Введение

При выборе насосов люди обычно ориентируются на цену, бренд или мощность, указанную на табличке. Но насосы выходят из строя не из-за маркировки, а потому, что мощность, расход и напор не были правильно подобраны для системы.

Понимание того, как рассчитывается мощность насоса, поможет вам избежать этого:
- слабое давление на выходе
- кавитация и шум
- перегрев двигателей
- чрезмерные счета за электричество
- Повторные отказы уплотнений и подшипников

В этом руководстве понятным для покупателя языком объясняется, как профессионалы рассчитывают мощность насоса и как вы можете использовать ту же логику для правильного выбора с первого раза.

Что на самом деле представляет собой мощность насоса

Мощность насоса - это энергия, необходимая для перемещения жидкости при заданном расход против данного общая головка. В отличие от двигателей в вентиляторах или машинах, мощность насоса сильно зависит от подключенной к нему системы.

Он определяется не тем, “насколько большим выглядит насос”, а тем, что:

• сколько воды вам нужно (расход)
• как трудно двигаться (голова)
• производительность насоса (гидравлический КПД)

Профессионалы используют отношения:

Гидравлическая мощность насоса = ρ × g × Q × H

Затем они делят на КПД насоса, чтобы получить мощность двигателя.

Главный вывод:

Большой расход + большой напор = высокая требуемая мощность

Переразмеренные насосы тратят энергию впустую; недоразмерные насосы перегреваются и рано выходят из строя. Правильная мощность согласованная мощность.

Полный динамический напор (TDH)

Наиболее критичным членом при расчете мощности насоса является Полный динамический напор (TDH). Он описывает общее сопротивление, которое должен преодолеть насос.

TDH включает в себя:

• статический высотный напор
• напор
• потери на трение в трубопроводах и фитингах

Формула:

TDH = высотный напор + напорный напор + потери на трение

Именно поэтому двум насосам, перемещающим одну и ту же воду, может потребоваться совершенно разная мощность: при различном расположении труб напор значительно меняется.

Потери на трение влияют на мощность насоса сильнее, чем ожидалось

Большинство покупателей рассчитывают высоту, но недооценивают трение. В действительности потери на трение могут быть равны или превышать высоту.

Трение увеличивается, когда:

• длинная труба
• диаметр трубы мал
• высокая скорость потока
• много колен и клапанов

Колена 90°, шаровые краны и небольшие трубопроводы могут легко “съесть” давление и заставить насос работать интенсивнее.

Именно поэтому настоящие инсталляции иногда доставляют:

• давление меньше, чем ожидалось
• высокий уровень шума или вибрации
• перегрузка и отключение двигателя

По приблизительным оценкам, если неизвестны подробные данные по трубам, необходимо добавить 15-30% дополнительного напора.

Пошаговый подход к определению мощности насоса

Шаг 1 - определите необходимый поток

Зависит от области применения:

• бытовое форсирование → 2-5 м³/ч
• орошение → 3-20 м³/ч
• отрасль/процесс → на основе кривых спроса

Шаг 2 - определение TDH

Сложите вместе:

• высота подъёма
• требуемое давление на выходе
• потери на трение в трубах и фитингах

Шаг 3 - найдите рабочую точку на кривой насоса

На кривой насоса:

Ось X → поток

Ось Y → голова

Выберите насос, рабочая точка которого находится вблизи Точка наилучшей эффективности (BEP).

Шаг 4 - определение требуемой мощности вала и размера двигателя

Производители предоставляют кривые, показывающие:

• эффективность
• мощность вала
• рекомендуемый двигатель

Это требуемая мощность насоса.

Почему эффективность меняет все

Два насоса могут обеспечивать одинаковый расход и напор, но при этом потреблять совершенно разную мощность.

Более высокая эффективность означает:

• снижение затрат на электроэнергию
• работа двигателя охладителя
• Увеличение срока службы подшипников и уплотнений
• меньшая стоимость срока службы

Лучшим вопросом, чем “Сколько л.с.?”, будет: “Какой КПД достигает насос при моей рабочей точке?”.”

Практические ошибки покупателей, которых следует избегать

Часто встречающиеся проблемы реального мира включают:
-выбор HP перед расчетом TDH
- игнорирование трения и трубная арматура
- копирование размера насоса соседа
- Замена вышедшего из строя насоса на более мощный “на всякий случай”

-при условии, что паспортная мощность равна номинальной производительности

Хороший дизайн начинается с системы, а не с гадания по каталогу.

Заключение

Расчет мощности насоса - это не столько уравнения, сколько понимание:
-ваш необходимый расход
- ваша истинная голова
- эффективность вашего насоса

Выбранная мощность дает вам:

• стабильное давление
• низкий уровень шума
• длительный срок службы
• сокращение расходов на электроэнергию

Если вам нужна профессиональная помощь, пришлите ее нам:
- скорость потока
- длина и диаметр трубы
- перепад высот
- тип и температура жидкости
- применение

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Действительно ли мне нужна TDH?
Да - он определяет размер насоса и двигателя.

Вопрос 2: Можно ли увеличить размер?
Не рекомендуется - тратит энергию и создает проблемы.

Q3: Что делать, если у меня сложный трубопровод?
Мы можем рассчитать трение, если вы поделитесь чертежами.

Q4: Почему мой насос отключается? 
Как правило, неправильная рабочая точка или избыточная головка. 

Q5: Можете ли вы порекомендовать насос?
Да - после правильного подбора размера.