Мощность и коэффициент полезного действия насоса
Мощность — работа в единицу времени — применительно к насосам можно определять по нескольким соотношениям в зависимости от принятых единиц, измерения подачи, давления или напора. Полезной мощностью называют мощность, сообщаемую насосом подаваемой жидкости. Если подача Q выражена в м/с, а давление насоса — в Па, то полезная мощность No, кВт, составит:
Для воды и сточной жидкости допустимая высота всасывания применительно к реальным условиям эксплуатации насоса вычисляется по соотношению:
Допустимая геометрическая высота всасывания — по формуле:
Значения приведенной высоты атмосферного давления pa/fiS и зависимости от расположения местности над уровнем моря указаны ниже:
Значения высоты давления насыщенных подииых паров h,la в зависимости от температуры поды приведены ниже:
Потери напора во всасывающем трубопроводе складываются из потерь на трение при движении жидкости по трубе и потерь на местные сопротивления:
Если мощность необходимо выразить в л. с., то ее вычисляют по следующей формуле:
Из формулы (2.46) видно, что КПД насоса представляет собой ношение полезной мощности к мощности насоса:
Коэффициент полезного действия иасоса учитывает гидравлические, объемные и механические потерн, возникающие при передаче энергии перекачиваемой жидкости. Гидравлическими потерями называют потерн энергии на преодоление гидравлических сопротивлений при движении жидкости от входа в насос до выхода из него, т. е. во всасывающем аппарате, рабочем колесе и нагнетательном патрубке. Гидравлические потерн оценивают гидравлическим КПД насоса:
Объемные потери возникают вследствие перетекания части жидкости из области высокого давления в область пониженного давления (во всасывающую часть насоса) и вследствие утечек жидкости через сальники. Объемные потери оценивают объемным КПД насоса
Механические потери слагаются из потерь на трение в подшипниках, сальниках и разгрузочных дисках рабочего колеса, а также из потерь на трение наружной поверхности рабочего колеса о жидкость. Механические потери оценивают механическим КПД насоса
Коэффициент полезного действия насоса равен произведению гидравлического, объемного и механического коэффициентов полезного действия
Подача, напор и мощность насоса меняются в плннгп imth от изменения частоты вращения его рабочего колеса. Дли пыщиения зависимости между частотой вращения, подачей, напором и мощностью, потребляемой насосом, рассмотрим параллелограммы скоростей на выходе из рабочего колеса (рис. 2.10). Эти параллелограммы построены для скоростей hj, v;r н и/, соотвстс I кующих частоте вращения л, и скоростей u,, vr на], соответствующих частоте вращения Л]. Как видно из рис. 2.10, эти параллелограммы подобны. Следовательно,
и характеризует совершенство конструкции, а также качество изготовления насоса. КПД крупных насосов доходит до 0,92, а КПД малых насосов — до 0,6 — 0,7 и менее. Мощность двигателя, приводящего в движение насос, всегда больше мощности насоса. Если вал насоса соединен с валом двигателя с помощью муфты, то установочную мощность двигателя определяют по формуле
В зависимости от мощности двигателя N, кВт, и условий его работы следует принимать приведенные ниже коэффициенты запаса мощности:
Коэффициент полезного действия насоси coca, соединенного с двигателем, равен:
