Основные технические показатели насосов

Объемная подача насоса Q (м³/с) — объем жидкости, подаваемой насосом в единицу времени. Применяются также понятия массовая подача Q_m  (кг/с) и весовая подача G (кг/с).

Подача насоса зависит от геометрических размеров насоса и скорости движения его рабочих органов, а также от гидравлического сопротивления трубопровода, связанного с насосом.

Идеальная подача насоса Q_ИД — это сумма подачи насоса Q и объемных потерь в насосе ΔQy,  т. е. утечек через зазоры: Q_ИД  = Q + ΔQy.

Рабочий объем объемного насоса q — разность наибольшего и наименьшего значений объема рабочей камеры за один оборот вала или за двойной ход рабочего органа насоса (вытеснителя).

Давление насоса р определяется зависимостью

где р_н и р_в- соответственно давления на выходе и на входе в насос (давления нагнетания и всасывания); υ_ни υ_в - средние скорости жидкости на выходе и входе в насос; z_н и z _в - высоты центров тяжести сечений на выходе и входе в насос.

Предельное давление насоса — наибольшее давление на выходе из насоса, на которое рассчитана его конструкция.

Напор насоса Н — разность удельных энергий при выходе из насоса и на входе в него, выраженная высотой столба перекачиваемой жидкости. Напор насоса связан с давлением насоса зависимостью Н =р/γ. Напор насоса можно определять с помощью подключенных к нему манометра и мановакуумметра по формуле:

где р_ман и р_вак- соответственно показания манометра и мановакуумметра; h₀ - вертикальное расстояние между точкой подключения мановакуумметра и манометра; υ_н и υ_в - скорости жидкости в местах отбора давлений.

Если давление на входе в насос больше атмосферного, то второй член в формуле отрицательный. Если диаметры всасывающего и нагнетательного патрубков одинаковые (d_в = d_н), то последний член в выражении равен нулю.

Мощность насоса N — мощность, потребляемая насосом:

N=M·ω

где M - крутящий момент на валу насоса; ω - частота вращения вала.

Мощность насосного агрегата — мощность, потребляемая насосным агрегатом или насосом, в конструкцию которого входят узлы двигателя.
Полезная мощность насоса N_n — мощность, сообщаемая насосом подаваемой жидкости:

N_n=Q·р=Q·γ·H=G·H

К.п.д. насоса η - отношение полезной мощности к мощности насоса:

η=N_n/N

Отношение полезной мощности насоса к мощности насосного агрегата называется к. п. д. насосного агрегата.

Оптимальный режим насоса — режим работы насоса при наибольшем значении к. п. д. Номинальный режим насоса — режим работы насоса, обеспечивающий заданные технические показатели. Кавитационный режим насоса — режим работы насоса в условиях кавитации, вызывающей изменение основных технических показателей.

Кавитационный запас — превышение полного напора жидкости во всасывающем патрубке насоса над давлением р_н.п насыщенных паров этой жидкости.

Исходя из конструкции и классификации насоса, кавитационный запас может быть разным.

Кавитационный запас определяется зависимостью:

Δh_кав=р_в/γ +υ_в²/(2·g)- р_н.п/γ

где р_в - абсолютное давление жидкости на входе в насос; р_н.п - давление насыщенных паров жидкости.

Допускаемый кавитационный запас Δh_кав^доп — кавитационный запас, обеспечивающий работу насоса без изменения основных технических показателей, связанных с возникновением в насосе явления кавитации.

Геометрическая высота всасывания — высота расположения центра входного отверстия насоса относительно свободной поверхности жидкости в открытом расходном резервуаре, из которого производится всасывание жидкости насосом.

Вакуумметрическая высота всасывания определяется выражением

H_вак=( р_а - р_в)/γ

где р_а - атмосферное давление.

Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания - Н_вак^доп - вакуумметрическая высота всасывания, при которой обеспечивается работа насоса без изменения основных технических показателей, связанных с возникновением в насосе явления кавитации.

Подпор — высота расположения свободной поверхности жидкости в открытом резервуаре, из которого производится всасывание, отсчитанная от центра входного отверстия насоса. Для улучшения условий всасывания основного насоса искусственный подпор может быть создан вспомогательным насосом, установленным во всасывающем трубопроводе насосной установки, или повышенным давлением воздуха в расходном резервуаре, из которого производится всасывание жидкости.

Высота самовсасывания — высота самозаполнения всасывающего трубопровода самовсасывающим насосом (агрегатом).

Более подробно о характеристиках можно почитать в справочниках насосов