузкой. Тормозная мощность учитывает КПД насоса, но не КПД двигателя. Эти данные используются для определения размера драйвера. Входная мощность и КПД насоса могут быть рассчитаны по базовой формуле BHP, но при подготовке кривых производительности производитель измеряет скорость и крутящий момент вала двигателя, подаваемого на насос. Эффективность насоса — это простой расчет, когда у вас есть данные о скорости и крутящем моменте.
 Эффективность «провод-вода» — это количество энергии, переданной перекачиваемой жидкости (воде), деленное на энергию, введенную электрической системой, или отношение выполненной работы к затраченной работе. При использовании дробей или десятичных дробей мы можем умножать вместо деления, и поэтому эффективность провод-вода представляет собой эффективность насоса, умноженную на эффективность двигателя. Эта информация позволяет нам правильно рассчитать электрическое подключение к двигателю. (Эффективность «провод-вода» называется эффективностью «провод-вода», если жидкость не является водой.)
 Например, двигатель с КПД 90 %, который приводит в действие насос с КПД 70 %, имеет реальный КПД 63 % (0,90 x 0,70 = 0,63 или КПД 63 %). Примечание: это не средняя эффективность двух факторов, что является распространенной ошибкой. Эффективность «провод-вода» становится основным фактором и важным инструментом при расчете стоимости электроэнергии для перекачки определенного количества жидкости.
 Почему насос не работает более эффективно? 
 Некоторыми факторами, препятствующими повышению эффективности насоса, являются шум, вибрация, рециркуляция и нагрев. К другим препятствиям для эффективности насоса относятся:
  Механический КПД  факторов, которые в основном представляют собой потери на трение в подшипниках, уплотнениях, механических уплотнениях, дисбалансе рабочего колеса и ротора, муфтах и ​​смещении привода.