Moc i sprawność pomp odśrodkowych. Budowa, zasada działania pompy odśrodkowej. Przepływ, ciśnienie całkowite (zasada dwóch manometrów), wysokość ssania, sprawność, moc pobierana i użyteczna pompy odśrodkowej
Konstrukcja, zasada działania pompa wirowa. Natężenie przepływu, ciśnienie całkowite (zasada dwóch manometrów), wysokość ssania, sprawność, moc pobierana i użyteczna pompy odśrodkowej.
Pompy odśrodkowe są jednym z najpowszechniejszych typów dynamicznych maszyn hydraulicznych. Znajdują szerokie zastosowanie: w wodociągach i kanalizacji, w ciepłownictwie i energetyce, w przemyśle chemicznym, w przemyśle nuklearnym, w lotnictwie i technologii rakietowej itp.
Ryż. 1 Schemat pompa wirowa:
5 - łopatka wirnika;
6 - łopatka kierująca; 7 - rura odprowadzająca;
8 - łożysko; 9 - obudowa pompy (stojak podtrzymujący);
10 - hydrauliczne uszczelnienie mechaniczne wału (uszczelnienie olejowe);
11 - rura ssąca.
Wirnik ma łopatki (łopatki) o złożonym kształcie. Ciecz zbliża się do wirnika wzdłuż jego osi obrotu, następnie kierowana jest do kanału międzyłopatkowego i wpływa do wylotu. Celem wylotu jest zebranie płynu opuszczającego wirnik i przekształcenie energii kinetycznej przepływu płynu w energię potencjalną, w szczególności energię ciśnienia. Powyższa konwersja energii musi nastąpić przy minimalnych stratach hydraulicznych, co osiąga się poprzez specjalną formę drenażu.
Korpus pompy przeznaczony jest do połączenia wszystkich elementów pompy w maszynę hydrauliczną siłową. Pompa łopatkowa przetwarza energię w wyniku dynamicznego oddziaływania pomiędzy przepływem ciekłego medium a łopatkami wirującego wirnika, który jest ich korpusem roboczym. Gdy wirnik się obraca, ciekłe medium znajdujące się w kanale międzyłopatkowym jest wyrzucane przez łopatki na obrzeże, wychodzi do wylotu, a następnie do rurociągu ciśnieniowego.
Zasilanie pompy odśrodkowej
Podstawą zasilania pompy odśrodkowej tj. ilość cieczy przepływającej przez wirnik na sekundę można wyznaczyć ze znanego równania przepływu cieczy: Q = F · υ.
Dla rozpatrywanego przypadku (ryc. 2.5.): QT = (π D 2 - z δ 2) b 2 c m2 (2.11)
gdzie D2 jest zewnętrzną średnicą koła; z - liczba ostrzy; δ2 jest grubością ostrza wzdłuż okręgu o średnicy D2;
b2 to szerokość koła na średnicy zewnętrznej; cm2 to prędkość płynu opuszczającego koło w kierunku południkowym.
Ryż. 2.5. Swobodny przekrój na wylocie cieczy z wirnika
W równaniu (2.11) otwarte pole przekroju koła na obwodzie zewnętrznym można wyrazić:
F = λ π re 2 b 2
gdzie λ jest współczynnikiem ograniczenia przepływu płynu, biorąc pod uwagę obszary zajmowane przez końce łopatek.
Współczynnik ten w zależności od ilości i grubości ostrzy mieści się w przedziale 0,92...0,95.
Biorąc pod uwagę fakt, że cm 2 = c 2 sinα 2 i
po przekształceniach otrzymujemy:
Dlatego teoretyczny przepływ pompy odśrodkowej można przedstawić wzorem: Q T = 0,164 · λ · ψ · D 2 2 · b2 · n * ψ.
Widać z tego, że przepływ pompy odśrodkowej jest proporcjonalny do kwadratu średnicy zewnętrznej koła, jego szerokości, liczby obrotów i współczynnika ψ, który zależy od zmiany kątów α2 i β2. Granice zmian ψ = 0,09...0,13. Rzeczywisty posuw Q jest nieco mniejszy niż QT:
Q = η O · Q T ,
gdzie ηO jest współczynnikiem wycieku lub wydajnością objętościową, biorąc pod uwagę straty płynu w szczelinie przez szczelinę między kołem a nadwoziem. Te wycieki płynu są spowodowane różnicą ciśnień pomiędzy kołami wylotowymi i wlotowymi.
W rezultacie ilość płynu przepływającego przez koło jest większa niż rzeczywisty przepływ pompy do przewodu ciśnieniowego. Aby zmniejszyć wycieki, zalecana szczelina jest mała - około 0,3...0,6 mm. Wartość ηO w zależności od konstrukcji i wielkości pompy waha się w granicach 0,92...0,98. Zatem przepływ pompy można określić na podstawie wyrażenia:
Q = 0,164 · λ · ψ · ηO · re 2 2 · b 2 · rz. (2.12)
Ustalone natężenie przepływu Q będzie w przybliżeniu odpowiadać normalnemu przepływowi pompy przy danym ciśnieniu H. W innych trybach pracy pompy przepływ będzie się zmieniać w zależności od zmian ciśnienia zgodnie z charakterystyką pompy.
Pełne ciśnienie, wytwarzany przez pompę odśrodkową, jest sumą wysokości ssania podciśnienia, geometrycznej wysokości tłoczenia i straty ciśnienia w rurociągu ciśnieniowym. Ponieważ sumę dwóch ostatnich składników mierzy się za pomocą manometru, możemy powiedzieć, że całkowite ciśnienie wytworzone przez pompę odśrodkową jest sumą odczytów manometru i manometru. Jeżeli manometr i wakuometr są zainstalowane w różnych punktach, wówczas do sumy ich odczytów należy dodać z (różnicę w znakach punktu (połączenie wakuometru i środka manometru).
Wysokość ssania pompy wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia p0 w zbiorniku odbiorczym i maleje wraz ze wzrostem ciśnienia рвс, prędkości cieczy ω сс i straty ciśnienia hp..с w rurociągu ssawnym.
Jeśli ciecz jest pompowana z otwartego pojemnika, wówczas ciśnienie p0 jest równe ciśnieniu atmosferycznemu pa. Ciśnienie na wlocie do pompy RVS musi być większe od ciśnienia PT pary nasyconej pompowanej cieczy w temperaturze ssania (RVC > PT), ponieważ w przeciwnym razie ciecz w pompie zacznie wrzeć. Stąd,
te. wysokość ssania zależy od ciśnienie atmosferyczne, prędkość i gęstość pompowanej cieczy, jej temperatura (i odpowiednio ciśnienie pary) oraz opór hydrauliczny rurociągu ssawnego. Podczas pompowania gorących cieczy pompę instaluje się poniżej poziomu zbiornika odbiorczego, aby zapewnić pewne podparcie po stronie ssawnej, w przeciwnym razie w zbiorniku odbiorczym powstaje nadciśnienie. W ten sam sposób pompowane są ciecze o dużej lepkości.
Wydajność pompy odśrodkowej, jak każdy inny mechanizm, jest stosunkiem mocy użytecznej do mocy pobieranej. Jest on oznaczony literą η.
η w żadnym wypadku nie może być większe niż jeden, ponieważ Nie ma czegoś takiego jak dysk bezstratny. Straty mocy w pompie składają się ze strat mechanicznych, objętościowych i hydraulicznych.
Straty mocy mechanicznej powstają na skutek tarcia w uszczelnieniach i łożyskach, a także na skutek tarcia tarcie hydrauliczne o powierzchni wirników i tarcz rozładunkowych. Sprawność mechaniczna pomp waha się w przedziale ηМ = 0,9...0,98.
Straty objętości w pompach odśrodkowych spowodowane są przepływem cieczy przez uszczelkę przedniego koła i uszczelkę tulei wału. Wartości sprawności objętościowej η0 dla nowoczesnych maszyn odśrodkowych wahają się od 0,96 do 0,98.
Straty hydrauliczne związane z tarciem hydraulicznym, uderzeniami i powstawaniem wirów w części przepływowej. Płynnie zdefiniowane kanały wirnika, brak ostrych zakrętów, rozszerzeń i skurczów oraz staranna obróbka wewnętrznych powierzchni części przepływowej zapewniają wysoką sprawność hydrauliczną pompy. W przypadku nowoczesnych, dobrze wykonanych pomp wartości ηG wahają się od 0,85 do 0,96
Iloczyn η_О∙η_М∙η_Г=η daje sprawność całkowitą. Zmiana wartości współczynników powoduje również zmianę wartości sprawności całkowitej. Zmiana ta wynika z funkcji przepływu w charakterystyce pompy.
Moc netto- jest to energia przekazywana cieczy w jednostce czasu podczas pracy pompy. [W]
Pobór energii to energia zużywana przez pompę w jednostce czasu.
„ odnosi się do specjalnego urządzenia służącego do przemieszczania pompowanego medium (substancji stałych, ciekłych i gazowych). W przeciwieństwie do mechanizmów podnoszących wodę, które są również przeznaczone do przemieszczania wody, pompa zwiększa ciśnienie lub energię kinetyczną pompowanej cieczy.
Moc pompy netto– moc dostarczana przez pompę do podawanego ciekłego medium. Zanim jednak przejdziemy do koncepcji mocy, należy wziąć pod uwagę jeszcze dwa parametry pompy: przepływ i ciśnienie pompy.
Wydajność pompy to ilość cieczy dostarczanej w jednostce czasu i jest oznaczona symbolem Q.
Ciśnienie pompy nazywane jest przyrostem energia mechaniczna, uzyskiwany na każdy kilogram cieczy przepływającej przez pompę, tj. różnica energii właściwych cieczy na wyjściu z pompy i na wejściu do niej. Innymi słowy, ciśnienie pompy pokazuje, na jaką wysokość w metrach pompa podniesie słup wody.
I wreszcie trzecim interesującym nas parametrem jest moc pompy N. Moc jest zwykle mierzona w kilowatach (kW). Całkowity przyrost energii otrzymanej przez cały przepływ w pompie w jednostce czasu, tj. moc użyteczną Np pompy określa się jako
Nп = yQH/102 (kW), gdzie y to ciężar właściwy cieczy.
Moc pompy N – moc pobierana przez pompę – moc dostarczana na wał pompy z silnika.
Moc pompy to tak naprawdę moc przekazywana jej przez silnik elektryczny. Pompy obiegowe instalowane w instalacjach domowych charakteryzują się dość małą mocą, a co za tym idzie niskim zużyciem energii. Tak naprawdę pompy takie nie podnoszą wody na wysokość, a jedynie ułatwiają jej przemieszczanie się dalej wzdłuż rurociągu, pokonując lokalne opory, takie jak zakręty, krany i łuki.
Oprócz pomp obiegowych w systemie rurociągów można zainstalować pompy w celu zwiększenia ciśnienia.
W przypadku stosowania w rurociągu pompa obiegowa Skuteczność systemu ogrzewania domu znacznie wzrasta. Ponadto możliwe staje się zmniejszenie średnicy rurociągu i podłączenie kotła o podwyższonych parametrach chłodziwa.
Aby zapewnić płynną i wydajną pracę systemu grzewczego, konieczne jest wykonanie drobnych obliczeń.
Należy określić wymaganą moc kotła – ta wartość będzie wartością bazową przy obliczaniu instalacji grzewczej.
Według SNiP 2.04.07 „ Sieć ciepłownicza„Dla każdego domu obowiązują inne normy zużycia ciepła (dla pory zimnej, czyli minus 25 – 30 stopni Celsjusza).
dla domów 1-2 pięterowych wymagane jest 173 - 177 W/m2
dla domów o 3-4 piętrach wymagane jest 97 - 101 W/m2
jeśli masz 5 pięter lub więcej, potrzebujesz 81 - 87 W/metr kwadratowy.
Oblicz powierzchnię ogrzewanych pomieszczeń w swoim domu i pomnóż przez wartość odpowiadającą liczbie kondygnacji twojego domu.
Optymalne zużycie wody oblicza się za pomocą prostego wzoru:
P=P,
gdzie Q to przepływ chłodziwa przez kocioł, l/min;
P - moc kotła, kW.
Na przykład dla kotła o mocy 20 kW natężenie przepływu wody wynosi około 20 l/min.
![](https://agent39.ru/wp-content/uploads/2018/0evipicpi.jpg)
Aby określić przepływ chłodziwa na konkretnym odcinku trasy, używamy tego samego wzoru. Na przykład masz zainstalowany grzejnik o mocy 4 kW, co oznacza, że przepływ płynu chłodzącego będzie wynosić 4 litry na minutę.
Następnie musisz określić moc pompy obiegowej. Do określenia mocy pompy obiegowej posłużymy się zasadą, że na 10 metrów długości trasy potrzebne jest 0,6 metra ciśnienia pompy. Na przykład przy długości trasy 80 metrów wymagana jest pompa o ciśnieniu co najmniej 4,8 metra.
Pompę ciepła o wymaganych parametrach możesz zobaczyć w naszym katalogu.
Należy zaznaczyć, że obliczenia przedstawione w artykule mają wyłącznie charakter poglądowy. Aby określić moc pompy odśrodkowej dla Twojego domu, skorzystaj z porad naszych specjalistów lub zaleceń ciepłowników.
Aby zapewnić ciągłą pracę instalacji grzewczej zaleca się montaż dwóch pomp. Jedna pompa będzie pracować w trybie ciągłym, druga (zamontowana na bypassie) będzie rezerwowa. Jeśli działająca pompa zepsuje się lub ulegnie jakiejś awarii, zawsze możesz ją wyłączyć i usunąć z obwodu, a pompa rezerwowa może zacząć działać. Jeżeli montaż odgałęzienia rurociągu obejściowego jest utrudniony, możliwa jest inna opcja: w systemie instalowana jest jedna pompa, a druga pozostaje w rezerwie na wypadek awarii lub awarii pierwszej.
Straty mocy w pompie i wydajność pompy.
Ze względu na straty wewnątrz pompy, tylko część energii mechanicznej otrzymywanej przez nią z silnika jest przekształcana w energię w przepływie płynu. Stopień wykorzystania energii silnika mierzy się wartością sprawności całkowitej.
Sprawność - sprawność pompy - jest jednym z jej głównych wskaźników jakości i charakteryzuje wielkość strat energii.
Wydajność = Np / N
Straty pompy = 1 – sprawność
Analizując przyczyny strat w pompie można znaleźć sposoby na zwiększenie jej wydajności.
Wszystkie rodzaje strat dzielą się na trzy kategorie: hydrauliczne, objętościowe i mechaniczne.
Straty hydrauliczne - część energii otrzymanej przez przepływ z koła pompy jest wydawana na pokonanie opór hydrauliczny gdy przepływ przemieszcza się wewnątrz pompy, prowadzą one do zmniejszenia wysokości podnoszenia.
Straty mechaniczne - część energii odbieranej przez pompę z silnika jest zużywana na pokonanie tarcia mechanicznego wewnątrz pompy. W pompie występuje: tarcie koła i pozostałych części wirnika z cieczą, tarcie w uszczelkach olejowych oraz tarcie w łożyskach. Straty mechaniczne prowadzą do spadku mocy pompy.
Zatem o ogólnej sprawności pompy decyduje poprawa hydrodynamiczna części przepływowej, jakość wewnętrznego układu uszczelnienia oraz wielkość strat tarcia mechanicznego.
Wybór wymaganej pompy odbywa się zgodnie z katalogiem. Spośród wybranych pomp preferowane są te, które zużywają mniej energii i mają wyższą wydajność. W końcu wskaźniki mocy i wydajności określają następnie koszty energii podczas pracy pompy.
Na podstawie przepływu i ciśnienia całkowitego określonego dla wentylatora lub pompy oraz przepływu i właściwej pracy sprężania dla sprężarki określana jest moc na wale, według której można dobrać moc silnika napędowego.
Na przykład w przypadku wentylatora odśrodkowego wzór na określenie mocy na wale wyprowadza się z wyrażenia energii przekazanej poruszającemu się gazowi w jednostce czasu.
Niech F będzie przekrojem gazociągu, m2; m - masa gazu na sekundę, kg/s; v - prędkość gazu, m/s; ρ - gęstość gazu, m3; ηв, ηп – sprawność wentylatora i przekładni.
Wiadomo, że
Wówczas wyrażenie na energię poruszającego się gazu będzie miało postać:
skąd pochodzi moc na wale silnika napędowego, kW,
We wzorze możemy wyróżnić grupy wielkości odpowiadające przepływowi m3/s oraz ciśnieniu wentylatora Pa:
Z powyższych wyrażeń jasno wynika, że
Odpowiednio
tutaj c, c1 c2 są wielkościami stałymi.
Należy pamiętać, że ze względu na obecność ciśnienia statycznego i cechy konstrukcyjne W przypadku wentylatorów odśrodkowych wykładnik po prawej stronie może różnić się od 3.
W ten sam sposób jak zrobiono to dla wentylatora, możemy wyznaczyć moc na wale pompy odśrodkowej, kW, która jest równa:
gdzie Q to przepływ pompy, m3/s;
Нг - ciśnienie geodezyjne równe różnicy między wysokością tłoczenia i ssania, m; Ns - ciśnienie całkowite, m; P2 - ciśnienie w zbiorniku, do którego pompowana jest ciecz, Pa; P1 - ciśnienie w zbiorniku, z którego pompowana jest ciecz, Pa; ΔН - strata ciśnienia w magistrali, m; zależy od przekroju rur, jakości ich obróbki, krzywizny odcinków rurociągu itp.; Wartości ΔH podano w literaturze przedmiotu; ρ1 - gęstość pompowanej cieczy, kg/m3; g = 9,81 m/s2 – przyspieszenie swobodnego spadania; ηн, ηп - sprawność pompy i przekładni.
Przy pewnym przybliżeniu dla pomp odśrodkowych można założyć, że istnieje zależność pomiędzy mocą na wale i prędkością obrotową P = cω 3 i M = cω 2. W praktyce wykładniki prędkości wahają się w granicach 2,5-6 dla różnych konstrukcji i warunków pracy pomp, co należy wziąć pod uwagę przy doborze napędu elektrycznego.
Wskazane odchylenia są określane dla pomp na podstawie obecności ciśnienia w rurociągu. Na marginesie zauważmy, że bardzo ważną okolicznością przy wyborze napędu elektrycznego do pomp pracujących na linii wysokiego ciśnienia jest to, że są one bardzo wrażliwe na spadek prędkości obrotowej silnika.
Główną cechą pomp, wentylatorów i sprężarek jest zależność wytworzonego ciśnienia H od zasilania tych mechanizmów Q. Zależności te przedstawiane są zazwyczaj w postaci wykresów HQ dla różnych prędkości mechanizmu.
Na ryc. 1 jako przykład pokazuje charakterystykę (1, 2, 3, 4) pompy odśrodkowej przy różnych prędkości kątowe jego wirnik. W tym samym osie współrzędnych Naniesiona jest charakterystyka linii 6, na której pracuje pompa. Cechą charakterystyczną linii jest zależność pomiędzy zasilaniem Q a ciśnieniem niezbędnym do podniesienia cieczy na wysokość, pokonania nadciśnienia na wylocie rurociągu tłocznego i oporu hydraulicznego. Punkty przecięcia charakterystyki 1,2,3 z charakterystyką 6 określają wartości ciśnienia i wydajności, gdy pompa pracuje na określonej linii z różnymi prędkościami.
Ryż. 1. Zależność ciśnienia pompy H od jej przepływu Q.
Przykład 1. Skonstruuj charakterystyki H, Q pompy odśrodkowej dla różnych prędkości obrotowych 0,8ωn; 0,6ωн; 0,4ωн, jeśli określono charakterystykę 1 przy ω = ωн (rys. 1).
1. Dla tej samej pompy
Stąd,
2. Skonstruujmy charakterystykę pompy dla ω = 0,8ωn.
Dla punktu b
Dla punktu b”
Można zatem skonstruować parabole pomocnicze 5, 5", 5"... które na osi rzędnych w punkcie Q = 0 degenerują się do linii prostej oraz charakterystyki QH dla różnych prędkości obrotowych pompy.
Moc silnika sprężarki tłokowej można określić na podstawie wykresu wskaźnika sprężania powietrza lub gazu. Taki schemat teoretyczny pokazano na ryc. 2. Pewną ilość gazu spręża się zgodnie ze schematem od objętości początkowej V1 i ciśnienia P1 do objętości końcowej V2 i ciśnienia P2.
Sprężanie gazu wymaga pracy, która będzie się różnić w zależności od charakteru procesu sprężania. Proces ten można przeprowadzić zgodnie z prawem adiabatycznym bez wymiany ciepła, gdy wykres indykatorowy jest ograniczony krzywą 1 na ryc. 2; zgodnie z prawem izotermicznym w stałej temperaturze odpowiednio krzywa 2 na ryc. 2 lub wzdłuż krzywej politropowej 3, która jest pokazana jako linia ciągła pomiędzy adiabatyczną i izotermą.
Ryż. 2. Schemat wskaźnika sprężania gazu.
Pracę podczas sprężania gazu w procesie politropowym, J/kg, wyraża się wzorem
gdzie n jest indeksem politropowym, określonym równaniem pV n = const; P1 - początkowe ciśnienie gazu, Pa; P2 - końcowe ciśnienie sprężonego gazu, Pa; V1 to początkowa objętość właściwa gazu lub objętość 1 kg gazu podczas zasysania, m3.
Moc silnika sprężarki, kW, określa się na podstawie wyrażenia
tutaj Q to przepływ sprężarki, m3/s; ηk jest wskaźnikiem sprawności sprężarki, biorąc pod uwagę straty mocy w niej występujące podczas rzeczywistego procesu pracy; ηп - sprawność przekładni mechanicznej pomiędzy sprężarką a silnikiem. Ponieważ teoretyczny wykres wskaźników znacznie różni się od rzeczywistego, a uzyskanie tego ostatniego nie zawsze jest możliwe, przy określaniu mocy na wale sprężarki, kW, często stosuje się przybliżony wzór, gdzie dane początkowe to praca izotermiczna i adiabityczna kompresja, a także wydajność sprężarki, której wartości podano w literaturze przedmiotu.
Ta formuła wygląda następująco:
gdzie Q to przepływ sprężarki, m3/s; Au to izotermiczna praca sprężania 1 m3 powietrza atmosferycznego do ciśnienia P2, J/m3; Aa to praca adiabatyczna sprężania 1 m3 powietrza atmosferycznego do ciśnienia P2, J/m3.
Zależność między mocą na wale mechanizmu produkcyjnego typu tłokowego a prędkością jest zupełnie inna niż odpowiednia zależność dla mechanizmów z momentem obrotowym na wale typu wentylatorowego. Jeśli mechanizm tłokowy, na przykład pompa, pracuje na linii, w której utrzymuje się stałe ciśnienie H, to oczywiste jest, że tłok musi pokonać stałą średnią siłę przy każdym skoku, niezależnie od prędkości obrotowej.
Moc na wale sprężarki odśrodkowej, a także wentylatora i pompy, biorąc pod uwagę wcześniejsze zastrzeżenia, jest proporcjonalna do trzeciej potęgi prędkości kątowej.
Na podstawie uzyskanych wzorów określa się moc na wale odpowiedniego mechanizmu. Aby dobrać silnik należy podstawić nominalne wartości przepływu i ciśnienia do wskazanych wzorów. Na podstawie uzyskiwanej mocy można wybrać silnik o pracy ciągłej.
Sprawność dowolnego mechanizmu to stosunek jego mocy użytecznej do mocy pobranej. Zależność tę oznaczono grecką literą N(Ten). Ponieważ nie ma czegoś takiego jak „dysk bezstratny”, N zawsze mniej niż 1 (100%). W przypadku pompy obiegowej instalacji grzewczej o ogólnej sprawności decyduje wartość sprawności silnika n M(elektryczne i mechaniczne) oraz wydajność pompy n s. Iloczynem tych dwóch wartości jest ogólna wydajność n łącznie.
n ogółem = n M n p
Wydajność pompy różne rodzaje i rozmiary mogą się różnić w bardzo szerokim zakresie. Do pomp o sprawności wirnika bezdławnicowego n łącznie wynosi od 5% do 54% (pompy o dużej wydajności); do pomp z suchym wirnikiem n łącznie wynosi od 30% do 80%. Nawet w obrębie krzywej charakterystycznej pompy wydajność prądowa w tym czy innym momencie zmienia się od zera do wartości maksymalnej. Jeśli pompa pracuje przy zamkniętym zaworze, tworzy się wysokie ciśnienie, ale woda się nie porusza, więc wydajność pompy w tym momencie wynosi zero. To samo dotyczy otwartej rury. Pomimo dużej ilości pompowanej wody nie powstaje ciśnienie, co oznacza, że wydajność wynosi zero.
Największą sprawność całkowitą pompy obiegowej instalacji grzewczej osiąga się w środkowej części charakterystyki pompy. W katalogach producentów pomp jest to optymalne charakterystyka wydajności wskazane oddzielnie dla każdej pompy.
Pompa nigdy nie pracuje ze stałym przepływem. Dlatego przy obliczaniu układ pompujący, należy upewnić się, że punkt pracy pompy znajduje się w środkowej trzeciej części charakterystyki pompy bardzo sezon grzewczy. Zapewnia to pracę pompy z optymalną wydajnością.
Sprawność pompy określa się według następującego wzoru:
n p = Q H p/3670 P 2
n s= wydajność pompy
Q [m3/h]= Karmienie
H [m]= Ciśnienie
P2 [kW]= Moc pompy
3670
= Stały współczynnik
p [kg/m3]= Gęstość cieczy
Sprawność pompy zależy od jej konstrukcji. Poniższe tabele przedstawiają wartości sprawności w zależności od wybranej mocy silnika i konstrukcji pompy (wirnik mokry/suchy).
Energochłonność pomp odśrodkowych
Silnik obraca wał pompy, na którym zamontowany jest wirnik. Pompa tworzy wysokie ciśnienie krwi i płyn przez nią przepływa, co jest wynikiem zamiany energii elektrycznej na energię hydrauliczną. Energia wymagana przez silnik nazywana jest energią wejściową P 1 pompa
Charakterystyka wyjściowa pompy
Charakterystykę wyjściową pomp odśrodkowych przedstawiono na wykresie: oś pionowa, rzędna, oznacza zużytą energię P 1 pompa w watach [W]. Oś pozioma lub odcięta pokazuje posuw Q wpompować metry sześcienne na godzinę [m3/h]. W katalogach charakterystyki ciśnienia i mocy są często łączone, aby wyraźnie pokazać zależność. Charakterystyka wyjściowa przedstawia następującą zależność: silnik zużywa minimalną energię przy niskim przepływie. Wraz ze wzrostem podaży wzrasta również zużycie energii.
![](https://agent39.ru/wp-content/uploads/2018/4fscreen192.gif)
Charakterystyka pompy
Wpływ prędkości silnika
Gdy zmienia się prędkość obrotowa pompy, a inne warunki systemu pozostają niezmienione, zużycie energii P zmienia się proporcjonalnie do wartości częstotliwości N pokrojone w kostkę.
P 1 / P 2 = (n 1 / n 2) 3
Na podstawie tych rozważań, zmieniając prędkość pompy, można dostosować pompę do wymaganego obciążenia cieplnego odbiorcy. Gdy prędkość obrotowa podwoi się, posuw wzrasta w tej samej proporcji. Ciśnienie wzrasta czterokrotnie. Dlatego energia zużywana przez napęd jest mnożona przez około osiem. Wraz ze spadkiem częstotliwości natężenie przepływu, ciśnienie w rurociągu i zużycie energii zmniejszają się w tej samej proporcji.
Stała prędkość dzięki konstrukcji
Charakterystyczną cechą pompy odśrodkowej jest to, że ciśnienie zależy od zastosowanego silnika i jego prędkości. Pompy z częstotliwością n > 1500 obr./min nazywane są pompami szybkoobrotowymi i pompami częstotliwościowymi n są nazywane wolno poruszających. Silniki pomp o niskiej prędkości mają bardziej złożoną konstrukcję, co oznacza, że są droższe. Jednakże w przypadkach, gdy zastosowanie pompy wolnoobrotowej jest możliwe lub wręcz konieczne ze względu na charakterystykę obiegu grzewczego, zastosowanie pompy wysokoobrotowej może prowadzić do niepotrzebnie wysokiego zużycia energii.