Примите к сведению: для того, чтобы увеличить напор выходящей жидкости, необходимо увеличить диаметр крыльчатки или повысить обороты двигателя.

Блочные насосные станции от производителя

Определение переменных

На производительность центробежного насоса влияют следующие составляющие:

• напор воды;
• необходимая потребляемая мощность;
• размер рабочего колеса;
• максимальная высота всасывания жидкости.

Итак, рассмотрим более детально каждый из показателей, а также приведем формулы расчета для каждого из них.

Расчет производительности центробежного насосного агрегата проводится согласно следующей формуле:

W = l1*(п*d1 – b*n)*c1 = l2*(п*d2 – b*n)*c2

Обозначение этой формулы следующее:
W – производительность насоса, измеряемая в м3/с;
l1,2 – ширина рабочего колеса соответственно по диаметрах d1,2;
d1 – диаметр всасывающего патрубка;
d2 – диаметр рабочего колеса;
b – толщина лопаток крыльчатки;
n – количество лопаток;
п – число «пи»;
с1,2 – меридианные сечения входящего и выходящего патрубков.

Создаваемый центробежным насосом напор воды рассчитывается по формуле:

N = (h3 – h2)/(p * g) + Ng + sp

Переменные в формуле обозначают:
N – высота напора, измеряемая в метрах;
h2 – давление в емкости забора жидкости, измеряемое в Па;
h3 – давление в емкости приема жидкости;
p – плотность жидкости, которая перекачивается насосом, измеряется в кг/м3;
g – постоянная величина, указывающая ускорение свободного падения;
Ng – показатель необходимой высоты подъема жидкости;
sp – сумма потерь напора жидкости.

Расчет необходимой потребляемой мощности производится по следующей формуле:

M = p*g*s*N

Переменные формулы означают:
M – необходимая потребляемая мощность;
p – плотность перекачиваемой жидкости;
g – величина ускорения свободного падения;
s – необходимый объем расхода жидкости;
N – высота напора.

Максимальная высота всасывания жидкости рассчитывается по формуле:

Nv = (h2 – h3)/(p * g) – sp – q2/(2*g) – k*N

Обозначение переменных следующее:
Nv – высота всасывания жидкости;
h2 – давление в емкости забора;
h3 – давление жидкости на лопатки крыльчатки;
p – плотность жидкости, которая перекачивается;
g – ускорение свободного падения;
sp – количество потерь во входящем трубопроводе при гидравлическом сопротивлении;
q2/(2*g) – напор жидкости во всасывающей магистрали;
k*N – потери, зависящие от прибавочного сопротивления;
k – коэффициент кавитации;
N – создаваемый насосом напор.

Пример применения формул

Для того, чтобы понимать, как использовать формулы расчета центробежного насоса, приведем пример решения одного технологического задания.

Задача. Определите потребляемую мощность центробежного насоса, если:

1. Агрегат перекачивает жидкость, плотность которой составляет 1210 кг/м3.
2. Необходимый расход жидкости составляет 6,4 м3/ч.
3. Жидкость перекачивается в резервуар с давлением 1,5 бар.
4. Разница высот составляет 12 метров.
5. Потери от сопротивления составляют 30, 6 м.

Решение.

Для начала рассчитываем напор, который создается центробежным насосом (используем формулу 2):
N = (h3 – h2)/(p – g) + Ng + sp = ((1,5 – 1)*105)/(1210*9,81) –12 +30,6 = 22,82 (м).

Чтобы найти потребляемую мощность насоса, воспользуемся формулой 3:
M = p*g*s*N = 1210*9,81*6,4/3600*22,82 = 481,56 (Вт).
Искомый результат найден.

Таким образом, в этой статье мы рассказали все нюансы вычисления мощности центробежного насоса. Надеемся, что информация, изложенная в статье, будет для вас полезной.

Смотрите видео, в котором показан порядок расчета рабочего колеса центробежного насоса:

Расчет мощности насоса по давлению и расходу. Расчет производительности насосов

Производительность центробежных насосов зависит от размеров рабочего колеса, скорости его вращения и напора жидкости. С увеличением напора жидкости производительность насоса уменьшается. При свободном выходе жидкости из нагнетательного патрубка насос работает с максимальной производительностью.

Рабочая характеристика насоса (рис. 24), получаемая практическим путем, позволяет определять его производительность при заданном напоре.

Режим работы насоса при оптимальном к.п.д. обычно указывается в паспортной характеристике насоса заводом-изготовителем.

Полный напор жидкости, создаваемый центробежным насосом, можно ориентировочно определить по формуле

где v — окружная скорость рабочего колеса, м/сек;

g — ускорение силы тяжести, м/сек 2 ;

n — число оборотов рабочего колеса в секунду;

R — радиус рабочего колеса, м.

Потребную мощность для работы центробежного насоса можно определить по формуле

где Q — производительность (подача) насоса, м 3 /ч;

Н — напор жидкости, м жидк. ст.;

р — плотность перекачиваемой жидкости, кг/м 3 ;

n — механический к.п.д. насоса. Для лопастных насосов n=0,10÷0,15, для дисковых n=0,25÷0,30.

Расчетное значение N увеличивают для запаса мощности на 10-15%.

Производительность поршневых насосов вычисляют по формуле

где F — площадь сечения цилиндра, м 2 ;

S — ход плунжера, м;

n — число оборотов кривошипа в минуту;

m — число цилиндров;

n об — объемный к.п.д. (n об =0,7÷0,75).

Мощность, потребляемую плунжерным насосом, можно определить по формуле

где V — объемная производительность насоса, м 3 /ч;

р — плотность жидкости, кг/м 3 ;

Н — высота подачи от уровня всасываемой жидкости до максимальной высоты нагнетательного трубопровода, м;

h — напор, необходимый для преодоления гидравлических сопротивлений в трубопроводе, м вод. ст.;

n М, — механический к.п.д. насоса.

Объемную производительность роторных насосов с внешним зацеплением определяют по формуле

где q — объем между двумя смежными зубьями шестерен, м 3 ;

z — число зубьев шестерен;

n — число оборотов шестерни в минуту;

n об — объемный к.п.д. (n об =0,7÷0,8).

Расчет насоса для скважины производится после изготовления скважины, получения паспорта на нее. Документация выдается специалистами компаний, в которых заказывается услуга. В ней указаны основные параметры скважины – подача, уровни зеркала, конструкция фильтра на забое. При заполнении паспорта скважины применяется профессиональное оборудование, многократно превосходящее бытовые насосы. Поэтому пользователь может смело выбирать любую модификацию поверхностного, погружного насоса в указанных пределах. В идеале производительность скважинного насоса должна быть на 5-10% меньше, чем аналогичный показатель источника водозабора. Рис. 1.

Рисунок 1. Схема источника водозабора.

Расчет в обязательном порядке учитывает характеристики:

• количество сантехнических приборов;
• схема их расположения;
• суточная потребность семьи в жидкости;
• классификация используемой системы водоподготовки.

Расчеты погружных моделей отличаются от вычислений для поверхностных насосов. Оптимальным вариантом скважинного насоса является винтовая, вихревая, центробежная модификация оборудования, допускающие 40 г/л либо 180 г/л примесей соответственно. Вибрационные насосы резко снижают бюджет водообеспечения коттеджа, однако имеют низкий ресурс, выходят из строя при обилии песка.

Производительность погружного насоса

Для расчета производительности насоса для скважины необходимо знать величину расхода. Этот показатель складывается из расхода жидкости в нескольких сантехнических приборах, используемых одновременно. Для удобства вычислений данные сведены в таблицу:

Расчет производится с поправочным коэффициентом 0,6-0,8, так как вероятность одновременного включения всех потребителей не превышает 60-80% соответственно. В нормативах СНиП присутствуют таблицы, облегчающие расчеты в нестандартных ситуациях (например, проживание семьи из двух человек в двухэтажном особняке с санузлами на каждом этаже). В них заложены значения, основанные на реальном эксплуатационном опыте. Например, если при сложении суммарного расхода по имеющимся сантехническим приборам получается 1 л/с, то в таблице этому значению соответствует реальное потребление 0,55 л/с. Для расчетного расхода 5 л/с, 10 л/с, 15 л/с практические значения составят 1,27 л/с, 1,78 л/с, 2,17 л/с соответственно.

Таким образом, добавляется поправочный коэффициент 3,6. В любом случае дебит насоса должен превышать потребность семьи в воде.

Пример для погружного насоса в коттедже

Расчет для частного к

Калькулятор расчета мощности насоса для скважины: погружные, поверхностные

В загородных домах подключиться к центральному водопроводу практически невозможно. Что же делать? Проводить собственную систему подачи воды, делать колодец или скважину. Второй вариант более удобный, но требует решения массы различных вопросов.

Как подобрать глубинный насос для скважины?

Благодаря нашим онлайн – калькуляторам расчета мощности насоса для скважин, можно за несколько минут решить заданный вопрос, учитывая несколько параметром для определения точности полученного ответа. Это будет справедливо для погружных и поверхностных насосов для скважин.

Параметры скважины:

• глубину;
• качество воды;
• объем воды, перекаченный за единицу времени;
• расстояние от уровня воды до поверхности грунта;
• диаметр трубы;
• ежедневный объем использованной жидкости.

Да, это дело очень хлопотное, требует точных инженерных подходов, а также исследование многих формул расчета мощности погружных и поверхностных насосов и таблиц, которые помогут точно определиться с необходимыми показателями.

Самостоятельный расчет мощности насоса

Как без профессиональной помощи подобрать насос для скважины по параметрам агрегата? Это возможно, в первую очередь, следует учитывать напор и расход скважины. Расход – объем воды за определенное количество времени, а напор – высота в метрах, на которую насос способен подавать воду.

Чтобы рассчитать мощность насоса для скважины необходимо взять средний показатель, норма воды на человека в сутки 1 кубометр, после умножить это число на количество проживающих людей в доме.

Пример расчета расчета мощности наноса для небольшого дома:

Вот и получается, семья из трех человек расходует 22 л в минуту, но следует учитывать и форс-мажорные обстоятельства, что увеличит потребность воды на человека. Потому некий средний показатель будет 2м кубических в сутки. Получается: 5 м кубических – ежедневный расход воды.

Далее определяется максимальная характеристика напора насоса, для этого высота дома в метрах увеличивается на 6 м и умножается на коэффициент потери напора в автономной системе водопровода, а это 1, 15.

Если идет расчет высоты на 9-метров дома, то делаем операцию расчета мощности наноса по формуле вот так: (9+6)*1.15=17,25. Это минимальная характеристика, теперь к расчетному напору нужно прибавить расстояние от зеркала воды в скважине до поверхности земли. Пусть будет число 40. Что получается? 40+17,25=57,25. Если источник водоснабжения находится от дома на 50 метров, то насос должен обладать силой напора: 57,25+5=62,25 метров.

Вот такая самостоятельная формула расчета мощности насоса для скважины в квт. Точно такие же цифры можно получить при онлайн расчете, с помощью несложной таблицы, в которую потребитель должен вписать данные про глубину скважины, зеркало воды, площадь участка, число проживающих людей в доме, а также предоставить дополнительную информацию о количестве душевых кабинок, раковин, ванной комнаты, умывальника, наличии стиральной машины, посудомойки и унитаза.

Расчеты делаются за один клик мышки. Они являются достоверными и актуальными на период действия полученных данных от потребителя.

Калькулятор расчёта мощности насоса для скважины

Советы специалистов по эксплуатации насосов

Что же еще нужно знать человеку, дабы качественно установить систему водоснабжения в доме? Насосы бывают нескольких типов: погружные, поверхностные, в виде станций.

1. Поверхностные – имеют невысокую стоимость, рассчитаны на работу без погружения в жидкость. Рекомендованы для работы до 7 метров, в противном случае вода будет грязной и некачественной.
2. Погружные – центробежные, надежные и производительные, помогают эффективно очистить воду от песка. На сегодняшний день это самые популярные и востребованные модели. Винтовые – работают не только в домашних условиях, но и в открытых водоемах.
3. Насосные станции.

Важно: недопустимо экономить на мощности насоса, таким образом, автономная система не сможет качественно промывать фильтры очистки, запуская дом грязную воду. Также нужно учитывать, что некоторые производители в паспорте изделия указывают максимальные характеристики товара, а нужно обращать внимание на номинальные параметры –  рабочие, дабы производительность была в норме, без подводных камней и других неприятностей.

Перед тем как сделать расчет мощности насоса для скважины, нужно позаботиться о качестве системы труб, которые будут пропускать воду при определенном напоре. Это металлические и полипропиленовые изделия. Последние – гораздо чаще используются в быту, но имеют низкую устойчивость при перепадах температур и давлении в системе.

Внимание: насос выбирается на долгое время, а потому важно хорошо ознакомиться со всеми рынковыми предложениями, выбирая известные марки с наличием сервисных центров по ремонту и обслуживанию Вашей системы.

Совет: лучше брать насос с автоматикой, если мотор перегреется, система самостоятельно остановится, в противном случае – выйдет из строя.

Делайте расчеты мощности погружного и поверхностного насоса для скважины на нашем сайте, и экономьте время при установке водонапорного агрегата.

Мощность насоса. КПД и потери мощности в насосе.

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.

Содержание статьи

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:

Nп = yQH/102

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 = Nп / N

η = η_о * η_г * η_м

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:

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.

Расчет мощности или сколько потребляет насос

Мощность насоса фактически – это мощность сообщаемая ему электродвигателем. Циркуляционные аппараты, установленные в бытовых системах имеют довольно небольшую мощность и как следствие низкое энергопотребление. Фактически такие машины не поднимают воду на высоту, а только способствуют её перемещению далее по трубопроводу преодолевая местные сопротивления такие как изгибы, краны и отводы.

Кроме циркуляционных агрегатов в систему трубопровода могут быть смонтированы насосы для повышения давления.

При использовании в трубопроводе циркуляционного насоса значительно увеличивается эффективность системы отопления дома. К тому же появляется возможность сократить диаметр трубопровода и подсоединить котел с повышенными параметрами теплоносителя.

Для обеспечения бесперебойной и эффективной работы системы отопления необходимо выполнить небольшой расчет.

Требуется определить необходимую мощность котла – эта величина будет базовой при расчете системы отопления.

Согласно СНиП 2.04.07 “Тепловые сети” для каждого дома существую свои нормы потребления тепла (для холодного времени года, т.е. минус 25 – 30 градусов цельсия).
   для домов в 1-2 этажа требуется 173 – 177 Вт/квадратный метр
  для домов в 3-4 этажа требуется 97 – 101 Вт/квадратный метр
  если 5 этажей и более нужно 81 – 87 Вт/квадратный метр.

Рассчитайте площадь отапливаемых помещений Вашего дома и умножьте на соответствующее этажности Вашего дома значение.

Оптимальный расход воды, рассчитывается по простой формуле:
Q=P,
где Q — расход теплоносителя через котел, л/мин;
Р — мощность котла, кВт.

Например, для котла мощностью 20 кВт расход воды составляет примерно 20 л/мин.

Для определения расхода теплоносителя на конкретном участке трассы, используем эту же формулу. Например, у Вас установлен радиатор мощностью 4 кВт, значит расход теплоносителя составит 4 литра в минуту.

Далее требуется определить мощность циркуляционного насоса. Чтобы определить мощность циркуляционного устройства воспользуемся правилом, на 10 метров длины трассы требуется 0,6 метра напора. Например при длине трассы 80 метров требуется агрегат с напором не менее 4,8 метра.

Следует отметить, что представленный в статье расчет носит справочный характер. Для того чтобы определить мощность центробежного насоса для Вашего дома воспользуйтесь советами наших специалистов или рекомендациями инженеров-теплотехников.

Для того, чтобы обеспечить постоянное функционирование системы отопления желательно установить два насоса. Один агрегат будет функционировать постоянной, второй (установленный на байпасе) – находится в резерве. При поломке или какой-то неисправности рабочего оборудования, Вы всегда сможете отключить его и демонтировать из контура, а в работу вступить резервный механизм. В случае когда монтаж байпасной ветки трубопровода затруднен, возможен другой вариант: один агрегат установлен в системе, а другой лежит в запасе на случай выхода из строя или поломки первого.

Видео по теме

Подбор необходимого насоса осуществляется по каталогу. Из выбранных насосов предпочтения отдаются тем, которые потребляют меньшую мощность и обладают более высоким КПД. Ведь показатели мощности и КПД в дальнейшем определяют затраты на электроэнергию при эксплуатации оборудования.

В дополнение к статье «Мощность насоса. КПД и потери мощности в насосе.» Вам может быть интересно:

Гидравлическая мощность и КПД центробежных насосов

Гидравлическая мощность и КПД центробежных насосов

Гидравлическая мощность насоса

P_Г = ρ x g x Q x H [Вт]

ρ — плотность жидкости [кг/м³]
g — ускорение свободного падения [м/сек²]
Q — расход [м³/сек]
H — напор [м]

Для насосов, у которых всасывающий и напорный патрубки имеют одинаковый диаметр и находятся на одном уровне, напор можно рассчитать по упрощённой формуле:

H = (p₂ — p₁) / (ρ x g) [м]

p₂ — давление на напорном патрубке [Па]
p₁ — давление на всасывающем патрубке [Па]

Таким образом, гидравлическая мощность насоса пропорциональна перепаду давления и расходу:

P_Г = (p₂ — p₁) x Q [Вт]

Если диаметр напорного патрубка меньше диаметра всасывающего патрубка, то для расчёта гидравлической мощности насоса напор необходимо увеличить на величину:

v₂ — скорость жидкости в напорном патрубке [м/с]
v₁ — скорость жидкости во всасывающем патрубке [м/с]
Q — расход [м³/с]
g — ускорение свободного падения [м/с²]
d₂ — внутренний диаметр напорного патрубка [м]
d₁ — внутренний диаметр всасывающего патрубка [м]

Если напорный и всасывающий патрубок расположены не на одной линии, то напор нужно ещё увеличить на разницу высот между двумя патрубками:

ΔH = h₂ — h₁

Потребляемая мощность насоса

Если вал насоса жёстко соединён с валом двигателя, то потребляемая мощность насоса равна механической мощности на валу электродвигателя.

P_П = P_В

КПД насоса

КПД насоса равен отношению гидравлической мощности к потребляемой:

η_Н = P_Г / P_П

Насос выбирается так, чтобы в рабочей точке его КПД был максимальным (см. рис.).

Механическая мощность на валу электродвигателя:

P_В = η_Д x P_Э

η_Д — КПД электродвигателя,
P_Э — электрическая мощность, потребляемая двигателем из сети.

Электрическая мощность, потребляемая 3-х фазным электродвигателем из сети

P_Э = √3 х U х I х cos φ

U — напряжение сети [В]
I — ток, потребляемый электродвигателем [А]
cos φ — косинус угла между векторами тока и напряжения 

Выводы: как вычислить КПД насоса

• С помощью специального прибора с токовыми клещами измеряем электрическую мощность P_Э, потребляемую электродвигателем из сети. Если электродвигатель работает от преобразователя частоты, то ПЧ сам измеряет мощность и сохраняет это значение в одном из своих параметров
• С шильдика электродвигателя списываем его КПД и вычисляем мощность на валу P_В. На шильдике, конечно, указана и номинальная мощность электродвигателя, но в данном случае нас интересует мощность электродвигателя в рабочей точке насоса
• Если между двигателем и насосом существует жёсткая механическая связь (а не ременная передача, редуктор или муфта с проскальзыванием), то считаем потребляемую насосом мощность Р_П равной мощности на валу электродвигателя Р_В
• Измеряем перепад давления на напорном и всасывающем патрубках и вычисляем напор (если необходимо, то корректируем его с учётом разницы диаметров и высот напорного и всасывающего патрубков)
• Измеряем расход и рассчитываем гидравлическую мощность насоса Р_Г
• Вычисляем КПД насоса.

Если КПД насоса оказался ниже, чем вы ожидали, то стоит задуматься о профилактике, ремонте или замене насоса.

Регулирование скорости вращения рабочего колеса центробежного насоса

Центробежные насосы: кавитация, NPSH, высота всасывания

Калькулятор мощности насоса

Мощность гидравлического насоса

Идеальная гидравлическая мощность для привода насоса зависит от

• массового расхода и плотности жидкости
• перепада высоты

— либо статический подъем с одной высоты на другую или компонент полной потери напора системы — и может быть рассчитан как

P _{ч (кВт)} = q ρ gh / (3.6 10 ⁶ )

= qp / (3,6 10 ⁶ ) (1)

где

P _{h (кВт)} = гидравлическая мощность (кВт)

q = расход (м ³ / ч)

ρ = плотность жидкости (кг / м ³ )

g = ускорение свободного падения (9,81 м / с ² )

h = перепад давления (м)

p = перепад давления (Н / м ² , Па)

Гидравлическую мощность в лошадиных силах можно рассчитать как:

P _{ч (л.с.)} = P _{ч (кВт)} /0.746 (2)

где

P _{h (л.с.)} = гидравлический л.с. (л.с.)

Или — альтернативно

P _{ч (л. = расход (галлонов в минуту)}

ч _футов = перепад напора (фут)

SG = Удельный вес (1 для воды)

η = насос КПД

Пример — Перекачка воды

1 м ³ / ч воды — насос ед напор 10 м .Теоретическая мощность насоса может быть рассчитана как

P _{ч (кВт)} = ( 1 м ³ / ч ) (1000 кг / м ³ ) (9,81 м / с ² ) (10 м) / (3,6 10 ⁶ )

= 0,027 кВт

Мощность насоса на валу

Мощность на валу — требуемая мощность, передаваемая от двигателя на вал насоса, — зависит от КПД насоса и может быть рассчитано как

P _{s (кВт)} = P _{h (кВт)} / η ( 3)

где

P _{s (кВт)} = мощность на валу (кВт)

η = КПД насоса

Onlin e Калькулятор насоса — единицы СИ

Калькулятор ниже может использоваться для расчета гидравлической мощности и мощности на валу насоса:

Онлайн-калькулятор насоса — британские единицы

Калькулятор, представленный ниже, может использоваться для расчета гидравлической мощности и мощности на валу насоса в британских единицах:

Связанные мобильные приложения из Engineering ToolBox

— бесплатные приложения для автономного использования на мобильных устройствах.

| Neutrium

Энергия потребляется насосом, вентилятором или компрессором для перемещения и увеличения давления жидкости. Потребляемая мощность насоса зависит от ряда факторов, включая КПД насоса и двигателя, перепад давления и плотность жидкости, вязкость и скорость потока. В этой статье представлены соотношения для определения необходимой мощности насоса.

Гидравлическая мощность, также известная как поглощаемая мощность, представляет собой энергию, передаваемую перекачиваемой жидкости для увеличения ее скорости и давления. Гидравлическую мощность можно рассчитать по одной из приведенных ниже формул, в зависимости от имеющихся данных.

Мощность на валу — это мощность, передаваемая двигателем на вал насоса.Мощность на валу — это сумма гидравлической мощности (обсужденной выше) и потерь мощности из-за неэффективности передачи мощности от вала к жидкости. Мощность на валу обычно рассчитывается как гидравлическая мощность насоса, деленная на эффективность насоса следующим образом:

Мощность двигателя — это мощность, потребляемая двигателем насоса для вращения вала насоса. Мощность двигателя — это сумма мощности на валу и потерь мощности из-за неэффективности преобразования электрической энергии в кинетическую. Мощность двигателя можно рассчитать как мощность на валу, деленную на КПД двигателя.

Есть несколько других характеристик насоса и привода, которые увеличивают потребность в мощности для достижения конкретной передачи жидкости, к ним относятся:

• Редукторы
• Ременные приводы
• Приводы с регулируемой скоростью (VSD)

В таблице ниже представлены некоторые типичные значения КПД, которые можно использовать для оценки требований к мощности для выбора типов насосов.Эти значения относятся к насосам правильного размера. Если насос слишком большой или плохо спроектирован, его эффективность может быть намного ниже, чем значения, указанные ниже, это особенно часто встречается в небольших насосах.

1. Игорь Карасик, Руководство по насосам, четвертый Издание
2. Perry’s Chemical Engineers ‘Handbook, восьмое издание

| Удельная частота вращения центробежного насоса

В этой статье обсуждаются основные формулы насоса с примерами, такими как расчет мощности насоса , формула , удельная скорость центробежного насоса и законы сродства для центробежных и поршневых насосов . Также предоставляется онлайн-калькулятор для расчета мощности насоса

Формулы расчета КПД и мощности насоса с примерами

КПД и потребляемая мощность насоса

Работа, выполняемая насосом, равна массе перекачиваемой жидкости за единицу времени, умноженной на общий напор в метрах.Однако используется производительность насоса в M ³ / час и удельный вес жидкости, а не вес жидкости, перекачиваемой для работы, выполняемой насосом.

Входная мощность «P» насоса — это механическая мощность в кВт или Вт , потребляемая валом или муфтой. Таким образом, входная мощность насоса также называется Break Horse Power (BHP).

Входная мощность насоса BHP — это мощность, передаваемая на вал насоса, которая обозначается как тормозная мощность. поэтому входная мощность насоса также называется мощностью на валу насоса .

Выходная мощность насоса r называется Гидравлическая мощность (WHP ) или Гидравлическая мощность , и это полезная работа, выполняемая насосом. и обычно выражается формулой

Гидравлическая мощность Ph = Расход X Общий развиваемый напор X Плотность X Гравитационная постоянная

КПД насоса — это соотношение входной и выходной мощности насоса.

т.е. КПД насоса — это отношение водяных лошадиных сил к тормозной мощности.

Формула расчета входной мощности насоса или формула расчета мощности на валу насоса

Входная мощность насоса = P

Формула — 1

P в Ваттах =

Здесь

Q = Расход в м ³ / сек

H = Общий развитый напор в метрах

= Плотность в кг / м ³

г = Гравитационная постоянная = 9,81 м / сек ²

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Формула — 2

P в кВт =

Здесь

Q = Расход в м ³ / час

H = Общий развитый напор в метрах

= Плотность в кг / дм ³ (1 кг / м ³ = 0.001 кг / дм ³ )

η = КПД от 0 до <1 (не в%)

Формула — 3

P в кВт =

Здесь

Q = Расход в литрах / сек (1 м ³ / сек = 3,6 x литр / сек)

H = Общий развитый напор в метрах

= Плотность в кг / дм ³ (1 кг / м ³ = 0,001 кг / дм ³ )

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Формула — ⁴

P в л.с. =

Здесь

Q = Расход в литрах./ сек

H = Общий развитый напор в метрах

= Плотность в кг / дм ³

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Формула — 5 (единицы USCS)

P в л.с. =

Здесь

Q = Расход в галлонах в минуту

H = Общий развитый напор в футах

= плотность в фунтах / фут ³

η = КПД насоса (от 0% до 100%)

Для насосной установки с электродвигателем общий КПД составляет

Общий КПД = КПД насоса x КПД двигателя

Тогда общий КПД становится так называемым КПД «провод-вода », который выражается формулой

Общий КПД =

Удельная скорость насоса

Удельная скорость «Nq» — это параметр, полученный в результате анализа размеров, который позволяет сравнивать рабочие колеса насосов различных размеров, даже если они работают в аналогичном диапазоне Q -H .Конкретная частота вращения может использоваться для определения оптимальной конструкции рабочего колеса.

Удельная скорость насоса (Nq) определяется как скорость в об / мин, с которой работало бы геометрически похожее рабочее колесо, если бы его размер был уменьшен пропорционально так, чтобы подавать 75 кг воды в секунду на высоту 1 м.

Nq также определяется как теоретическая скорость вращения, с которой работало бы геометрически похожее рабочее колесо, если бы оно было такого размера, чтобы производить 1 м напора при расходе 1 м ³ / сек с максимальной эффективностью.

Удельную скорость можно сделать действительно безразмерным характеристическим параметром с сохранением того же числового значения, используя следующее уравнение.

Метрическая система

Nq = =

Где Nq = безразмерный параметр

N = частота вращения насоса

n = Об / сек насоса

Q = Расход в м ³ / сек

H = напор в метрах

г = Гравитационная постоянная (9,81 м / сек ² )

Британские единицы

Nq =

Где N = частота вращения насоса

Q = скорость потока в галлонах в минуту (галлонов в минуту)

H = напор в футах

Примечание:

1.Для многоступенчатых насосов развиваемый напор (H) при лучшем КПД

2. Учитывайте половину полного напора в случае крыльчатки двойного всасывания.

Приблизительные справочные значения для удельной скорости центробежного насоса (Nq):

Рабочее колесо с радиальным высоким напором — до прибл. 25

Рабочее колесо среднего радиуса напора — до прибл. 40

Радиальное рабочее колесо с низким напором — до прибл. 70

Рабочее колесо смешанного типа — до прибл. 160

Рабочее колесо с осевым потоком (пропеллер) — ок.от 140 до 400

Законы сходства для насосов — перейдите по ссылке ниже

Законы родства для центробежных насосов | Законы сродства к поршневому насосу | Законы сродства к насосу на примере

Почему следует выбирать насос с большей эффективностью

КПД насоса является наиболее важным фактором при расчете энергопотребления. Поэтому при выборе насоса с более высокой мощностью всегда выбирайте насосный агрегат с максимальной эффективностью.

Следующая формула поможет выбрать лучший насос с рейтингом эффективности

N

N = Количество единиц энергосбережения в год в кВт / ч

= Более высокий и более низкий общий КПД двух насосных агрегатов.

P = Потребляемая мощность в кВт на двигатель (относительно низкоэффективного насоса)

T = Наработка в год

Пример расчета КПД насоса

= 75% и 65% соответственно

P = Потребляемая мощность = 40 кВт

T = 3000 часов в год

N = 18461 единиц (кВт / ч)

Таким образом, при той же мощности КПД насоса увеличится на 10%, тогда экономия электроэнергии составит 18461 кВтч в год.

Расчет мощности центробежного насоса онлайн

Примечание: 1000 кг / м ³ = 1 кг / дм ³

Нажмите здесь

Связанная статья:

Насос Расчет давления пара | Таблица давления водяного пара при различных температурах

Классификация насосов | Типы насосов и принцип их работы

Коэффициенты пересчета единиц измерения и таблицы для инженерных расчетов

NPSH | Потери напора в линиях всасывания и нагнетания насоса с онлайн-калькулятором

Спасибо, что прочитали эту статью.Я надеюсь, что это может удовлетворить ваши требования. Оставляйте отзывы, комментарии и, пожалуйста, не забудьте поделиться ими

Основные принципы выбора насосов. Расчет насосов

Пример № 1

Плунжерный насос одностороннего действия обеспечивает расход перекачиваемой среды 1 м ³ / ч. Диаметр плунжера 10 см, длина хода 24 см. Скорость вращения рабочего вала 40 об / мин.

Необходимо определить объемный КПД насоса.

Решение:

Площадь поперечного сечения плунжера:

F = (π · d²) / 4 = (3,14 · 0,1²) / 4 = 0,00785 м²2

КПД выражается по формуле расхода плунжерного насоса:

η _В = Q / (F · S · n) = 1 / (0,00785 · 0,24 · 40) · 60/3600 = 0,88

Пример №2

Двухпоршневой насос двойного действия создает напор 160 м при перекачке нефти плотностью 920 кг / м ³ . Диаметр поршня — 8 см, диаметр штока — 1 см, длина хода поршня — 16 см. Скорость вращения рабочего вала составляет 85 об / мин. Необходимо рассчитать требуемую мощность электродвигателя (КПД насоса и электродвигателя принять 0,95, а поправочный коэффициент 1,1).

Решение:

Поперечные сечения поршня и штока:

F = (3,14 · 0,08²) / 4 = 0,005024 м²

F = (3,14 · 0,01²) / 4 = 0,0000785 м²

Производительность насоса определяется по формуле:

Q = N · (2F-f) · S · n = 2 · (2 ​​· 0,005024-0,0000785) · 0,16 · 85/60 = 0,0045195 м³ / ч

Затем находим полезную мощность насоса:

Н _П = 920 · 9,81 · 0,0045195 · 160 = 6526,3 Вт

С учетом КПД и поправочного коэффициента получаем окончательную установленную мощность:

N _УСТ = 6526,3 / (0,95 · 0,95) · 1,1 = 7954,5 Вт = 7,95 кВт

Пример №3

Трехпоршневой насос перекачивает жидкость плотностью 1080 кг / м ³ из открытого резервуара в резервуар под давлением 1,6 бар с расходом 2,2 м ³ / час. Геометрический напор гидролифта 3,2 метра. Полезная мощность, потребляемая на перекачку жидкости, составляет 4 кВт. Необходимо определить величину потери напора.

Решение:

Находим напор, создаваемый насосом, по формуле полезной мощности:

H = N _П / (ρ · г · Q) = 4000 / (1080 · 9,81 · 2,2) · 3600 = 617,8 м

Подставляем найденное значение напора в формулу напора, выраженного в разнице давлений, и находим искомую величину

ч _п = H — (p ₂ -p ₁ ) / (ρ · г) — H _г = 617,8 — ((1,6-1) · 10 ⁵ ) / (1080 · 9,81) — 3,2 = 69,6 м

Пример № 4

Реальная производительность винтовой трубы составляет 1.6 м ³ / ч. Геометрические характеристики насоса: эксцентриситет — 2 см; диаметр ротора — 7 см; шаг винтовой поверхности ротора — 14 см. Скорость вращения ротора 15 об / мин. Необходимо определить объемный КПД насоса.

Решение:

Запрашиваемое количество выражаем по формуле производительности винтового насоса

η _В = Q / (4 · e · D · T · n) = 1,6 / (4 · 0,02 · 0,07 · 0,14 · 15) · 60/3600 = 0,85

Пример № 5

Необходимо рассчитать напор, расход и полезную мощность центробежного насоса, перекачивающего маловязкую жидкость плотностью 1020 кг / м3. ³ из резервуара с избыточным давлением 1.2 бара к резервуару с избыточным давлением 2,5 бар по данному трубопроводу с диаметром трубы 20 см. Общая длина трубопровода (суммарно с эквивалентной длиной местных сопротивлений) составляет 78 м (коэффициент трения принят равным 0,032). Перепад напоров резервуаров 8 метров.

Решение:

Для маловязких сред выбираем оптимальную скорость движения в трубопроводе 2 м / с. Рассчитаем расход жидкости через заданный трубопровод:

Q = (π · d²) / 4 · w = (3,14 · 0,2²) / 4 · 2 = 0,0628 м³ / с

Скоростной напор трубы:

Вт² / (2 · g) = 2² / (2 · 9,81) = 0,204 м

При соответствующей скорости напора потери на трение и местные сопротивления будут равны:

H _Т = (λ · l) / d _э · [w² / (2g)] = (0,032 · 78) / 0,2 · 0,204 = 2,54 м

Общий напор будет равен:

H = (p ₂ -p ₁ ) / (ρ · г) + H _г + h _п = ((2,5-1,2) · 10 ⁵ ) / (1020 · 9,81) + 8 + 2,54 = 23,53 м

Еще предстоит определить полезную мощность:

Н _П = ρ · г · Q · H = 1020 · 9,81 · 0,0628 · 23,53 = 14786 Вт

Пример № 6

Целесообразно ли перекачивать воду центробежным насосом производительностью 50 м ³ / час через 150 х 4.Трубопровод 5 мм?

Решение:

Рассчитываем скорость течения воды в трубопроводе:

Q = (π · d²) / 4 · w

w = (4 · Q) / (π · d²) = (4 · 50) / (3,14 · 0,141²) · 1/3600 = 0,89 м / с

Скорость для потока воды в трубопроводе подачи составляет 1,5-3 м / с. Полученное таким образом значение скорости потока не попадает в этот интервал, откуда можно сделать вывод о нецелесообразности использования данного центробежного насоса.

Пример № 7

Необходимо определить коэффициент подачи шестеренчатого насоса.Геометрические характеристики насоса: сечение зазора между зубьями шестерни 720 мм ² ; количество зубьев — 10; длина зуба шестерни — 38 мм. Скорость вращения 280 об / мин. Реальная подача шестеренчатого насоса 1,8 м ³ / час.

Решение:

Теоретическая производительность насоса:

Q = 2 · f · z · n · b = 2 · 720 · 10 · 0,38 · 280 · 1 / (3600 · 10 ⁶ ) = 0,0004256 м³ / ч

Соответственно коэффициент доставки равен:

η _В = 0,0004256 / 1,8 · 3600 = 0,85

Пример №8

Насос КПД 0,78 перекачивает жидкость плотностью 1 030 кг / м ³ и 132 м ^{3 расход} / час. Напор, создаваемый в трубопроводе, составляет 17,2 м. Насос приводится в действие электродвигателем мощностью 9,5 кВт и КПД 0,95. Необходимо определить, соответствует ли этот насос требованиям по пусковому крутящему моменту.

Решение:

Рассчитаем полезную мощность, потребляемую непосредственно на перекачку среды:

Н _П = ρ · г · Q · H = 1030 · 9,81 · 132/3600 · 17,2 = 6372 Вт

Мы учитываем КПД насоса и электродвигателя и определяем полную потребляемую мощность электродвигателя:

N = N / (η · η ) = 6372 / (0,78 · 0,95) = 8599 Вт

Зная установленную мощность двигателя, определяем запас по мощности электродвигателя:

β = N _У / N _Д = 9500/8599 = 1,105

Для двигателей мощностью от 5 до 50 кВт рекомендуется выбирать запас пусковой мощности от 1.2 до 1,15. Полученное нами значение не попадает в этот интервал, откуда можно сделать вывод, что при работе данного насоса в заданных условиях могут возникнуть проблемы при его запуске.

Пример № 9

Центробежный насос перекачивает жидкость плотностью 1130 кг / м ³ из открытого резервуара в реактор с рабочим давлением 1,5 бар и расходом 5,6 м ³ / ч. Геометрическая разница напоров составляет 12 метров, при установке реактора под резервуаром.Потери на трение напора в трубах и местные сопротивления равны 32,6 м. Необходимо определить полезную мощность насоса.

Решение:

Рассчитаем напор, создаваемый насосом в трубопроводе:

H = (p ₂ -p ₁ ) / (ρ · г) + H _г + h _п = ((1,5-1) · 10 ⁵ ) / (1130 · 9 , 81) — 12 + 32,6 = 25,11 м

Полезная мощность насоса определяется по формуле:

Н _П = ρ · г · Q · H = 1130 · 9,81 · 5,6 / 3600 · 25,11 = 433 Вт

Пример № 10

Определяем предельное увеличение расхода закачки воды (плотность принята равной 1000 кг / м3 ³ ) из открытого резервуара в другой открытый резервуар с расходом 24 м ³ / час.Геометрический напор гидролифта 5 метров. Вода подается по трубам 40 х 5 мм. Мощность электродвигателя 1 кВт. Общий КПД агрегата принят равным 0,83. Суммарные потери напора на трение в трубах и местные сопротивления составляют 9,7 м.

Решение:

Определяем максимальное значение расхода, соответствующее максимально возможной полезной мощности, развиваемой насосом. Для этого сначала определим несколько промежуточных параметров.

Рассчитываем необходимый напор для откачки воды:

H = (p ₂ -p ₁ ) / (ρ · г) + H _г + h _п = ((1-1) · 10 ⁵ ) / (1000 · 9,81 ) + 5 + 9,7 = 14,7 м

Полезная мощность, развиваемая насосом:

Н _П = Н _общ / η _Н = 1000 / 0,83 = 1205 Вт

Находим максимальное значение расхода по формуле:

Н _П = ρ · г · Q · H

Находим искомое количество:

Q _макс = N _П / (ρ · г · H) = 1205 / (1000 · 9,81 · 14,7) = 0,00836 м³ / с

Расход воды можно увеличить 1.Максимум 254 раза без нарушения требований к эксплуатации насоса.

Q _макс / Q = 0,00836 / 24 · 3600 = 1,254

Наши инженеры всегда готовы оказать консультационные услуги или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемому нами насосному оборудованию и трубопроводной арматуре.

Запросы на насосы просим направлять в технический отдел нашей компании на E-mail: [email protected], телефон +7 (495) 225 57 86

Центральный сайт NCE GmbH
Наша сервисная компания Intekh GmbH

Головные представительства в странах СНГ:
Россия
Казахстан
Украина
Туркменистан
Узбекистан
Латвия
Литва