0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Содержание

Как посчитать давление насоса

Расчет давления от насоса

Машиностроение

Сообщение от kpd_110:
Подскажите как подсчитать давление создаваемого насосом в трубе Ду=100, зная его подачу в м3/ч, и напор в м. Что то подсказывает что Р=рgH, где Н напор. Или поправите.

По приведенным вами исходным данным — никак.

Сообщение от amshik:
Посмотреть диаграмму насоса и определить его давление при текущей подаче? Принять за давление в трубе, потерями пренебречь.

Сообщение от kpd_110:
Идеализировано, конечно

Но для машиностроительной гидравлики должно устроить всех.

Сообщение от STAJOR:
Но для машиностроительной гидравлики должно устроить всех.

В машиностроительной гидравлике, в основном, применяются насосы объемного действия и давление измеряется в кг/см.кв, барах и пр. а не в высоте водяного столба. Максимальное давление которое может обеспечить насос зависит от конструкции насоса и не зависит от подачи. Фактическое давление зависит только от нагрузки сети. Мощность потребляемая насосом (приближенно) W=P*Q/600 кВт. А вот у водяных (центробежных) насосов если увеличивать нагрузку более расчетной, потребляемая мощность насоса падает.

Сообщение от :
давление измеряется в кг/см.кв, барах и пр. а не в высоте водяного столба

Давление всегда, а не только в машиностроительной гидравлике, измеряется «в кг/см.кв, барах и пр». Напор всегда измеряется в линейных единицах.

Сообщение от :
Максимальное давление которое может обеспечить насос зависит от конструкции насоса и не зависит от подачи

Это максимальное давление создается при полностью закрытой задвижке (при нулевом расходе) и действительно зависит от конструкции насоса.

Сообщение от :
Фактическое давление зависит только от нагрузки сети

А вот это неправильно. Не надо путать причину и следствие. Изменяются одновременно подача и давление насоса. В конкретной сети они устанавливаются такими, сколько пропускает эта сеть при таком расходе. Т.е. потери в этой сети будут равны напору насоса, расход в сети будет равен подаче насоса. Математически и графически эта рабочая точка определяется пересечением характеристики насоса (падающая парабола) с характеристикой сети (восходящая парабола).

Сообщение от :
Мощность потребляемая насосом (приближенно) W=P*Q/600 кВт

Зачем приближенно? Тем более по ошибочной формуле. Правильная есть в каждом учебнике. Мощн=(Расход*Напор*Плотн)/(3600*102*КПДнас*КПДтрансм)
Здесь Расход в м3/ч, Напор в м, Плотн в кг/м3.

Надо точно, с учетом кпд насоса, а он меняется при изменении расхода и давления. Ошибка может быть очень большая.

Сообщение от :
А вот у водяных (центробежных) насосов если увеличивать нагрузку более расчетной, потребляемая мощность насоса падает

Хоть у водяных, хоть у каких. Что есть «более расчетной»? Расчетная нагрузка каждый раз разная. Не рассуждайте умозрительно — достаточно рассчитать по точной формуле потребляемую мощность при разных расходах. С учетом, что одновременно изменяются расход, напор и кпд. Можно в Excel.

Убедитесь, что при увеличении расхода потребляемая мощность растет. Включите насос вообще без сети и он может создать такой расход и напор, что потребляемая мощность будет больше установленной двигателя. В этом случае двигатель может сгореть.

И обычная ошибка, когда принимают за истину некоторые «паспортные» производительность и напор насосов. Это всего лишь одна точка рабочей характеристики, соответствующая максимальному КПД. В реальных сетях расход может быть значительно (иногда в разы) больше или меньше. ПРо совместную работу насосов уж и не говорю.

Сообщение от ShaggyDoc:
А вот это неправильно. Не надо путать причину и следствие. Изменяются одновременно подача и давление насоса. В конкретной сети они устанавливаются такими, сколько пропускает эта сеть при таком расходе. Т.е. потери в этой сети будут равны напору насоса, расход в сети будет равен подаче насоса. Математически и графически эта рабочая точка определяется пересечением характеристики насоса (падающая парабола) с характеристикой сети (восходящая парабола).

🙂
Увы, машиностроителей учат по постулатам объемного гидропривода, т.е. ни какой динамики 🙂
Чаще всего это гидропривод станков, агрегатов, магистрали не большие, порой даже потери давления при расчетах не учитывают.

Сообщение от ShaggyDoc:
С учетом, что одновременно изменяются расход, напор и кпд. Можно в Excel.

«С учетом, что одновременно изменяются расход, напор и кпд. Можно в Excel.

А, будьте любезны, выложите, плиз, примерчик в Excelе», Мне ОЧЕНЬ ,🙂 это не возможно.
Глупость.

Сообщение от :
выложите, плиз, примерчик в Excelе, если не жалко

А что, самостоятельно нельзя в Excel «нарисовать» одну формулу? Где только умножить и разделить?

Сообщение от kpd_110:
давление создаваемого насосом

«Трудности перевода«. Либо давление создаваемого насоса, либо давление, создаваемое насосом. Отаечать можно и на то, и на другое. Первый вариант интереснее .

Сообщение от :
И еще, давление от расхода не зависит.

«НЛО прилетело и написало» эту чушь.

H=(Q^2)* S — для сети
H=Ho-Sв*Q^2 — для насоса

Сообщение от ShaggyDoc:
А что, самостоятельно нельзя в Excel «нарисовать» одну формулу? Где только умножить и разделить?

Формулу-то набросать вообще не вопрос. тем более, что вы её нарисовали)) А вот ваше утверждение:

Сообщение от ShaggyDoc:
Надо точно, с учетом кпд насоса, а он меняется при изменении расхода и давления. Ошибка может быть очень большая.

Честно, говоря в толк ни как не возьму. Формула одна, а переменных 3 ))

Сообщение от kpd_110:
дак как бы в каталогах насососов других данных то и нет.

Нет, мне вот, правда, интересна и понятна проблема автора. Завод выдает данные на насос

Сообщение от kpd_110:
давление создаваемого насосом в трубе Ду=100, зная его подачу в м3/ч, и напор в м.» ; дак как бы в каталогах насососов других данных то и нет.

Из вашего поста и длинных рассуждений в ссылке. «Много и не понятно» 🙂 )) мы обогатились опытом и знаниями! Спасибо, вам за это. НО! Проблема, насколько я понимаю, не решена! Как из тех данных которые даются в каталоге заводом получить давление? Собственно, об этом и тема. В связи с этим мне очень интересно, КАК в Excele, имея данные которые даны в каталоге, воспользоваться вашей суперформулой, и получить ответ на вопрос автора? Ситуация-то жизненая 🙂

Сообщение от amshik:
Посмотреть диаграмму насоса и определить его давление при текущей подаче? Принять за давление в трубе, потерями пренебречь.

Сообщение от Laborant:
По приведенным вами исходным данным — никак.

Сообщение от ShaggyDoc:
«НЛО прилетело и написало» эту чушь.

Сообщение от ShaggyDoc:
H=Ho-Sв*Q^2 — для насоса

А как же CRN10, 15, 20, 32. Грюнфосовские?

Serge Krasnikov, умнее буду.
меня учили как отче наш, но это больше про сеть, а не про насос, что давление и расход вещи разные.
Рабочие хар-ки некоторых насосов вообще вещь в себе.

Сообщение от nlo740:
меня учили как отче наш, но это больше про сеть, а не про насос, что давление и расход вещи разные.

Давление и расход, конечно, разные вещи, но чтобы создавать определённое давление, насос обязан перекачивать определённый расход, если расход изменится, обязательно изменится и давление.

Сообщение от nlo740:
Рабочие хар-ки некоторых насосов вообще вещь в себе.

Бывает, такие лучше в пректы не закладывать.

Калькулятор расчета центробежного насоса

Данный калькулятор способен расчитать основные параметры насоса при изменении частоты вращения. Для этого необходимо внести в первую таблицу четыре параметра:

  • Исходную подачу, м 3 /ч
  • Напор, (м. в. ст.)
  • Обороты электродвигателя, (об/мин)
  • Частота, (Гц)

Далее, нужно ввести новые обороты электор двигателя, при которых должны расчитываться параметры. Все вычисления происходят по формулам, представленым ниже. Три нижних пустых поля используются для вывода результатов. Также вы сможете увидеть всё на графике.
Индексами 1 и 2 помечены начальные и новые параметры соответственно. Для того, чтобы подсчитать напор или подачу, в обязательном порядке необходимо заполнить исходную подачу, исходный напор, обороты электродвигателя исходные n1 и новые n2.


где F — частота, H — напор, Q — подача, n — обороты электродвигателя

При организации водоснабжения и отопительных комплексов элемент – жидкость циркулирует по всей системе. Этот процесс обеспечивают множество компонентов, включая самый основной – центробежный насос(ЦН). Силовой агрегат выполняют наиболее важную задачу по транспортировке воды и отопительного элемента по трубопроводу и топливным радиаторам. Однако для получения успешного результата необходимо провести качественный расчет центробежного насоса.

Принцип работы таких агрегатов заключается в перекачке жидкости за счет центробежной силы. Однако стоит помнить, что выбирать ЦН необходимо правильно, в противном случае компонент не сможет выполнить поставленные на него задачи. Также на выбор влияет специфика задач, для которых будет применять центробежный насос.

Алгоритм функционирования не отличается сложностью, что делает использование агрегата наиболее простым и в то же время крайне эффективным. Принцип работы центробежного насоса заключается в следующих действиях:

  • жидкость поступает к центру рабочего колеса(РК). Это происходит за счет всасывающей трубы – патрубка;
  • крыльчатка рабочего колеса начинает функционировать благодаря работе электрического двигателя;
  • создается центробежная сила, за счет которой жидкость от крыльчатки прижимается к стенкам, создавая давление;
  • далее, жидкость проходит через нагнетательный патрубок.

Производительность центробежного насоса зависит от напора, потребляемой мощности, объема рабочего колеса и высоты, для которых также необходим правильный расчет. Непосредственно подсчет характеристик центробежного насоса для отопительной системы производится с учетом тепловой нагрузки и температурного графика. Напор рассчитывается гидравлическим сопротивлением системы.

Что такое кавитация в отопительной системе?

Этот показатель – образование пузырьков пара в перекачиваемой жидкости во время снижения гидростатического давления(СД) и схлопывания этих пузырьков, где СД имеет повышенный показатель.

Особенностью кавитации в центробежных насосах является тот факт, что она образуется на входной кромке РК в месте, где скорость перемещения потока максимальная, а гидростатическое давление минимальное.

Читать еще:  Как появился телевизор кратко

Кавитация имеет характерные особенности. Вследствие ее возникает шум, треск, возникновение вибрационного воздействия. Этот процесс сопровождается и падением напора, мощности, что сказывается на КПД.

Важно: Нет материалов, которые имеют повышенную устойчивость к кавитации. Поэтому при ее возникновении необходимо останавливать работу насоса так, как этот процесс может спровоцировать поломку всей системы.

Как правильно рассчитать необходимый насос

Для того, чтобы выполнить гидравлический расчет центробежного насоса следует рассчитывать каждый параметр, включая производительность (W = l1*(п*d1 – b*n)*c1 = l2*(п*d2 – b*n)*c2), напор (N = (h2 – h1)/(p * g) + Ng + sp), потребляемую мощность (M = p*g*s*N), пиковую высоту всасывания воды или любого другого отопительного элемента (Nv = (h1 – h2)/(p * g) – sp – q2/(2*g) – k*N).

Но, как показывает практика, расчет центробежного насоса по заданным формулам занимает крайне много времени и не всегда является точным так, как всегда есть вероятность возникновения ошибки из-за человеческого фактора. Поэтому, для решения этой проблемы мы на сайте предоставляем калькулятор центробежных насосов, включающий все необходимые параметры.

Преимущества калькулятора центробежных насосов от «CNP»

Наша компания занимается компонентами водоснабжения и отопительной системы свыше 5-лет, а потому специалисты точно знают, как правильно рассчитывать необходимые параметры центробежного насоса для того, чтобы он выполнял любую специфику задач, включая обеспечение теплом.

В структуру калькулятора вошли все необходимые для правильного расчета напора, мощности, высоты, рабочего колеса центробежного насоса. Указав базовые параметры, вы получите максимально точный результат и потратите минимальное количество времени – до двух минут.

Калькулятор отличается многофункциональностью, что немаловажно для подсчета. Ранее, чтобы выполнить расчет, необходимо было пользоваться сразу несколькими калькуляторами. Теперь вам доступен многофункциональный продукт, который является и максимально точным конвектором. Используя калькулятор центробежных насосов, вы сможете одновременно переводить единицы измерения в любые другие, наиболее удобные для проведения расчета.

Наш калькулятор абсолютно бесплатный и доступен для каждого. Пользуйтесь им и выполняйте расчеты правильно, что сэкономит вам массу денег и времени.

Адрес: г.Москва, Каширское ш, д. 3, корп. 2, стр. 2

Как правильно рассчитать основные характеристики насоса для полива огорода

С приближением долгожданной весны многие любители сельскохозяйственных работ уже мыслями переносятся на свои загородные участки. Начинается планирование – что и где посадить, как и за чем ухаживать, какие новые инструменты или инвентарь необходимо прикупить.

Как правильно рассчитать основные характеристики насоса для огорода

Одна из обязательных операций по уходу за посажеными культурами – это регулярный их полив. А чтобы не заниматься выматывающим силы переносом ведер с водой по участку, гораздо удобнее сделать напорную систему орошения. То есть в точке водозабора установить насос, от которого к конкретному участку полива протягивается шланг (вариант – пластиковые трубы). Ну и потом – или операция осуществляется вручную, или устанавливается какое-то оросительное устройство.

Но чтобы такая схема оказалась в самом деле работоспособной, важно знать, как правильно рассчитать основные характеристики насоса для огорода. Вот этим мы сейчас и займемся.

Какие характеристики насоса для полива можно считать главными

Когда приобретается любой насос, и поливной не является исключением, то всегда имеется в виду, что этот прибор должен быть в состоянии переместить за какое-то время нужный объём воды из исходной точки к месту назначения. Естественно, преодолев при этом препятствующие нормальному движению потока силы гравитации (если расходоваться вода будет выше точки ее забора, как обычно и случается), и силы гидравлического сопротивления труб (шлангов) со всеми имеющимися на них запорно-регулировочными устройствами.

Естественно, в конечной точке желательно получать не тонкую струйку воды, а какой-то напор, например, достаточный для нормальной работы сантехнических устройств или приспособлений для полива.

Это – в общих чертах. А теперь – более детально по обеим важным характеристикам – производительности насоса и создаваемому им напору.

Самые показательные характеристики насоса для полива огорода – создаваемый напор воды и производительность

С напора, кстати, и начнем.

Напор, создаваемый насосом

В характеристиках насосного оборудования эта величина рассматривается чуть ли не самой первой. Грош цена прибору, который, работая на полной своей мощности, будет неспособен доставить воду к конечной точке ее транспортировки только из-за того, что она расположена дальше и выше, чем это заложено в возможности насоса.

В паспортах насосов величина напора чаще всего указывается метрами водяного столба – так, наверное, нагляднее. Впрочем, помимо таких метров вполне могут фигурировать и другие величины – технические атмосферы (т.атм), бары (бар), или даже килопаскали (кПа).

Чаще всего забор воды для полива осуществляется или из расположенного рядом открытого водоема, или из какого-то подземного или размещенного на поверхности хранилища, например, из колодца ливневой канализации, специального гидранта или даже просто из установленных на подставках бочек.

  • Итак, в первую очередь, если в этом есть необходимость, насос должен суметь понять воду от источника до точки потребления. Такая разница высот, понятно, тоже измеряется в метрах. И в буквальном смысле – каждый метр преодолеваемой высоты «сжирает» метр паспортного напора насоса.

Причем, в разницу высот включается не только взаимное превышение уровня земли над уровнем воды. Сам по себе участок может иметь рельеф со значительным перепадом высот, что тоже должно учитываться.

  • Вода передается по шлангам или трубам. Известно, что чем меньше диаметр канала, тем выше в нем силы гидравлического сопротивления. Например, даже при довольно толстом дюймовом шланге (25 мм) десять метров расстояния по горизонтали способны «съесть» метр напора. А на крупном огородном участке порой оперируют длиной шлангов и в несколько десятков метров!

А при более тонких шлангах или трубах – потери еще более впечатляющие…

Но и это еще не все!

Вода доставлена к нужной точке, и в ней мы захотели установить какую-то поливальную установку. А вода из шланга – тонкой струйкой…

Недостаточность напора воды из шланга способна превратить обычную операцию полива в «тяжелую каторгу» без должного результата.

То есть нам и на выходе нужен напор, такой, чтобы обеспечивалась работа конечных устройств. В доме в их качестве фигурируют сантехнические приборы, на огороде могут быть специальные устройства, в паспорте которых должно быть оговорено их рабочее давление.

Вот теперь – вроде все. Ну, можно добавить еще и небольшой резерв, процентов в 10.

Все это реализовано в предлагаемом ниже онлайн-калькуляторе.

Калькулятор расчета минимально необходимого напора насоса для огорода

Пояснения по проведению расчета

Этот калькулятор, кстати, имеет некоторую «универсальность». Имеется в виду, что многие насосы, особенно погружные, имеют весьма широкую сферу применения. И часто им ставится задача просто перекачать какой-то объем жидкости из одного резервуара (или, например, хуже, залитого водой подвала) в другой. Кстати, может быть такое и на огороде, когда из ливневого колодца или коллектора вода откачивается в расставленные по участку бочки для полива.

Чтобы заполнить такие емкости, расставленные по участку в нужных местах – все равно придется прибегать к помощи того же насоса.

Поэтому в калькуляторе предусмотрено два варианта расчета – простая перекачка воды насосом, или для полива, то есть с применением какого-то оросительного оборудования, требующего для корректной работы определенного напора.

  • Далее, нужно указать в метрах разницу высот между точками забора и использования воды – о чем мы уже говорили выше.
  • Следующая величина – это расстояние по горизонтали от точки водозабора до точки потребления. Понятно, что шланги не протягиваются всегда по прямой, но в программу уже внесен коэффициент, делающий поправку на это обстоятельство.
  • Далее, указывается диаметр применяемых для перекачки воды шлангов (труб). От этого зависит величина гидравлического сопротивления, уже внесенная в базу данных калькулятора.
  • Если известно рабочее давление «поливалки» (из ее паспорта), то оно указывается в последнем поле программы. Если нет данных – желательно оставлять на выходе порядка 1 бар – с таким давлением должно нормально работать большинство устройств из числа наиболее популярных.

Нажатие на клавишу расчета сразу приведет к получению результата. Он будет выражен в метрах водяного столба, в барах (атмосферах) и, на всякий случай, в килопаскалях.

Производительность садового насоса

Это – способность перекачать какой-то определенный объем воды в единицу времени (секунду, минуту, час). По сути, прослеживается тесная взаимосвязь между напором (на выходе, понятно), диаметром шланга и производительностью. И при желании можно даже провести расчет. Но в этом нет особой необходимости – в параметрах модели эта величина обязательно указывается.

А зачем ее знать? Да просто для того, чтобы можно было оценить скорость выполнения имеющихся задач. Например, перекачать тонну воды из одного гидранта в другой можно за 5 минут или за час (условно), если использовать насосы сильно отличающейся производительности.

А разве на огороде это имеет значение?

Да, имеет. Прежде всего, существуют определенные нормы полива, иначе вся операция превращается в фикцию. То есть в условиях конкретного климата и при выращивании тех или иных культур при поливе на квадратный метр требуется использовать, например, 5 или сколько-то еще литров воды. Опытные огородники эти нормы примерно знают, а новички могут уточнить у местных специалистов в области агрономии. Норма орошения и площадь орошаемого участка дают нам объем воды, который необходимо затратить на полив.

А вот теперь – небольшая тонкость. Будет ли кто растягивать полив на весь день? Станет ли кто-то заниматься этим в пик дневной жары? Да нет, конечно. В основном этому мероприятию отводят вечерние часы. И вот тут, увязывая с другими мероприятиями, со временем прихода домой, с желанием посмотреть телепередачи и т.п., можно и нужно спланировать себе отрезок времени, в течение которого желательно полностью разобраться с поливом.

Вот и весь секрет – насос должен суметь перекачать нужное количество воды за этот период, чтобы хозяин вложился в отведенный на полив срок.

Этот подход реализован в следующем онлайн-калькуляторе.

Как легко рассчитать напор и производительность насоса

Упрощенный расчет напора и производительности насоса

В данной статье мы остановимся на упрощенном расчете напора и производительности.

Напор, создаваемый насосом должен складываться из трех важных значений:

1. При определении требуемого напора насоса нужно помнить, что 1 метр напора по вертикали примерно равен 10 метрам напора по горизонтали (на самом деле на данное отношение влияет множество факторов).

Если в характеристиках насоса написано, что максимальный напор при нулевой производительности достигает Hmax = 48 метров, то значит, что по вертикали данный насос поднимет воду на высоту 48 метров или при нулевой высоте подъема он сможет доставить воду примерно на 480 метров по горизонтали (но при этом вода будет вытекать слабой струйкой).

Читать еще:  Как определить угол наклона крыши в градусах

Например, вы устанавливаете насос в подвале дома или гаража, находящемся на 3 метра ниже уровня земли. До входа системы водоснабжения в одноэтажный дом, куда подается вода — 20 метров. Значит, Вам необходим насос с напором свыше 5-ти метров при определенной производительности:

Но для нормальной работы системы водоснабжения Вам нужен насос с определенными напором и производительностью.

Вы спросите: «Почему при определенной производительности?»

Ответ: «Вам нужно, чтобы вода из шланга или крана не капала (а на насосе указан максимальный напор при нулевой производительности, либо наоборот), а вытекала с производительностью, достаточной для удаления воды из емкости. Для бытовых целей производительности насоса хватит, если максимальный напор, создаваемый насосом (указан в характеристиках насоса) превышает расчетный на 3 метра. В данном случае 8 метров. Опять-таки, не стоит забывать, что в ряде случаев необходим запас по напору, определяющему производительность насоса, то есть напор должен быть существенно больше.

Более точные расчеты напора и производительности насоса в зависимости от сложности системы трубопроводов, дальности перемещения воды и высоты подъема определяется по специальным диаграммам, таблицам или для сложных условий работы системы водоснабжения производятся сложнейшие расчеты, в которых с определенной степенью погрешности учитываются все параметры и характеристики системы.

2. Давление, рекомендуемое (необходимое) в точке потребления, как правило, для всех потребителей бытового назначения, должно быть от 1,5 до 3,0 бар (bar), что соответствует напору от 15-ти до 30-ти метров Hпотр = (15 . 30) м.

3. Расчетный напор насоса до основных точек потребления (например, до входа системы водоснабжения в одноэтажный дом):

Где: Нрасч — расчетный напор, создаваемый насосом, м;

Hгео — геодезическая высота подъёма воды (расстояние по вертикали от места установки насоса до наиболее высокорасположенного потребителя), м.

Hпотр — напор, который необходимо создать в самой удаленной точке и высоко расположенной точке потребления, м.

Hпот — суммарное гидравлическое сопротивление по всей длине Lтр всасывающего и нагнетательного трубопроводов (суммарные потери напора).**

Чем выше температура воды, тем меньше высота всасывания, и практически при + 65-ти градусах Цельсия (°С) забор воды становится невозможен.

Обычно геометрическая высота всасывания для центробежных насосов составляет не более 5-ти, 7-ми метров и лишь для некоторых типов насосов она доходит до 9-ми метров.

**Точный расчет суммарных гидравлических потерь напора по всей длине Lтр трубопроводов и элементах инсталляционной аппаратуры, элементах управляющей автоматики и т.д. крайне сложен – приходится учитывать очень большое количество факторов.

Для крайне приблизительных и упрощенных расчетов зачастую достаточно принимать, что для горизонтального участка трубопровода длиной 100 метров разница между напором на входе и выходе с учетом потерь напора условно принимаем снижение напора на 10 м, что соответствует падению давления около 1 бар (bar).

Упрощенный пример расчета на уровне «двух пальцев» (за основу взят погружной насос).

а) Приведем пример или задачу:

Длина трубы 25 метров в высоту (от динамического уровня воды до дальней точки потребления). Какой нам нужен напор насоса, чтобы вода достигла точки потребления?

Решение очень простое — нам нужен напор, равный высоте от динамического уровня воды до точки потребления, то есть 25 метров!

Обратите внимание! В задаче указано, что вода должна достигнуть точки потребления, а не литься из трубы фонтаном.

б) Если Вы хотите понять: «Как найти величину напора, чтобы на выходе в точке потребления вода выходила фонтаном?» — решим следующую задачу.

Расстояние от уровня воды до точки потребления составляет 35 метров в высоту. Какой нам нужен напор насоса, чтобы вода выходила из трубы фонтаном или как минимум превысила высоту точки потребления? Решение тоже очень простое! Необходимо, чтобы у насоса высота напора была выше 35 метров!

Но нам необходимо рассчитать напор, достаточный для системы водоснабжения, чтобы на выходе из последней точки потребления создавался минимальный стандартный напор по водопотреблению.

Задача: Длина трубы по вертикали от уровня воды до точки потребления 35 метров. Какой нам нужен напор насоса, чтобы на выходе трубы (или другими словами в точке потребления) создать напор, равный 30 метрам?

Решение: Необходимо, чтобы у насоса был напор, равный 65 метрам! Эта цифра получена путем сложения двух данных: 35 м (длина трубы по вертикали от уровня воды до точки потребления) + 30 м (стандартный, рекомендованный в точке потребления напор – детальнее указано выше) = 65 метров.

4. Потери создаваемого напора — потери напора, снижение давления между входом и выходом элемента конструкции гидросистемы, к которым относятся трубопроводы, арматура, электронасосы, элементы управляющей автоматики и т.д.

Потери напора, создаваемого насосом при перекачивании жидкости, зависят от:

материала, из которого изготовлены элементы трубопроводов;

геометрических характеристик трубопроводов (длины, диаметров, углов изгибов используемых переходников, отводов и т.д.);

наличия клапанов, фильтров (как грубой, так и тонкой очистки), изгибов, приспособлений и других вспомогательных устройств;

фактического технического состояния гидросистемы, в том числе степени шероховатости внутренних поверхностей;

вязкости перекачиваемой жидкости.

Потери создаваемого напора можно приблизительно рассчитать по таблицам, в которых указываются значения уменьшения напора, выраженного в метрах водяного столба.

С учетом того, что:

Нужно при любых расчетах привести все величины к одним единицам измерений.

Заметно снизилось (уменьшилось) давление в системе водоснабжения — попробуем найти причину — обоснуем необходимость замены труб, элементов трубопровода или существующего насоса, а затем изменим внутренний диаметр (следовательно, увеличим сечение трубы) и тип материала, из которого изготовлены трубы системы водоснабжения, или существующий насос.

1) Система водоснабжения была смонтирована из стальных оцинкованных труб с внутренним диаметром d1 = 25 мм.

2) Для перекачивания жидкости в системе водоснабжения применяется условный центробежный насос с производительностью Q = 4,0 м 3 /ч.

3) Общая длина трубопроводов составляет L = 100 м.

4) Для наглядности и упрощения примера не берём во внимание количество и углы изгибов используемых переходников, отводов — считаем только потери напора по длине прямого трубопровода (что имеет мало общего с реальной жизнью, так как в действительности любая система водоснабжения состоит из всевозможных изгибов, переходников, штуцеров, различных элементов запорной арматуры, в том числе кранов, вентилей; о действительном состоянии внутренних стенок стальных труб после определенного срока мы умышленно умалчиваем!).

На сколько изменится создаваемый напор, если при реконструкции системы водоснабжения взамен демонтированных стальных труб будут использоваться трубы из ПХВ с внутренним диаметром

1) По ниже приведенной таблице потерь напора определяем потерю напора при длине L = 100 м трубопровода и производительности Q = 4,0 м 3 /ч для труб из ПХВ с внутренним диаметром d1 = 25 мм.

2) Внизу таблицы в примечании указано, что полученное значение потерь давления для стальных оцинкованных труб нужно умножить на поправочный коэффициент k = 1,5. В результате получим значение потерь давления:

h2 = 21,5 м × 1,5 = 32,25 м (м.в.ст.), что примерно соответствует уменьшению давления на величину: ∆P2 = 3,23 бар (bar). (Это результат на условном трубопроводе длиной 100 метров!)

4) После замены стальных оцинкованных труб с внутренним диаметром d1 = 25 мм на трубы из ПХВ с внутренним диаметром d2 = 38 мм, при одинаковой длине трубопровода L = 100 м и при той же производительности Q = 4,0 м 3 /ч условного насоса (по условию задачи насос не меняли!) получили меньшие потери напора и давления:

Вывод: поменяем трубы для системы водоснабжения, а не насос (насос не «виноват»)!

Таблица расчета потерь напора (в метрах водяного столба) для труб из ПХВ и полипропилена в зависимости от производительности, длины и диаметра трубопровода. (Все числовые значения потерь напора, приведенные в таблице, являются экспериментально установленными, так как не существует простых формул для расчета потерь!)


Таблица расчета потерь напора (в метрах водяного столба) для стальных труб при перекачивании сточных вод в зависимости от производительности, длины и диаметра трубопровода. (Все числовые значения потерь напора, приведенные в таблице, являются экспериментально установленными, так как не существует простых формул для расчета потерь!)


Расчет производительности следует производить по двум основным значениям:

1. Расход в точке потребления.

2. Потери производительности по длине трубопровода от насоса до точки потребления.

Что касается расхода потребления воды, то тут примерно есть приблизительно готовый цифровой стандарт.

Примерный расход воды из потребителей:

умывальник — 6 л/мин;

посудомоечная машина — 8 л/мин;

поливочный кран — 18 л/мин;

стиральная машина — 10 л/мин;

бассейн — 15 л/мин;

полив газонов и цветников требует до 6 л/мин воды на один м 2 , расход при этом зависит также от способа орошения и интенсивности полива;

сауна или баня потребует около 16 л/мин .

На практике обычно считается расход из одного открытого крана равен 10 литрам/минуту.

Возьмем для примера смеситель в ванной. По опыту для комфортного использования смесителя необходимо, чтобы расход воды на выходе примерно равнялся 15 литрам в минуту. Эту величину и возьмем для стандарта по подбору расхода в данной задаче.

Но ведь у нас не одна точка водоразбора, тогда необходимо рассчитать общий поток для всех точек потребления. Соответственно расход всех точек потребления необходимо суммировать и найти максимальный показатель расхода.

Предположим, у нас имеется две ванны и кухня. И представим, к примеру, что в первой ванной работает душ, во второй — непосредственно смеситель и стиральная машина, на кухне открыт кран и работает посудомоечная машина.

Суммируем расходы из всех точек потребления 10 + 15 + 10 + 6 + 8 = 49 литров в минуту — получили наш расход из пяти основных потребителей.

Можем подбирать необходимую производительность насоса с учетом примерного расхода.

Важно! При расчете максимальной производительности (объемной подачи) насоса или при установке насоса повышения давления необходимо брать запас не менее (40 … 50) % от суммарного максимально возможного водопотребления.

Важно! При расчете фактической производительности (объемной подачи) насоса необходимо учитывать, что все потребители в системе водоснабжения никогда не работают одновременно, соответственно клиент может взять поправочный коэффициент (коэффициент запаса по производительности), равным kзап = 0,8 … 0,9 = (80 … 90) % от суммарного максимально возможного водопотребления.

Формула расчета насоса для системы отопления

При эксплуатации отопительных систем с естественной циркуляцией теплоносителя владельцы квартир и частных домов часто сталкиваются с проблемой недостаточного прогрева радиаторов, установленных в отдаленных комнатах.

Читать еще:  Как переложить кирпичную печь

Все зависит от протяженности отопительного контура. Если его длина составляет более 30 метров, уровень давления воды становится недостаточным для сохранения необходимой температуры в его максимально удаленных точках.

Чтобы добиться стабильной работы оборудования, используются устройства, обеспечивающие ритмичную циркуляцию теплоносителя. Предварительный расчет насоса для системы отопления дает возможность определить параметры, необходимые для выбора наиболее оптимальной модели.

Для чего необходимы расчеты

Большинство современных систем автономного обогрева, использующихся для поддержания определенной температуры в жилых помещениях, укомплектованы насосами центробежного типа, которые обеспечивают бесперебойную циркуляцию жидкости в отопительном контуре.

За счет увеличения давления в системе можно снизить температуру воды на выходе отопительного котла, сократив тем самым суточный расход потребляемого им газа.

Правильный выбор модели циркуляционного насоса, позволяет на порядок повысить уровень эффективности работы оборудования в отопительный сезон и обеспечить комфортную температуру в помещениях любой площади.

Что нужно знать, чтобы рассчитать мощность

Чтобы понять сам алгоритм расчета циркулярного насоса, необходимо оттолкнуться от какого-либо параметра, в точности которого сомневаться не приходится. Для этого нужно открыть технический паспорт помещения, в котором планируется установка автономной отопительной системы, и узнать его площадь. Например, возьмем отдельно стоящее здание (частный дом) площадью 300 м².

Следующим шагом будет определение величин, необходимых для расчета.

Нужно узнать три основных параметра:

  • Qn — мощность источника тепла (кВт);
  • Qpu — производительность циркуляционного насоса, показатель объемной подачи теплоносителя для выбранного нами типа помещения (м³/час);
  • Hpu — мощность напора, необходимого для преодоления гидравлического сопротивления системы (м).

Расчет мощности источника тепла (АОГВ)

Для каждого помещения в зависимости от его площади или объема существуют определенные технические нормы мощности источника обогрева.

Для вычисления этого параметра воспользуемся следующей формулой:

Qn = Sn × Qуд ÷ 1000

мощность источника тепла

удельная тепловая потребность помещения

Площадь отапливаемого помещения нам известна (300 м²), а второй показатель зависит от типа сооружения: если это многоквартирный дом, то его значение равно 70 Вт/м², в нашем же случае (отдельно стоящее здание), он составит 100 Вт/м².

Подставим эти значения в формулу и посмотрим, что у нас получится:

300 × 100 ÷ 1000 = 30 кВт.

Итак, мощность отопительного агрегата для нашего помещения составила 30 кВт. Существует еще один метод определения этой величины.

Объем отапливаемого помещения и мощность отопительного агрегата можно найти в следующей таблице.

Объем помещения новый дом (м³)

Напомню, что объем помещения равен произведению его площади на высоту.

  • V — объем помещения;
  • S — отапливаемая площадь;
  • h — высота комнат.

В нашем случае при высоте потолков 2,5 м, он будет составлять:

Ищем этот показатель во второй графе таблицы и получаем те же 30 кВт.

Расчет производительности насоса

Правильный расчет мощности насоса позволяет обеспечить систему отопления необходимым количеством теплоносителя в любой ее точке. Определив технические характеристики обогревательного котла, можно вычислить производительность циркуляционного оборудования, достаточную для нашего помещения.

Воспользуемся следующей формулой:

Qpu = Qn ÷ kτ × Δt

мощность источника тепла (АОГВ)

коэффициент теплоемкости жидкости

температурный перепад на входе и выходе системы

Если в качестве теплоносителя используется вода, ее удельная теплоемкость составляет 1,164. Если применяется иная жидкость, то значение этого параметра нужно искать в соответствующих таблицах.

При функционирующей отопительной системе значение температурного перепада (Δt ) можно вычислить методом элементарного вычитания показателей, снятых с измерительных приборов, установленных на входе и выходе системы (Δt = t1 – t2 , где t1 – температура на входе отопительного контура, а t2 – температура на выходе с него).

В противном случае придется использовать стандартные показатели. Разница температур на входе и выходе системы (Δt ) колеблется в пределах 10—20 ⁰С.

Возьмем среднее значение — 15 ⁰С и подставим полученные результаты в формулу:

Qpu = 30 ÷ 1,163 × 15 = 1,72 м³/час

Теперь один из пунктов технической характеристики циркуляционного насоса известен.

Расчет необходимой мощности (высоты) напора

Мощность отопительного котла и производительность насоса известны, следующим шагом будет определение напора теплоносителя, достаточного для преодоления внутреннего гидравлического сопротивления труб и элементов отопительной системы.

Для этого берутся в расчет тепловые потери на самом протяженном отрезке контура — от источника тепла до дальнего радиатора. Чтобы доставить тепло в любую его точку, мощность напора подаваемой жидкости должна быть выше суммарного гидравлического сопротивления всех отопительных приборов.

Расчет напора насоса отопления производится по следующей формуле:

Hpu = R × L × ZF ÷ 10000

Мощность (высота) напора

Потери в трубах подачи и «обратки»

Протяженность отопительного контура

коэффициент гидравл. сопротивления фасонной и запорной арматуры системы

В зависимости от диаметра труб, значение параметра R находятся в диапазоне 50–150 Па/м (минимальный показатель применим для водопроводных систем с диаметром трубы от 2-х дюймов и выше, для современных пластиковых и металлических труб потери составляют 150 Па/м). Для нашего помещения необходимо использовать максимальное значение.

Если точную длину контура (L) определить сложно, этот параметр рассчитывают, исходя из габаритов отапливаемого помещения. Показатели длины, ширины и высоты дома складываются, а затем удваиваются. При общей площади 300 м² можно предположить, что длина дома составляет 30 м, ширина – 10 м, а высота 2,5 м. В этом случае L = (30 + 10 + 2,5) × 2, то есть 85 метров.

Самый простой вариант определения значения ZF выглядит следующим образом: при отсутствии термостатического вентиля в системе он равен 1,3, а при его наличии — 2,2.

Для расчета возьмем максимальную величину этого коэффициента и подставим все полученные значения в формулу:

150 × 85 × 2,2 ÷ 10000 = 2,8 м.

Предложенная методика расчета не является единственной. Для более точного определения напорных показателей насоса существуют формулы, в которых учитывается не коэффициент потерь, а реальные значения этих показателей.

Гидравлическое сопротивление

Этим термином выражаются суммарные потери давления в системе. Отопительный контур состоит из отдельных элементов, каждый из которых имеет свое значение этой характеристики.

К ним можно отнести:

  • вентили;
  • клапаны;
  • фильтры;
  • измерительные и регулирующие приборы;
  • радиаторы;
  • конвекторы и т. д.

Для точного определения потерь в системе обычно пользуются значениями, указанными в технической документации на каждый компонент отопительного контура.

Если же такой возможности нет, найти эту информацию можно в следующей таблице:

В этом случае для расчета высоты напора удобно воспользоваться несколько иной формулой.

H = 1,3 × (R1L1 + R2L2 + Z1 + Z2 + …. + Zn) ÷ 10000, где:

  • R1, R2 – потери в трубах подачи и «обратки» (Па/м);
  • L1, L2 – длина линий трубопровода подачи и «обратки» (м);
  • Z1, Z2 … Zn – потери давления на отдельных элементах системы (Па).

Число, находящееся в знаменателе формулы (10000), – коэффициент пересчета Паскалей в метры.

Выбираем насос

После того, как все необходимые параметры для приобретения циркуляционного насоса определены, можно приступить к выбору конкретной модели. Технические характеристики устройств этого типа отражены в графиках соотношения производительности устройства и высоты напора, приложенных к их паспорту. Эти данные можно легко найти в Интернете.

В зависимости от количества скоростей в координатной системе выстроены один, два или три графика с указанием точки оптимального соотношения этих величин. Откладываем по оси Х значение производительности насоса, а по оси Y высоту его напора. Точка пересечения этих параметров должна находиться как можно ближе к точке, указанной на графике – полное их совмещение будет идеальным вариантом.

Самые распространенные модели имеют трехскоростной режим эксплуатации. Если вы остановитесь на одной из них, то выбор характеристик необходимо проводить по графику, соответствующему второй скорости, то есть среднему. В иных случаях совмещение параметров производится по любому из них.

Цены на разные модели насосов для системы отопления

Как рассчитать насос, если известна мощность котла

Часто возникают ситуации, когда котел приобретается заблаговременно или же насос добавляется в уже функционирующую систему отопления. В этом случае мощность отопительного агрегата известна, и все остальные элементы контура выбираются в зависимости от значения этого показателя.

Для расчета производительности циркуляционного насоса при заданной мощности источника нагрева, пользуются следующей формулой.

Q = N ÷ (t2 — t1), где:

  • Q – производительность насоса (м³/час);
  • N – мощность отопительного устройства (Вт);
  • t2 – температура теплоносителя на входе системы (⁰С);
  • t1 – температура жидкости на выходе из контура (⁰С).

Если возможность точно определить указанные параметры подачи и «обратки» отсутствует, воспользуйтесь средним значением температурного перепада — 15 ⁰С.

Количество скоростей у насосов

По своей конструкции насос циркуляционного типа представляет собой электродвигатель, механически связанный с валом крыльчатки, лопасти которой выталкивают из рабочей камеры нагретую жидкость в магистраль отопительного контура.

В зависимости от степени контакта с теплоносителем, насосы делятся на устройства с сухим и мокрым ротором. У первых в воду погружена только нижняя часть крыльчатки, вторые пропускают весь поток через себя.

Модели с сухим ротором отличаются более высоким коэффициентом полезного действия (КПД), но создают ряд неудобств из-за шума во время работы. Их аналоги с мокрым ротором более комфортны в эксплуатации, но обладают меньшей производительностью.

Современные циркуляционные насосы могут эксплуатироваться в двух или трех скоростных режимах, поддерживая различное давление в отопительной системе. Использование этой опции дает возможность на максимальной скорости быстро прогреть помещение, а затем выбрать оптимальный режим работы и сократить энергопотребление устройства до 50 %.

Переключение скоростей осуществляется с помощью специального рычага, установленного на корпусе насоса. Некоторые модели имеют автоматическую систему регулирования, изменяющую скорость вращения двигателя в соответствии с температурой воздуха в отапливаемом помещении.

Полезные рекомендации

При выборе насоса для системы отопления преимущество стоит отдавать конструкциям с «мокрым» ротором, поскольку они очень тихо работают и выдерживают более высокие нагрузки, чем гидравлические приспособления иных модификаций.

Корме того, обратите внимание на материал корпуса – остановите свой выбор на изделиях из нержавеющей стали, бронзы или латуни. Так же предпочтение стоит отдавать моделям с подшипниками и валом, изготовленными из керамики. Срок эксплуатации такого оборудования превышает 20 лет.

При установке устройства в систему необходимо проследить, чтобы вал крыльчатки располагался горизонтально, то есть параллельно трубе. Если в процессе работы насоса появляется подозрительный шум, это еще не говорит о его неисправности или фабричном дефекте. Попробуйте спустить воздух, оставшийся в системе после запуска.

Видео

С практическими рекомендациями по расчету насосного оборудования для отопительных контуров можно познакомиться, просмотрев это видео.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 26.10.2018

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector