Напор насоса – что это такое и как определяется, расчет напора погружного, циркуляционного и поверхностного насоса, влияние монтажа

  Оценок 0
22 ноября 2021
47
Время чтения 21 минута
Прочитать позже

Отправим материал на почту

политика конфиденциальности
Напор насоса – что это такое и как определяется, расчет напора погружного, циркуляционного и поверхностного насоса, влияние монтажа
Напор насоса – что это такое и как определяется, расчет напора погружного, циркуляционного и поверхностного насоса, влияние монтажа
Напор насоса – что это такое и как определяется, расчет напора погружного, циркуляционного и поверхностного насоса, влияние монтажа
Напор насоса – что это такое и как определяется, расчет напора погружного, циркуляционного и поверхностного насоса, влияние монтажа
Содержание
Заказывайте расчет и монтаж инженерных коммуникаций у профессионалов
Оставить заявку
Сколько компаний получат Вашу заявку
Например 1 500 000р.
Планируемый период начала работ
Показать дополнительные поля

Для эффективного водоснабжения дома применяется насосное оборудование. Однако, чтобы система работала без аварий и не пережигала электроэнергию, необходимо правильно рассчитать напор насоса. Разберем, что собой представляет данная характеристика, как определяется, в чем измеряется, как выполнить самый простой ее расчет, каковы правила расчета для погружного, центробежного и поверхностного насоса, а также какие нюансы нужно учесть при монтаже системы водоснабжения.

При расчете требуемого напора в домашнем водопроводе нужно учитывать множество факторов
При расчете требуемого напора в домашнем водопроводе нужно учитывать множество факторов
Источник moikolodets.ru

Напор насоса – что это такое и как определяется

На выбор насосного оборудования для конкретной сферы применения помимо производительности и мощности, влияние также оказывает величина напора. Данная характеристика определяется, как сила давления, которую оказывают рабочие элементы двигателя, необходимая для продвижения воды на заданное расстояние.

В техническом паспорте величина обозначается в метрах и указывает, на какую высоту прибор способен поднять воду в рамках заданной производительности в идеальных условиях. На практике его значение всегда меньше, чем в теории, так как существует множество препятствующих факторов – изгибы, переходы и повороты водопровода, диаметр труб, сопротивление материала трубопровода и проч.

При этом данную характеристику нельзя путать с расходом или производительностью. Так, если напор насоса отображается в метрах, то эта величина в литрах в минуту или м³ в час. То есть она показывает, какое количество жидкости способно оборудование перекачать за конкретный промежуток времени.

Схематическое устройство автономной системы водоснабжения частного дома
Схематическое устройство автономной системы водоснабжения частного дома
Источник platformalp.ru

Выбор насосного оборудования по показателю напорной характеристики должен максимально точно соответствовать потребностям в конкретных условиях применения. Если же установку подобрать с запасом, то будет явный перерасход электроэнергии, так как затраты на более мощный мотор будут сильнее, чем требуется. Недостаток сил прибора, напротив, приведет к его постоянной работе на пределе, что будет способствовать быстрой выработке ресурса, скорому выходу его из строя, а также ухудшению качества эксплуатации водопроводом.

Существует несколько оснований того, почему напор измеряется в метрах:

  1. Исторический аспект. Со времен появления и развития насосных установок пришли к единой системе измерений, и установили повсеместно использовать данную величину.
  2. Практичность. Информация на модели сразу показывает, на какую высоту может подниматься вода в идеальных условиях. Это позволяет быстро подбирать прибор для конкретных условий.
  3. Удобство. Нет необходимости при выборе выполнять дополнительные расчеты – чтобы перевести величину напора насоса из МПа в метры и т. д.
Чтобы правильно рассчитать величину напора, необходимо учесть особенности траектории водопровода
Чтобы правильно рассчитать величину напора, необходимо учесть особенности траектории водопровода
Источник izion.pro
На заметку! Каждые 10 метров величины напора соответствуют примерно 1 Бар давления или 0,1 МПа. Поэтому чтобы подобрать насос под конкретные характеристики водопровода, можно воспользоваться данной закономерностью. Например, для высоты 40 метров, потребуется модель на 4 Бар или 0,4 МПа.

Простой расчет

Для того чтобы правильно рассчитать напорную силу насосного оборудования в конкретных условиях применения, необходимо учесть следующий ряд факторов:

  • Разность вертикального и горизонтального напора.

В первую очередь нужно грамотно перевести значение вертикального напора в горизонтальный. Так как система водопровода имеет не только вертикальные, но и горизонтальные участки. При этом существует упрощенное правило, согласно которому каждому 1 метру по вертикали соответствует 10 метров по горизонтали.

Например, если в характеристиках модели указана величина в 30 м, это значит, что уровень высоты подъема составит 30 метров, что по горизонтальному участку будет соответствовать – 30*10 = 300 метрам. При этом в теххарактеристиках указываются данные при нулевой производительности.

Напор воды в доме должен быть таким, чтобы можно было комфортно пользоваться несколькими точками одновременно
Напор воды в доме должен быть таким, чтобы можно было комфортно пользоваться несколькими точками одновременно
Источник mr-build.ru

Это означает, что вода по достижении указанной отметки будет буквально только капать на выходе из трубопровода. Чтобы задать комфортные условия, напор из крана должен составлять порядка 3 м. В приведенном примере величина должна составлять не 30 м, а 33 м.

  • Необходимое давление в приемнике.

Для каждого типа потребителя существуют свои установленные рекомендации рабочих параметров водопровода. Так, в бытовых условиях внутреннее давление должно варьироваться в рамках значений от 1,5 до 3 Бар, что соответствует величине напора 15-30 м.

  • Расчетный входной напор.

Определение напора насоса на входе в систему потребления осуществляется по следующей формуле:

Ррасч = Ргео + Рпотр + Рпот

Ррасч – рассчитываемое значение напора,

Ргео – высота, на которую поднимается вода от насоса до наивысшей точки приема,

Рпотр – величина напора, которую требуется создать в максимальной или наиболее высоко расположенной точке приема,

Рпот – суммарное значение потерь напора с учетом гидравлического сопротивления по всей длине системы.

Чем больше поворотов в водопроводе, тем сильнее потери напора
Чем больше поворотов в водопроводе, тем сильнее потери напора
Источник lirp.com

Величина гидравлических потерь Рпот рассчитывается достаточно сложно. Необходимо учесть особенности всех элементов – трубопровода, инсталляционной аппаратуры, автоматики и проч. Поэтому используется упрощенный подход – предполагается, что на каждые 100 м горизонтального участка происходит падение напорной силы на 10 м или 1 Бар.

  • Потери напора.

Общие потери напорной силы в системе водоснабжения зависят от следующего ряда факторов:

  1. Материала труб.
  2. Геометрии водопровода – протяженности, диаметра, количества загибов и их углов, переходов, отводов и проч.
  3. Фильтров для воды, клапанов и прочего дополнительного оборудования.
  4. Состояния и качества системы.
  5. Показателя вязкости перекачиваемой среды.

На практике значения потери напора берутся из специальных таблиц.

Обратите внимание! Высота всасывания является одним из важнейших параметров при выборе насоса поверхностного типа. Также, как и напор, она измеряется в метрах, и характеризует расстояние по вертикали от водного зеркала в источнике до оси рабочего патрубка оборудования. Ее величина зависит от температуры перекачиваемой воды и характеристик прибора, и, как правило, не превышает 7-9 м.
Глубина всасывания поверхностного насоса, как правило, не превышает 7-9 метров
Глубина всасывания поверхностного насоса, как правило, не превышает 7-9 метров
Источник nasos-electro.ru
Читайте также:
Насос для повышения давления воды: виды насосов и когда появляется необходимость в них

Особенности расчета насосов разного типа

Для расчета напорной силы может применяться общая формула практически для всех типов применяемого в быту насосного оборудования. Однако для каждой разновидности существуют следующие индивидуальные нюансы:

  • Центробежный.

Напорная характеристика, также как и другие важные параметры центробежного насоса, напрямую зависят от числа оборотов рабочих лопастей. Теоретически величина напора Дт рассчитывается по следующей формуле:

Дт = (О * С * cos a)/g

О – окружная скорость,

С – скорость перемещения воды,

cos a – косинус угла (900) между движения воды на входе в лопасти и окружной скоростью,

g – ускорение свободного падения.

На практике напорная характеристика будет меньше, так как расчетное значение необходимо перемножить сначала на гидравлический КПД (0,8-0,95), а затем на поправочный коэффициент количества лопастей в рабочем колесе (0,6-0,8).

Напор центробежного насоса зависит от числа оборотов рабочего колеса
Напор центробежного насоса зависит от числа оборотов рабочего колеса
Источник moikolodets.ru
  • Погружной.

Чтобы определить напор погружного насоса применяется следующая формула:

Ртр = Ргео + Рпотерь + Рсвобод

Ртр – требуемое значение параметра напора,

Ргео – разница высот между наивысшей приемной точкой в доме и водозаборным патрубком насоса, погруженного в воде в скважине или колодце,

Рпотерь – суммарное значение всех потерь напорной характеристики в трубопроводе, определяемое по таблицам,

Рсвобод – дополнительная величина напора на свободный излив, необходимая для комфортного использования водопровода одновременно с нескольких потребителей (оптимальное значение для частного дома – 15-20 м).

  • Поверхностный.

Ввиду того, что поверхностный насос может находиться в 2-х различных положениях относительно источника, применяются две несколько отличные формулы.

Поверхностный насос применяется для неглубокой скважины, колодца или резервуара
Поверхностный насос применяется для неглубокой скважины, колодца или резервуара
Источник sovet-ingenera.com

В 1-ом случае насос находится ниже источника. Например, когда прибор расположен на 1-ом этаже или в цоколе, а резервуар с водой – на 2-ом этаже или чердаке. Требуемое значение напора Отр рассчитывается по следующей формуле:

Отр = Огео + Опотерь + Освобод – Овысота бака

Огео – расстояние по вертикале между насосом и наивысшей точкой забора в доме,

Опотерь – величина потерь напора, определяемая по таблице,

Освобод – добавочная величина на свободный излив,

Овысота бака – разница высот между баком с водой и насосом.

Во 2-ом случае насос находится выше источника, например, когда забор осуществляется из колодца или скважины.

Видео описание

Видео-пример расчета напора насоса для дома:

Для расчета используется аналогичная формула:

Отр = Огео + Опотерь + Освобод + Овысота источника

Однако в отличие от 1-го случая здесь вместо вычитания добавляется суммирование разницы (Овысота источника) высот между точкой забора шлангом в источнике и насосом находящемся на поверхности выше его.

Читайте также:
2 полезных способа использовать давление водяного столба в быту

Влияние монтажа на величину напора

При монтаже насоса нередко допускаются следующий ряд ошибок, прямо или косвенно влияющий на снижение величины напора:

  • Несоответствие диаметров всасывающего патрубка и водопровода. Зачастую при организации системы водоснабжения трубы подбираются так, что возникает существенная разница между величинами внутреннего диаметра водопровода и всасывающего патрубка насосной установки, что естественно не может негативно не сказаться на напоре и давлении воды в точках потребления.
  • Подключение напрямую к шлангу. Малопроизводительные модели допускается эксплуатировать в таком виде. Однако даже у средних бытовых аналогов существенно снизятся эксплуатационные показатели. Так как под действием давления эластичный материал просто сожмется. В результате подача либо сильно понизится, либо вообще прекратится.

Видео описание

Видео-инструкция по расчету напора насоса:

  • Избыточное количество поворотов и изгибов в траектории водопровода. Чем сложнее геометрия трубопровода, тем больше гидравлическое сопротивление и тем сильнее потери внутреннего давления. Поэтому чтобы напор насоса оставался максимальным по отношению к изначальной величине, траектория труб должна быть как можно более прямой.
  • Некачественная герметизация. Если начальная часть системы, в точке забора воды, будет недостаточно герметизирована, напорные характеристики оборудования существенно снизятся, при этом уровень рабочего шума возрастет.
Важно! Избыточное давление воды в водопроводе возникает, когда насос подбирается с некоторым «запасом» напорной характеристики. Эксплуатация системы в таких условиях будет приводить к постоянно возникающим гидроударам, неприятным шумам, износу труб, арматуры и приборов. Поэтому напорную силу насосного оборудования необходимо рассчитывать максимально точно.

Видео описание

Видео о том, почему падает напор в автономной системе водоснабжения:

Читайте также:
Рециркуляционный насос – устройство, принцип действия, назначение, варианты управления, виды, выбор, установка

Коротко о главном

Величина напора насоса измеряется в метрах, так как это привычно, удобно и практично, и определяет, на какую высоту может поднять воду по трубопроводу. Чтобы выполнить простой расчет напора, необходимо учесть следующий ряд факторов:

  • Разницу между вертикальным и горизонтальным участком водопровода.
  • Требуемое давление в точке приема.
  • Формулу расчета напора на входе в водопровод дома.
  • Факторы, определяющие потерю напора в трубопроводе.

В быту для организации водоснабжения частного дома применяют центробежный, поверхностный и погружной насос. У каждого из них есть свои нюансы расчета напорной характеристики. Неправильный монтаж трубопровода и оборудования также может привести к ухудшению напора.

  Оценок 0
Прочитать позже

Отправим материал на почту

политика конфиденциальности
Заказывайте расчет и монтаж инженерных коммуникаций у профессионалов
Оставить заявку
Сколько компаний получат Вашу заявку
Например 1 500 000р.
Планируемый период начала работ
Показать дополнительные поля