Поскольку насосы предназначены для перекачивания жидкостей, одной из основных характеристик любого агрегата является напор, проявляемый повышением давления в системе.
Как рассчитывается напор?
Напор насоса (H, м) отображает удельную механическую работу, которую агрегат передает транспортируемой среде. Напор рассчитывается по формуле:
H = E/G, где
E — механическая энергия (Н⋅м)
G — вес транспортируемой жидкости (Н)
Что такое характеристика насоса?
Производители насосной техники под характеристикой насоса подразумевают графическую кривую, отображающую взаимосвязь между создаваемым напором и подачей рабочей среды.
Как связаны напор и подача насоса?
Между создаваемым напором и подачей (расходом перекачиваемой рабочей среды) существует взаимосвязь, отображаемая на графике характеристики насоса.
Горизонтальная ось используется в качестве шкалы подачи (Q, м3/ч или л/с), вертикальная служит для отображения напора (H). Традиционно величину напора выражают в метрах водного столба (м в.ст.), однако допустимы и другие единицы измерения, связанные между собой следующими соотношениями:
10 м в.ст. = 100000 Па = 100 кПа = 1 бар
Детальный анализ кривой позволяет утверждать, что насос преобразует энергию электромотора (с учетом общего КПД) в две формы гидравлической энергии — скорость и давление.
Какие особенности имеет график характеристики насоса?
Работа насоса с закрытым клапаном позволяет создавать в системе максимальное давление — напор при нулевой подаче (H0). При медленном открытии клапана начинается движение перекачиваемой жидкости с преобразованием части энергии привода в кинетическую. В таком случае поддерживать первоначальный напор уже невозможно, поэтому график характеристики имеет форму падающей кривой, которая теоретически в какой-то точке должна пересечься с осью подачи. В нулевой точке напора у рабочей среды есть только кинетическая энергия, но давление отсутствует.
Кривая характеристики насоса:
Однако, в реальных условиях из-за наличия внутреннего сопротивления в трубопроводной системе кривая характеристики насоса обрывается до достижения оси подачи.
Какие существуют варианты формы характеристик насоса?
На форму характеристики насосного агрегата влияет множество параметров. Предложенный график наглядно отображает различную крутизну характеристик насоса в зависимости от частоты вращения его привода:
Различают пологую и крутую форму характеристики насоса.
От крутизны характеристик насосного агрегата и смещения его рабочей точки зависят подача и напор:
- Вариант с пологой кривой: при большом изменении подачи напор изменяется незначительно;
- Вариант с крутой кривой: при большом изменении подачи существенно изменяется напор