Насосная азбука: основные понятия

1. Насосная азбука: основные понятия

2. • фундаментальные и прикладные исследования • совершенствование технологических процессов на предприятиях • выбор новых направлений совершенствования продукции Совершенствование продукции

3. • внедрение энергосберегающих технологий • применение полностью утилизируемых материалов, безопасных красителей и веществ • кооперация с гос. институтами в области охраны окружающей среды и образования Окружающая Среда и Общество

4. Три Источника 1. Правильно выбрать насос 2. Правильно провести монтаж насоса 3. Правильно эксплуатировать насос

5. Три составных части • Насос • это сердце любой системы 2. Трубопроводы, теплообменники, арматура это сосуды любой системы 3. Перекачиваемая жидкость это кровь любой системы Введение

6. Выбор насоса Введение

7. Выбор насоса Потребитель: человек, семья, микрорайон, город и т.д. хочет: воды, как носителя тепла или прохлады, воды холодной и/ или горячей, как Н20 и, наконец, хочет, чтобы отвели использованную воду и при этом круглый год Qпотр Цель Раздел 1

8. Выбор насоса Qпотр Цель средства достижения цели сеть: трубопроводы, запорно-регулирующая арматура + насос чтобы передать Qпотр энергию Hпотр Раздел 1

9. Насос Рабочая точка насоса Qн= QпотрHн= Hпотрpвх> pмин доп

10. H р т Q Выбор насоса Wilo предлагает множество насосов на одну рабочую точку

11. Выбор насоса ИЗ АНАЛИЗА СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ НАСОСОВ для правильного выбора насоса необходимо указать: • Назначение сети и насоса (ов) • Тип (параллельное, последовательное) подключения насосов • Химический состав перекачиваемой жидкости • 4. Физические параметры этой жидкости при температуреи давлении на входе в насос: плотность, вязкость, давление насыщенного пара, количество газовой фазы Отсутствие одного из этих параметров не позволяет сделать однозначного и правильного выбора насоса

12. Основные законы гидромеханики

13. Основное уравнение гидростатики Давление pА в произвольной точке А, расположенной на глубине h равно: pА = p0 + g h = pатм + g H

14. Уравнение неразрывности (расхода) Массовый расход через сечения перпендикулярные оси трубопровода есть величина постоянная: m1 = m2 = mi= const = r 1 1 S1 =r 22 S2 =r3 3 S3 [кг/ с] Еслиплотность r 1 =r 2= r3=const тообъемный расход через сечения перпендикулярные оси трубопровода есть величина постоянная: Q1 = Q2 = Q3= const = 1 S1 = 2 S2 = 3 S3[м3 /c]

15. hпот 1-2 ghпот 1-2 z1 + gz1 + + + = z2 + + + = gz2 + + + Основное уравнение гидродинамики или уравнение Бернулли для вязкой жидкости СИ [Дж/ кг] = [м2/ c2] [м] Сумма энергии положения, энергии давления, кинетической энергии равна той же сумме энергий для второго (третьего) сечения с учетом всех потерь энергии на данном участке hпот 1 - i.

16. Насос: параметры и характеристики

17. Схема центробежного насоса А – закрытое РК, В – полуоткрытое РК, С – открытое РК 1 – осевой подвод, 2 – рабочее колесо, 3 – улитка отвода, 4 – диффузор отвода, 5 – радиальный или in-line подвод а – ведомый и б – ведущий диск РК, в – лопатки РК

18. Схема многоступенчатого насоса 1 – подвод, 2 – рабочее колесо, 3 – направляющий аппарат, 4 – диффузор отвода

19. ОБЪЕМНАЯ ПОДАЧА (ГОСТ 17398-78«Термины и определения: расход и производительность недопустимые термины») Q = V, м3/час. В системе СИ:м3/с . Основные параметры насосов НАПОР H = pн/ g =(p2– p1)/g , м. В системе СИ: Дж/кг

20. Мощность насосного агрегата или электрическая мощность: М Р1 = Р2 / Мощность насоса (или потребляемая насосом мощность): Nпол / Р2 = Н Мощность мотора выбирается по максимальной мощности насоса Nпол Н/ 367, Вт = Q Основные параметры насосов Р2max Полезная мощность насоса:

21. или НА NPSH или Р1 Р1 – мощность насоса с мокрым ротором НА – КПД насоса с мокрым ротором ХАРАКТЕРИСТИКА НАСОСА рвхmin

22. Работа насоса в системе

23. Hпотр = НГ + (– pвх)/g + hпот напор hф Нн = Нпотр hв.сч hпот напор hпот hист 6 этаж 5 этаж 4 этаж рвх 3 этаж НГ 2 этаж 1 этаж

24. РАБОТА НАСОСА В СИСТЕМЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ Q1

25. Q Q РАБОТА НАСОСА В СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ Нст= НГ + (p3 – p1)/g = 0 HпоTр = f(Q) =kQ2

26. Изменение режима работы насоса А – открыты 1 и 2 В – открыт 1 и прикрыт 2 С – прикрыты 1 и 2 2 H С В 1 А Q Где будет рабочая точка, если закрыть оба крана?

27. Задача 1

28. Как изменится подача насоса, если уровень воды в резервуаре понизится на h?

29. Как изменится подача насоса, если поднимется высота установки насоса относительно уровня воды в резервуаре на h?

30. Как изменятся параметры насоса (напор и подача) при наращивании жильцами батарей? Как определить, кто является виновником нехватки тепла в квартире: насос, эксплуатирующая организация, ТЭЦ?

31. Регулирование

32. Регулирование параметров рабочей точки Цель – достижение необходимой величины подачи • Изменение характеристики сети: • 1.1. Дросселирование - простой, дешевый, но не самый эффективный • 1.2. Установка байпасной системы: простой, недешевый и не эффективный, но может быть единственно возможным • Изменение характеристики насоса: • 2.1. Подрезка рабочего колеса: простой, эффективный, но возможен в узком диапазоне • 2.2. Регулирование частоты вращения рабочего колеса, например, с помощью ЧП: недешевый, но наиболее эффективный Внимание! Только анализ работы насоса в конкретной системе позволяет сделать вывод о выборе метода регулирования

33. Новая РТ (кран 2 – закрыт) H2 Текущая РТ: кран 1 и 2 – открыты H1 Q2 Q1 Регулирование изменением характеристики сети(насос с постоянной частотой вращения мотора) H 2 1 Q

34. ( ) 1  D1 H1  D2 D1 D2 Q1 Регулирование изменением диаметра рабочего колеса Изменение диаметра Р.К. (подрезка, до 5% диапазона изменения диаметра) Q1 Q2 D1 D2 Q2 Q1   ~ D1 D2 ~ ( ) H1 H2 D1 D2 2 H2 H1   ~ D1 D2 ~ P2(1) P2(2) ( ) D1 D2 3 P2 P1 3 H2   ~ D1 D2 ~ напор H m Q2 подача Q m³/h

35. 1 2 Регулирование изменением частоты вращения насоса Напор Н2 = Н1 (n2/n1)2 Производительность Q2 = Q1(n2/n1) Мощность Р2 = Р1 (n2/n1)3

36. Режимы регулирования и типы регулирования Режимы регулирования • ∆p-cН = const, необходим датчик перепада давления • ∆p-vН = varили пропорциональное регулирование по напору • ∆p-TН = f(T) • Типы управления • Autoматическое переключение на режим пониженной нагрузки • Manual ручное управление • DDC (Direct Digital Control) управление по внешнему сигналу

37. Регулирование по закону Н = const (Q) Первая точка(1) Q(1) = 7.2 м3/час Р1(1)= 390 Вт Вторая точка(2) Q(2) = 2.8 м3/час Р1(2)= 230 Вт  Р1= Р1(1)- Р1(2) = 160 Вт

38. Параллельная и последовательная работа насосов

39. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ И ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА А) Последовательная работа насосов городского водоснабжения и насосов повысительной установки B) Параллельная работа насосов повысительной установки

40. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА НАСОСОВ (продолжение) ВНИМАНИЕ. При включении второго насоса суммарная подача двух насосов не равна удвоенному произведению подачи одного насоса

41. Параллельная работа насосов Параллельное соединение насосов, сдвоенный насос, резервный насос I / II I II I II

42. Последовательная работа насосов Внимание. Общий напор двух насосов не равен сумме напоров каждого из двух насосов

43. ОТОПИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА Насосы ЦН1, ЦН2, ЦН3 подключены параллельно. Насос ГН и насос ЦН1, ЦН2, ЦН3 подключены последовательно. Насосы ГН, ЦН1, ЦН2, ЦН3 могут иметь разные характеристики тогда При эксплуатации такой системы смотрите пункты ВНИМАНИЕ 1, 2, 3, 4

44. Циркуляционно-повысительная схема В чем отличие схем с точки зрения выбора (величины напора и подачи) и эксплуатации насоса и системы? Какие элементы необходимо добавить, чтобы они работали ? Циркуляционная схема

45. Кавитация: NPSH, всасывающая и самовсасывающая способность насоса

46. КАВИТАЦИЯ Нарушение сплошности жидкости, обусловленное появлением в ней пузырьков или полостей, заполненных паром и газом, называется кавитацией Кавитация приводит к трем основным отрицательнымпоследствиям: • К звуковым явлениям: шуму, • вибрации установки, а также к • низкочастотнымавтоколебаниям • давления и расхода; 2. К срыву подачи, напора, мощности; 3. К эрозионному износу элементов насоса.

47. КАВИТАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАСОСА NPSH(NPSHRequired) – превышение абсолютного давления на входе в насос над давлением насыщенного пара жидкости данной температуры NPSHхарактеризует геометрические свойства каждого насоса, является функцией его конструкции и зависит от частоты вращения мотора и режимов работы этого насоса NPSH определяется по результатам кавитационных испытаний каждого насоса на разных режимах его работы (реже при разных частотах вращения мотора)

48. КАВИТАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ NPSHA(NPSHAvailable) – абсолютное давление (напор) в жидкости на входе в насос NPSHАхарактеризует геометрические свойства системы, является функцией геометрических параметров системы (диаметров труб, наличия местных сопротивлений и др.) и расхода жидкости, проходящей через ее

49. УСЛОВИЕ БЕСКАВИТАЦИОННОЙ РАБОТЫ НАСОСА NPSHсист – NPSH > (0.5 – 1) м NPSHсист = (pвхдоп- pп )/g + vвх2/2g

50. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ВЕЛИЧИНЫ NPSHсист А)NPSHсист= pвхдоп- pп = ратм + gНГвс – рп – ghпот вс В)NPSHсист= pвхдоп- pп= р1 + gНГвс – рп – ghпот вс C) NPSHсист= pвхдоп- pп= р1 – gНГвс – рп – ghпот вс pпиберутся при температурежидкости