Чтобы правильно выбрать нужный типоразмер гидроагрегата, который оптимально подходит для организации систем холодного и горячего водоснабжения, отопления, полива земель, а также откачки жидкости из различных резервуаров или удаления канализационных стоков, нужно не только знать технические характеристики насосов, но и уметь их правильно подобрать под конкретные условия эксплуатации.
Основные характеристики
Необходимыми параметрами, которые требуется учитывать при выборе той или иной модели являются:
•подача (расход);
•напор;
•напорно-расходная характеристика;
•кавитационный запас.
Подача
Эта характеристика показывает объем воды, перекачиваемый за определенный промежуток времени. Выражается в мsup3/ч или л/мин. Наилучшая подача насоса достигается только при максимальном КПД гидроагрегата. Фактический же расход зависит от развиваемого насосом напора и определяется по кривым напорно-расходных характеристик, которые можно найти в паспорте агрегата.
Напор
Напор (давление насоса) зависит от плотности перекачиваемой среды и может быть представлен как перепад давлений на впускном и напорном (выходном) патрубках. Этот параметр выражается в метрах водяного столба и упрощенно указывает, на какую высоту данный агрегат может поднять перекачиваемую жидкость.
Напорно-расходная характеристика
Давление и подача насоса находятся в зависимости между собой. Чтобы облегчить выбор нужной модели под конкретного потребителя, производители насосов для каждой серии и типоразмера предоставляют графики напорно-расходных характеристик.
На таких графиках по оси абсцисс откладывают расход в мsup3/ч, а по оси ординат – напор в метрах. Дополнительно на графике могут предоставить данные по КПД насоса и необходимой мощности приводного электродвигателя. Кроме того, для некоторых серий насосов вместо типа подачи мsup3/ч указывают расход в литрах/мин.
На форму графика напорно-расходных характеристик влияет частота вращения вала насоса. При меньшей скорости вращения вала изгиб кривой становится более пологим, а значит и зависимость становится не такой явно выраженной.
Кавитационный запас
Работу центробежных, вихревых и центробежно-вихревых насосов поверхностной установки может сопровождать кавитация – образование пузырьков воздуха в перекачиваемой среде. Такие пузырьки «вскипают» и разрываются. В результате этого высвобождается большое количество энергии, которая не только отрицательно влияет на напор и подачу насоса, но и приводит к разрушению рабочего колеса агрегата. Чтобы предотвратить возникновение кавитации, нужно уменьшить частоту вращения вала, по возможности снизить температуру перекачиваемой жидкости или повысить ее давление на входном патрубке. Последний метод наиболее прост в реализации.
Для этого нужно всего лишь опустить насос как можно ближе к перекачиваемой среде. Минимально допустимое значение давления на входном патрубке, необходимое для нормальной работы гидроагрегата, называется кавитационным запасом. Выражается этот параметр в метрах и указывает максимальную высоту оси насоса от поверхности перекачиваемой жидкости, при которой кавитация не возникает. Данная величина рассчитывается на каждой модели насоса и указывается в документации.
Зная основные параметры насоса, можно подобрать необходимый типоразмер для конкретных нужд. Однако не стоит забывать и о потерях давления, возникающих в трубопроводе и запорной арматуре. Такой параметр называется гидравлической характеристикой сети. Изменение напора жидкости в системе пропорционально квадрату изменения объемного расхода. Поэтому кривая гидравлической характеристики сети имеет вид параболы.
В месте пересечения графиков напорно-расходных характеристик насоса и гидравлической характеристики сети располагается так называемая рабочая точка насоса. Значения напора и подачи, соответствующие этой точке, являются оптимальными для данной сети, поэтому насос будет работать с максимальной эффективностью.