Мощность и коэффициент полезного действия насоса

Методика испытания насосов.

Графическая характеристика Q-H.

Графическая зависимость основных технических показателей(напора, мощности, КПД, допускаемой частоты всасывания) от подачи при постоянных значениях частоты вращения работы колеса, вязкости и плотности жидкости при входе в насос называется характеристикой насоса.

Различают:

Напорную характеристику насоса

H = f (Q) –кривая Q-H

Энергетическая характеристика насоса:

N= f (Q)-кривая Q-H

h = f (Q) –кривая Q-η

Зависимость:

Δh = f (Q) и

H в доп. = f (Q).

Для испытания насос устанавливают на стенде, оборудованном аппаратурой, приборами для измерения расхода давления, вакуума и потребляемой мощностью. После пуска насоса подачу регулируют изменением степени открытия задвижки на напорной линии. Таким образом, устанавливают несколько значений подачи и измеряют соответствующее им значение напора и потребляемой мощности.

Полученные значения Q, H и N наносят на график и соединяют плавными линиями.

Характеристики насоса имеют характерные отличительные точки и области:

1). Начальная точка соответствует работе насоса при закрытой задвижке напорном патрубке(Q=0). В этом случае насос развивает напор H0 и потребляет мощность N0

2) Оптимальная точка характеристики m режиму работы при максимальном значении КПД, т.е. оптимальному режиму насоса (зона между точками»а» и «в»).

3).Максимальная точка характеристики К (конечная точка кривой Q-H) соответствует тому значению подачи после достижения которого насос может войти в кавитационный режим.

Для разных насосов существуют следующие кривые Q-H;

а) непрерывно снижающиеся, стабильны е(рис.4а),

б) с возрастающим участком, имеющим максимум нестабильные характеристики.

Вид характеристики насоса зависит от коэффициента быстроходности.

Мощность- это работа в единицу времени.

Полезной мощностью называют мощность, сообщаемую насосом подаваемой жидкости.

Q – в м³/с, Р – в МПа, то

N – в кВт, Nп = 1000 ∙ Qр

При подаче Qп выраженной кг/с:

N =1000∙ Qм ∙ (р: ρ).

Если напор насоса выражен в м. ст. перекачиваемой жидкости, то:

Nп = 0,001∙ρ∙g∙Q∙H

Мощность, потребляемая насосом

N= Nп∙ η, где

η – к.п.д. насоса, следовательно, η = N/Nп

Причём, к.п.д. насоса учитывает гидравлические, объёмные и механические потери.

Гидравлические потери- потери энергии на преодоление гидравлического сопротивления при движении жидкости от входа в насос до выхода из него. Гидравлические потери оцениваю гидравлическое к.п.д. насоса.

η r =Nr ∙ (Nп + Nr)

где, Nп- полезная мощность насоса;

Nr – мощность, затраченная на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе.

Объёмные потери возникают вследствие перетекания части жидкости из области высокого давления в область пониженного давления и вследствие утечек жидкости через сальники. Объёмные потери определяю объёмным к.п.д. насоса:

Ηо= Nп /(Nп + Nо),

Где Nо -мощность, потерянная в результате перетекания жидкости и утечек.

Механические потери слагаются из потерь на трение в подшипниках, сальниках и дисках рабочего колеса, а также из потерь на трение наружной поверхности рабочего колеса о жидкость. Механические потери оцениваются механическим к.п.д. насоса

ηм =(Nп – Nм) / Nп, где

Nм - мощность, затраченная на преодоление механических потерь.

Коэффициент полезного действия насоса равен произведению гидравлического, объемного и механического коэффициентов полезного действия.

η = ηт *η0 * ηм

Двигатель насоса подбирают так, чтобы N двигателя > N насоса.

Контрольные вопросы:

1. Дать определение основным параметрам насосов и воздуходувок.

2. Вычертить и описать графическую характеристику Q-H.

3.Описать методику испытания насосов.

4.Типы потерь в насосе.

5. Дать определение мощности и кпд насоса.Как эти показатели зависят от потерь в насосе.

УРОК №3.

Дата добавления: 2014-01-06