Насос напор: Что такое напор насоса? — PRpride

Опубликовано 05.09.201809.02.2021 Автор: alexxlab Категории: Разное

Содержание

Характеристики насоса: напор и подача

Ключевые характеристики любого насоса для водоснабжения, отопления или канализации — это напор и подача. Как правило, чтобы подобрать насос под конкретную задачу нужно выяснить именно эти характеристики (помимо напряжения электропитания, производительности, габаритов и т.п.). Проще говоря, перед тем как вплотную заняться подбором насосной установки, необходимо понять какой объём перекачиваемой жидкости и на какую высоту должен быть способен поднять насос, чтобы обеспечить решение поставленной перед ним задачи.

Согласно стандарту EN 12723 одно из основных энергетических понятий центробежных насосов разделяют на понятия напора насоса и напора установки.

Напор насоса – это разность полных удельных энергий жидкости на выходе и входе насоса. Напор пропорционален производительности насоса (PQ), передаваемой от насоса к перекачиваемой среде:
ρ плотность перекачиваемой среды (кг/м3)
g ускорение свободного падения (м/с2)
H напор насоса (м)
Q подача (м3/с)

Сумма мощностей (положительная подводимая мощность, отрицательная отдаваемая мощность) в форме производительности (PQ) в пределах системы равняется нулю. (см. рис. 1 Напор)

Подача насоса (Q) центробежного насоса – это необходимый объем потока, переносимый насосом через его выходное сечение. При расчете подачи насоса необходимо учитывать объем потоков, отводимых из выходного отверстия насоса для других целей (например, байпас).

При заметной сжимаемости перекачиваемой жидкости необходимо производить перерасчет на состояние всасывающего патрубка насоса по следующей формуле: (Qs + Qd)/2. Единица измерения подачи – м3/с, однако общепринятыми в технике центробежных насосов являются м3/ч и л/с. Для измерения подачи существуют различные способы (см. «Измерение скорости протекания»). Существуют разные виды подачи в зависимости от их расположения на кривой напора.

Подачи и их значение:

Наилучшая (оптимальная) подача (Q opt): подача в рабочей точке наилучшего (наивысшего) КПД, когда частота вращения и количество перекачиваемой жидкости соответствуют договору поставки
Номинальная подача (QN): подача, рассчитанная для насоса
Подача в соответствии с договором поставки (QLie): подача, указанная в договоре поставки (подтверждении заказа)
Наименьшая подача (Qmin): минимально допустимая подача, которую насос может длительно перекачивать без повреждений, при частоте вращения и перекачиваемой жидкости в соответствии с договором поставки
Максимальная подача (Qmax): максимально допустимая подача, которую насос может длительно перекачивать без повреждений, при частоте вращения и перекачиваемой жидкости в соответствии с договором поставки
Высшая точка подачи (QSch): подача в высшей точке (относительный максимум кривой напора) нестабильной кривой напора (см. «Характеристическая кривая»)
Ток разгрузки (QE)
Расход протечек через зазоры (QL)
Объемный расход на стороне всаса (Qs): объемный расход через всасывающий патрубок насоса
Объемный расход на входе (Qe): объемный расход через входное поперечное сечение установки
Объемный расход с напорной стороны (Qd): объемный расход через нагнетательный патрубок насоса
Объемный расход на выходе (Qa): объемный расход через выходное сечение установки. (см. рис. 2 Напор)

P.S. Если у Вас возникли вопросы, пожелания, рекомендации — можете писать прямо здесь, в комментариях.

Напор насоса это? Как определить напор погружного, поверхностного или циркуляционного насоса.

Напор насоса – это давление, создаваемое рабочим органом насоса (лопастным колесом, мембраной или поршнем) по средствам передачи энергии от рабочего органа насоса (рабочего колеса, мембраны или поршня) к жидкости, т.е насос фактически толкает жидкость.

Напор является одной из основных характеристик насоса.

Напором называют приращение механической энергии, получаемой каждым килограммом жидкости, проходящей через насос, т.е. разность энергии при выходе из насос и при входе в него.

Содержание статьи

Напор: определение и характеристика

Физическую сущность напора легко понять вспомнив основы гидромеханики. Если к всасывающему патрубку насоса, берущего жидкость из ёмкости, расположенной выше его оси, подключить трубку полного напора, то уровень жидкости в ней будет поднят на некоторую высоту над осью насоса. Эта высота называется полным напором и определяется формулой

Н = p / (ρ*g)

где р – давление в насосе
ρ – плотность среды
g – ускорение свободного падения

На бытовом уровне напором называют давление насоса. И для наглядности давление насоса – это высота, на которую насос может поднять столб жидкости.

Напор имеет линейную размерность – метр.

При подборе насоса напорная характеристика является одной из ключевых, ведь при недостаточном напоре, из крана не будет течь вода, а при слишком высоком напоре может не выдержать водопроводная трасса.

Напор и подача, которые создает насос взаимно связаны. Такую взаимосвязь графически изображают в виде кривой которая называется характеристика насоса. По одной оси графика откладывают напор(в метрах) по другой оси – подачу насоса(в м³/ч).

У каждого насоса – своя характеристика и заданная производителем рабочая точка. Рабочая точка – точка в которой уравновешены полезная мощность насоса и мощность потребляемая водопроводной сетью. По мере изменения подачи – меняется и напор.

При уменьшении подачи напор увеличивается, а при увеличении – уменьшается. Найти оптимальную рабочую точку – это основная задача при эксплуатации насоса.

Напор скважинного и погружного насоса

Расчет требуемого напора скважинного насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив , где

Hвысота – перепад высот между местом, где расположен насос и наивысшей точкой системы водоснабжения;

Hпотери – гидравлические потери в трубопроводе. Гидравлические потери в трубопроводе связаны с трением жидкости о стенки труб, падением давления на поворотах и других фитингах. Такие потери определяются по экспериментальным или расчетным таблицам.

Hизлив — свободный напор на излив, при котором удобно пользоваться сантехническими приборами. Данное значение необходимо брать в диапазоне 15 – 20 м, минимальное значение 5 м, но в этом случае вода будет подаваться тонкой струйкой.

Все описанные выше параметры измеряются в метрах.

Напор дренажного и поверхностного насоса

Поверхностный насос предназначен для подачи воды из неглубоких колодцев или скважин. Так же поверхностные самовсасывающие насосы используют для подачи воды из открытых источников или баков. Такие насосы располагаются непосредственно в помещениях, а в источник с водой проводят трубопровод.

1 Вариант: источник с водой расположен выше насоса. Например, какой-то бак или водонапорный резервуар на чердаке дома. Тогда напор насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив — Hвысота бака , где

Hвысота бака – расстояние (высота) между баком запаса воды и насосом

2 Вариант: насос расположен выше источника воды. Например, насос расположен в доме и тянет воду из колодца или скважины. Тогда напор насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив + Hисточник, где

Hисточник – расстояние (перепад высот) между источником воды (скважина, колодец) и насосом.

Напор циркуляционного насоса для отопления

Циркуляционные насосы используются в системах отопления домов, для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя. Расчет циркуляционного насоса – очень ответственная и сложная задача, которую рекомендуется отдать специализированным учреждениям, так как для расчетов необходимо знать точные теплопотери дома.

Напор циркуляционного насоса для отопления зависит не от высоты здания, а от гидравлического сопротивления трассы.

H = (R * L + Zсумма) / ( p * g ) , где

R – потери на трение в прямом трубопроводе, Па/м. По результатам опытов сопротивление в прямом трубопроводе равно 100 – 150 Па/м.

L – общая длина трубопровода, м.

Zсумма – коэффициенты запаса для элементов трубопровода

Z = 1,3 – для фитингов и арматуры;

Z = 1,7 – для термостатических вентилей;

Z = 1,2 – для смесителей или кранов, предотвращающих циркуляцию.

p – плотность перекачиваемой среды. Для воды = 1000 кг/м3

g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с2.

Как видите определить требуемый именно Вам напор не составит большого труда, если отнестись к этой задаче с требуемым терпением и вниманием.

Способы увеличения напора насоса

Смонтировать насос, что может быть проще? Подключаем трубу к всасывающему патрубку, другую к напорному, подаем питание и вот можно пожинать плоды работы.

Давайте рассмотрим самые частые ошибки монтажа, устранение которых способствует увеличению напора насоса

С первого взгляда монтаж не представляет из себя трудоемкий процесс, но если заглянуть глубже, то следует учесть ошибки, которые способны значительно сократить срок службы оборудования.

Наиболее распространенные ошибки монтажа:

диаметр трубопровода меньше диаметра всасывающего патрубка насоса. В этом случае увеличивается сопротивление во всасывающей магистрали, а как следствие уменьшение глубины всасывания насоса. Уменьшенный, по сравнению со всасывающим патрубком насоса, трубопровод не в состоянии пропустить тот объем жидкости на который рассчитан насос.

подключение к всасывающей ветке обычного шланга. Этот вариант не настолько критичен, при условии размещения насоса небольшой производительности в нижней точке трассы. В других случаях насос за счет разряжения во всасывающей полости, создаваемого рабочим колесом, сожмет шланг, значительно уменьшив его сечение. Подача насоса значительно уменьшится, а может и совсем прекратиться.

Если вы решили подключить шланг к высокопроизводительному насосу, воспользуйтесь советом производителей насосов – используйте только гофрированный шланг

провисание трубы на горизонтальном участки или уклон в сторону от насоса на стороне всасывающего участка.

При работе центробежного насоса необходимо, чтобы рабочее колесо постоянно работало в воде, т.е. рабочая камера насоса должна быть заполнена перекачиваемой средой. При провисании трубопровода или при отрицательном уклоне труб, жидкость из рабочей камеры выключенного насоса будет стекать в самую низкую точку трассы, а рабочее колесо будет крутиться в воздухе. Таким образом не будет движение среды в трубопроводе, а значит напор упадет до 0.

большое число поворотов и изгибов в трубопроводе. Такой вариант монтажа приводит к увеличению сопротивления, а следовательно к уменьшению производительности

плохая герметичность на всасывающем участке трубопровода. Плохая герметичность приводит к подсасыванию воздуха из окружающей среды в трубопровод, снижению напора и излишнему шуму при работе насоса.

В случае определения напора насоса необходимо помнить, что 1 метр напора, который насос создает в вертикальной трассе, равен 10 метрам по горизонтали. Например, если в горизонтальной трассе насос создает напор равный 30 метрам, то максимальный напор этого же насоса в случае монтажа в вертикальную трассу составит 300 метров

Вместе со статьей «Напор насоса это? Как определить напор погружного, поверхностного или циркуляционного насоса.

» читают:

Основные принципы подбора насосов. Расчет насосов

Пример №1

Плунжерный насос одинарного действия обеспечивает расход перекачиваемой среды 1 м

3/ч. Диаметр плунжера составляет 10 см, а длинна хода – 24 см. Частота вращения рабочего вала составляет 40 об/мин.

Требуется найти объемный коэффициент полезного действия насоса.

Решение:

Площадь поперечного сечения плунжера :

F = (π·d²)/4 = (3,14·0,1²)/4 = 0,00785 м²2

Выразим коэффициент полезного действия из формулы расхода плунжерного насоса:

η_V = Q/(F·S·n) = 1/(0,00785·0,24·40) · 60/3600 = 0,88

Пример №2

Двухпоршневой насос двойного действия создает напор 160 м при перекачивании масла с плотностью 920 кг/м³. Диаметр поршня составляет 8 см, диаметр штока – 1 см, а длинна хода поршня равна 16 см. Частота вращения рабочего вала составляет 85 об/мин. Необходимо рассчитать необходимую мощность электродвигателя (КПД насоса и электродвигателя принять 0,95, а установочный коэффициент 1,1).

Решение:

Площади попреречного сечения поршня и штока:

F = (3,14·0,08²)/4 = 0,005024 м²

F = (3,14·0,01²)/4 = 0,0000785 м²

Производительность насоса находится по формуле:

Q = N·(2F-f)·S·n = 2·(2·0,005024-0,0000785)·0,16·85/60 = 0,0045195 м³/час

Далее находим полезную мощность насоса:

N_П = 920·9,81·0,0045195·160 = 6526,3 Вт

С учетом КПД и установочного коэффициента получаем итоговую установочную мощность:

N_УСТ = 6526,3/(0,95·0,95)·1,1 = 7954,5 Вт = 7,95 кВт

Пример №3

Трехпоршневой насос перекачивет жидкость с плотностью 1080 кг/м³ из открытой емкости в сосуд под давлением 1,6 бара с расходом 2,2 м³/час. Геометрическая высота подъема жидкости составляет 3,2 метра. Полезная мощность, расходуемая на перекачивание жидкости, составляет 4 кВт. Необходимо найти величину потери напора.

Решение:

Найдем создаваемый насосом напор из формулы полезной мощности:

H = N_П/(ρ·g·Q) = 4000/(1080·9,81·2,2)·3600 = 617,8 м

Подставим найденное значение напора в формулу напора, выраженую через разность давлений, и найдем искомую величину:

h_п = H — (p₂-p₁)/(ρ·g) — H_г = 617,8 — ((1,6-1)·10⁵)/(1080·9,81) — 3,2 = 69,6 м

Пример №4

Реальная производительность винтового насоса составляет 1,6 м³/час. Геометрические характеристики насоса: эксцентриситет – 2 см; диаметр ротора – 7 см; шаг винтовой поверхности ротора – 14 см. Частота вращения ротора составляет 15 об/мин. Необходимо определить объемный коэффициент полезного действия насоса.

Решение:

Выразим искомую величину из формулы производительности винтового насоса:

η_V = Q/(4·e·D·T·n) = 1,6/(4·0,02·0,07·0,14·15) · 60/3600 = 0,85

Пример №5

Необходимо рассчитать напор, расход и полезную мощность центробежного насоса, перекачивающего жидкость (маловязкая) с плотностью 1020 кг/м³ из резервуара с избыточным давлением 1,2 бара а резервуар с избыточным давлением 2,5 бара по заданному трубопроводу с диаметром трубы 20 см. Общая длинна трубопровода (суммарно с эквивалентной длинной местных сопротивлений) составляет 78 метров (принять коэффициент трения равным 0,032). Разность высот резервуаров составляет 8 метров.

Решение:

Для маловязких сред выбираем оптимальную скорость движения в трубопроводе равной 2 м/с. Рассчитаем расход жидкости через заданный трубопровод:

Q = (π·d²) / 4·w = (3,14·0,2²) / 4·2 = 0,0628 м³/с

Скоростной напор в трубе:

w²/(2·g) = 2²/(2·9,81) = 0,204 м

При соответствующем скоростном напоре потери на трение м местные сопротивления составят:

H_Т = (λ·l)/d_э · [w²/(2g)] = (0,032·78)/0,2 · 0,204 = 2,54 м

Общий напор составит:

H = (p₂-p₁)/(ρ·g) + H_г + h_п = ((2,5-1,2)·10⁵)/(1020·9,81) + 8 + 2,54 = 23,53 м

Остается определить полезную мощность:

N_П = ρ·g·Q·H = 1020·9,81·0,0628·23,53 = 14786 Вт

Пример №6

Целесообразна ли перекачка воды центробежным насосом с производительностью 50 м³/час по трубопроводу 150х4,5 мм?

Решение:

Рассчитаем скорость потока воды в трубопроводе:

Q = (π·d²)/4·w

w = (4·Q)/(π·d²) = (4·50)/(3,14·0,141²) · 1/3600 = 0,89 м/с

Для воды скорость потока в нагнетательном трубопроводе составляет 1,5 – 3 м/с. Получившееся значение скорости потока не попадает в данный интервал, из чего можно сделать вывод, что применение данного центробежного насоса нецелесообразно.

Пример №7

Определить коэффициент подачи шестеренчатого насоса. Геометрические характеристики насоса: площадь поперечного сечения пространства между зубьями шестерни 720 мм²; число зубьев 10; длинна зуба шестерни 38 мм. Частота вращения составляет 280 об/мин. Реальная подача шестеренчатого насоса составляет 1,8 м3/час.

Решение:

Теоретическая производительность насоса:

Q = 2·f·z·n·b = 2·720·10·0,38·280·1/(3600·10⁶) = 0,0004256 м³/час

Коэффициент подачи соответственно равен:

η_V = 0,0004256/1,8·3600 = 0,85

Пример №8

Насос, имеющий КПД 0,78, перекачивает жидкость плотностью 1030 кг/м³ с расходом 132 м³/час. Создаваемый в трубопроводе напор равен 17,2 м. Насос приводится в действие электродвигателем с мощностью 9,5 кВт и КПД 0,95. Необходимо определить, удовлетворяет ли данный насос требованиям по пусковому моменту.

Решение:

Рассчитаем полезную мощность, идущую непосредственно на перекачивание среды:

N_П = ρ·g·Q·H = 1030·9,81·132/3600·17,2 = 6372 Вт

Учтем коэффициенты полезного действия насоса и электродвигателя и определим полную необходимую мощность электродвигателя:

N_Д = N_П/(η_Н·η_Д) = 6372/(0,78·0,95) = 8599 Вт

Поскольку нам известна установочная мощность двигателя, определим коэффициент запаса мощности электродвигателя:

β = N_У/N_Д = 9500/8599 = 1,105

Для двигателей с мощностью от 5 до 50 кВт рекомендуется выдирать пусковой запас мощности от 1,2 до 1,15. Полученное нами значение не попадает в данный интервал, из чего можно сделать вывод, что при эксплуатации данного насоса при заданных условиях могут возникнуть проблемы в момент его пуска.

Пример №9

Центробежный насос перекачивает жидкость плотностью 1130 кг/м³ из открытого резервуара в реактор с рабочим давлением 1,5 бар с расходом 5,6 м³/час. Геометрическая разница высот составляет 12 м, причем реактор расположен ниже резервуара. Потери напора на трение в трубах и местные сопротивления составляет 32,6 м. Требуется определить полезную мощность насоса.

Решение:

Рассчитаем напор, создаваемый насосом в трубопроводе:

H = (p₂-p₁)/(ρ·g) + H_г + h_п = ((1,5-1)·10⁵)/(1130·9,81) — 12 + 32,6 = 25,11 м

Полезная мощность насоса может быть найдена по формуле:

N_П = ρ·g·Q·H = 1130·9,81·5,6/3600·25,11 = 433 Вт

Пример №10

Определить предельное повышение расхода насоса, перекачивающего воду (плотность принять равной 1000 кг/м³) из открытого резервуара в другой открытый резервуар с расходом 24 м3/час. Геометрическая высота подъема жидкости составляет 5 м. Вода перекачивается по трубам 40х5 мм. Мощность электродвигателя составляет 1 кВт. Общий КПД установки принять равным 0,83. Общие потери напора на трение в трубах и в местных сопротивлениях составляет 9,7 м.

Решение:

Определим максимальное значение расхода, соответствующее максимально возможной полезной мощности, развиваемой насосом. Для этого предварительно определим несколько промежуточных параметров.

Рассчитаем напор, необходимый для перекачивания воды:

H = (p₂-p₁)/(ρ·g) + H_г + h_п = ((1-1)·10⁵)/(1000·9,81) + 5 + 9,7 = 14,7 м

Полезная мощность, развиваемая насосом:

N_П = N_общ/η_Н = 1000/0,83 = 1205 Вт

Значение максимального расхода найдем из формулы:

N_П = ρ·g·Q·H

Найдем искомую величину:

Q_макс = N_П/(ρ·g·H) = 1205/(1000·9,81·14,7) = 0,00836 м³/с

Расход воды может быть увеличен максимально в 1,254 раза без нарушения требований эксплуатации насоса.

Q_макс/Q = 0,00836/24·3600 = 1,254

Напор насоса — ТеплоВики — энциклопедия отопления

Материал из ТеплоВики — энциклопедия отоплении

Кривая характеристики насоса

Напор (H) насоса — избыточное давление, создаваемое насосом. Напор измеряется в (м).

Напор

Напор, который должен обеспечить насос, есть сумма геодезической разности высот и потерь напора (= высота потерь) в трубопроводах и арматуре.

Следует учитывать, что при запуске, а затем при эксплуатации, насос меняет свой режим работы. Выбор мощности мотора насоса следует проводить из условий , что он в определенный период времени работает при максимальном нагрузке, например, при H geo max. Рассмотрим, как изменяется эта величина в зависимости от режима работы насоса.

Рассмотрим пример: напорный трубопровод проложен по переменной местности и имеет несколько вершин. При запуске, когда напорный трубопровод пустой, насос должен поднять воду с уровня NN (–1 м) на высоту NN1 (10 м), а после заполнения трубопровода NN1 – NN2 он должен поднять воду на высоту NN3 (11 м).

В начальный момент времени для заполнения всех участков трубопровода насос должен преодолевать высоту Hgeo max, равную:

Hgeo max = (NN1 – NN) + (NN3 – NN2)
= [10 м – (-1 м)] + (11 м – 5 м)
= 17 м

Когда трубопровод NN – NN 3 заполнится стоками, геодезическая высота уменьшается:

Hgeo = NNA – NN
= 6 м – (-1 м)
= 7 м

Комментарии к расчету геодезических высот:
Если воздух не удаляется из напорного трубопровода, тогда геодезическая высота определяется как сумма высот всех восходящих трубопроводов (участок 1 + участок 3), так как при этом тратится дополнительная энергия на сжатие воздуха в нисходящем участке (участок 2). Поэтому требуется большая энергия для преодоления высотных точек.

При эксплуатации насоса без удаления воздуха из напорного трубопровода: после того как воздух вытесняется из трубопровода, трубопровод наполняется полностью. Поэтому напор, который должен обеспечивать насос, определяется лишь геодезическим перепадом высот Hgeo между выходом/ передаточным резервом NNA и уровнем воды в шахте NN, при котором производится отключение насоса.

Если воздух удаляется из трубопровода, тогда при включении насоса следует учитывать разность между уровнем воды в шахте (точка включения насоса) и самой высокой точкой Hgeo max.

При эксплуатации с удалением воздуха: во время эксплуатации насос работает в том же режиме, что и “без удаления воздуха”.

Для правильного выбора насоса и мотора следует учитывать то, что они могут работать на разных ежимах. Это необходимо сделать, чтобы не допустить выхода насоса или мотора из строя и гарантировать их оптимальную работу.

Определение понятия напора

Форма характеристик насоса. Различная крутизна при идентичном корпусе и рабочем колесе насосов (например, в зависимости от частоты вращения мотора) Различное изменение подачи и давления

Напор насоса (H) — удельная механическая работа, передаваемая насосом перекачиваемой жидкости.

H=E/G[m]

E = механическая энергия [Н•м]
G = вес перекачиваемой жидкости [Н]

Напор, создаваемый насосом, и расход перекачиваемой жидкости (подача) зависят друг от друга. Эта зависимость отображается графически в виде характеристики насоса. Вертикальная ось (ось ординат) отражает напор насоса (H), выраженный в метрах [м]. Возможны также другие масштабы шкалы напора. При этом действительны следующие соотношения:
10 м в.ст. = 1 бар = 100 000 Па = 100 кПа
Горизонтальная ось (ось абсцисс) нанесена шкала подачи насоса (Q), выраженной в кубометрах в час [м3/ч]. Возможны также другие масштабы шкалы подачи, например [л/с].

Форма характеристики показывает следующие виды зависимости: энергия электропривода (с учетом общего КПД) преобразуется в насосе в такие формы гидравлической энергии, как давление и скорость. Если насос работает при закрытом клапане, он создает максимальное давление. В этом случае говорят о напоре насоса Hо при нулевой подаче. Когда клапан начинает медленно открываться, перекачиваемая среда приходит в движение. За счет этого часть энергии привода преобразуется в кинетическую энергию жидкости. Поддержание первоначального давления становится невозможным. Характеристика насоса приобретает форму падающей кривой. Теоретически характеристика насоса пересекается с осью подачи. Тогда вода обладает только кинетической энергией, то есть давление уже не создается. Однако, так как в системе трубопроводов всегда имеет место внутреннее сопротивление, в реальности характеристики насосов обрываются до того, как будет достигнута ось подачи.

Выбираем скважинный насос или как разобраться во всех этих насосах.

Индивидуальное водоснабжение уже давно не предмет роскоши избранных. Оно доступно всем и каждому. На рынке представлено огромное количество разнообразных насосов различных производителей. В этой статье мы поговорим о погружных насосах для скважин или скважинных насосах. Точнее о том как, будучи не специалистом по насосному оборудованию, выбрать подходящий скважинный насос. У разных производителей методики различаются в деталях, но в целом и общем – концепция одна.

Самой важной характеристикой скважинного насоса, да и насоса любого другого назначения и типа является его напорно-расходная характеристика. Она показывает зависимость напора (т.е. давления) и моментального расхода воды. У всех без исключения насосов – чем больше напор, тем меньше расход воды. И наоборот, при увеличении расхода воды, уменьшается напор.

Для того что бы правильно выбрать насос Вам нужно определить как раз эти две величины.

Определим необходимый напор

Напор измеряется в метрах.

Для того что бы получить величну напора которой должен создать насос нам необходимо сложить:

Глубину установки насоса в метрах
Горизонтальное расстояние до самого дальнего потребителя в метрах деленое на 10.
Рабочее давление в атмосферах умноженное на 10 (1 атм = 10м водяного столба)
Расстояние от земли до самого высокого потребителя.
Суммарное значение и будет искомый напор.
Например: глубина установки насоса – 20м, самый дальний потребитель в 10 метрах от скважины, самый высокий потребитель на высоте 3 метра, а рабочее давление хочется получить в 2,5 атм.

Итак, считаем: 20+1+3+25=49м.
Запоминаем эту цифру.

Определяем возможный моментальный расход

Для этого воспользуемся таблицей стандартных величин расхода для различных потребителей:

Душ — 6 л./мин.
Ванна — 6 л./мин.
Кран/умывальник — 3 л./мин.
Унитаз — 3 л./мин.
Стиральная машина — 7 л./мин.
Посудомоечная машина — 7 л./мин.
1 точка полива — 8 л./мин.
Далее Вам необходимо оценить сколько потребителей могут работать одновременно. В обычном доме это одновременно может быть:

1 кран на кухне, стиралка, душ и допустим полив 1 точка.
Считаем: 3+7+6+8=24 л/мин
Запоминаем и эту цифру.
Осталось самое малое.

Диаметр и дебет скважины

Берем паспорт скважины и ищем в нем две величины. Первое – это внутренний размер обсадной трубы в миллиметрах. Вы же понимаете что насос диаметром 100 мм, просто не влезет в трубу с внутренним диаметром 80мм.

Диаметр насоса должен быть на 4-5 мм меньше диаметра обсадной трубы. Это минимальный зазор. Он может быть больше.

Второй параметр из паспорта скважины – максимальный дебет скважины. Обычно он дается в метр кубический в час. Но может быть и в других величинах. Можете перевести в литры в минуту сами, а можете воспользоваться конвертором величин, коих полно на просторе интернета.

Зачем нам нужен дебет скважины? Затем, что бы не поставить слишком производительный насос туда и исключить вероятность осушения скважины. Во-первых это крайне негативно скажется на сроке эксплуатации насоса, а во-вторых это может испортить скважину. «Золотым правилом» считается что максимальная производительность насоса при нужном вам напоре не должна превышать 90% дебета скважины.

Например: дебет скважины 3 кубометра в час. Переводим в литры в минуту, это будет 49,9.

Напомню, наш расчетный напор 49 метров, а расчетный расход 24 литра в минуту. Значит наш насос должен при напоре 49 метров обеспечивать расход не меньше 24 литров в минуту, но не более 45 литров в минуту.

Бывают ситуации когда расчетный расход воды превышает дебет скважины. В такой ситуации насос надо выбирать исходя из дебета скважины за вычетом 10%. А в эксплуатации учитывать то что Ваши «хотелки» превышают возможности скважины и ограничивать расход воды. Ничего страшного не случиться, просто рабочее давление в системе будет падать пропорционально превышению расходных возможностей насоса.

Хочется особо отметить: на самом деле выбор насоса для скважины требует учета гораздо большего числа параметров. Но основываясь на собственном опыте и опыте наших партнеров мы вывели некие усредненные величины типового использования систем водоснабжения и разработали данную методику совместно с производителем отличных скважинных насосов Aquario. Данная статья не сделает Вас профессионалом, но она дает Вам возможность оценить и выбрать насос самостоятельно, если Ваша система не имеет каких-то специфических условий или задач.

В любом случае, если Вы сомневаетесь в правильности выбора или Вам не очень хочется вникать в расчеты, Вы всегда можете обратиться за помощью к нам и мы с большой радостью поможем, расскажем, а если надо то и покажем, пожалуй, лучшие скважинные насосы Aquario.

В следующих циклах статей мы рассмотрим какие существуют варианты организации индивидуального водоснабжения, что, помимо насоса, необходимо для правильной организации водоснабжения и комфортной эксплуатации, и многое другое.

Неписаные законы эксплуатации насосов. — Fluidbusiness

Оператор насоса достаточно рано понимает, что легко может переместить большое количество жидкости за счет запуска промышленного насоса. Оператор не управляет насосом, им управляет система. В частности, насосом управляет сопротивление в трубопроводах и фитингах. Это полная противоположность тому, чему научены большинство операторов.

При использовании насоса с изменяемой частотой вращения, оператор управляет подачей и давлением через трубопроводы в соответствии с требованиями по объему реализовываемой продукции. Совершенно естественно думать, что эксплуатация насоса схожа с вождением автомобиля. Нажмете педаль газа, и машина поедет быстрее. Включите фары и можете ехать ночью. Нажмете на педаль тормоза, и остановитесь.

Но это неправильное мнение. И все работает совершенно не так. И это полная противоположность тому, чему научены большинство операторов.

Проблемы с насосами начали разрешаться, когда пришло понимание того, что главенствующей является система, а насос — управляемый механизм.

Система управляет насосом. Система состоит из заборного резервуара и резервуара нагнетания, а также всех трубопроводов, коленчатых патрубков, задвижек, фильтров, технологического оборудования и приборов. Система не реагирует на насос, это насос реагирует на изменения системы.

Если насос вынужден делать то, что он не может сделать, то он часто и преждевременно выходит из строя. Мы называем это загадочный выход насоса из строя, реагирующим обслуживанием или незапланированным простоем. Так откуда вы знаете, как ведет себя насос внутри системы?

Ответ прост, но не всегда реалистичен. Кривая характеристик насоса должна быть доступна и понятна всем, кто связан с насосом, что бывает достаточно редко.

Манометры должны устанавливаться и на всасывающий и на напорный патрубки. Это еще одна редкость. Но еще не все потеряно, если такой информации нет.

Вы можете получить некоторую полезную информацию с идентификационной пластины насоса и двигателя. На пластине двигателя показана скорость вращения. На пластине насоса обычно указывается диаметр рабочего колеса в миллиметрах. Зная скорость вращения и диаметр рабочего колеса, можно использовать следующую таблицу:

Таблица 1.
SOH — Shut-off head — напор отключения
BEH — Best efficiency head — напор в точке лучшей эффективности
Первый неписаный закон:
При 1500 об/мин диаметр рабочего колеса в мм даст достоверный напор отключения насоса в метрах. Напор отключения насоса является началом кривой насоса. Он представляет собой максимальный напор при нулевой подаче. Поскольку диаметр рабочего колеса и обороты меняются, напор отключения тоже будет меняется.

Второй неписаный закон:
Координаты напора и подачи в точке наилучшей эффективности насоса (названной точкой лучшей эффективности, BEP) составляют около 85% от напора отключения.

Третий неписаный закон:
Насос должен эксплуатироваться в точке наилучшей эффективности или же близко к ней. Посмотрите таблицу выше. Рассмотрим колесо размером 225 мм, вращающееся при 1500 об/мин. Величина напора отключения на большинстве стандартных насосов будет очень близка к 17 метрам. Согласно этому подача насоса должна составлять около 14 метров.

Говоря по-другому, если в вашей системе трубопроводов требуется напор в 14 метров, и вы используете 4-полюсный двигатель с током питания частотой 50Гц, то насос должен иметь рабочее колесо порядка 225 мм.

Неписаные законы не высечены на камне. Как и во всех законах тут есть свои исключения, зависящие от конструкции насоса и общего КПД, КПД рабочего колеса (шаг лопатки, количество лопаток, и поверхностная обработка) условия образования и наличие ленточек износа, реальная скорость двигателя и некоторые свойства жидкости. Тем не менее, неписаные законы охватывают большинство промышленных насосов. (Самым большим семейством центробежных насосов является водяной насос с радиальным рабочим колесом и приведенной скоростью около 500-1500 единиц. Это семейство охватывает около 85% всех центробежных насосов.

Если скорость насоса или диаметр рабочего колеса изменятся, характеристики насоса изменятся в соответствии с законами подобия.

На графике показаны важные элементы кривой обычного центробежного насоса, нанесенные на график напор-подача. Вертикальная ось показывает значения перепада давлений или высоту в метрах, начиная с нуля. На горизонтальной оси расположены данные подачи в м3/ч, начиная с нуля.

Рисунок 1. Важные элементы кривой обычного насоса

Точка А — напор отключения
Точка B — точка наилучшей эффективности на кривой
Точка С — Напор в точке наилучшей эффективности (около 85% от напора отключения)
Точка D — подача в точке наилучшей эффективности

Напор отключения это простое понятие. Если бы вам пришлось качать жидкость в вертикальную трубу, простирающуюся в небо, насос бы проталкивал жидкость в трубу до определенной точки, выше которой он не смог бы поднять столб жидкости. Вес жидкости (гравитация) будет равна энергии прикладываемой к жидкости. Подача прекращается, потому как вся энергия насоса/двигателя идет на поддержание высоты. Это и есть напор отключения.

На кривой есть точка, называемая (BEP), точка наилучшей эффективности, координатами которой являются точка C — наилучший напор в метрах, и точка D, которая означает наилучшую подачу в м3/ч.

Допустим, вам необходим центробежный насос, чтобы заполнить резервуар из источника с подачей 400 м3/час. Напорная труба возвышается над верхней частью резервуара и падает вниз. Всас и резервуар в который попадает вода находятся под атмосферным давлением. Высота перепада 21 метр. над уровнем питающего источника. При перекачивании с подачей 400 м3/ч, система трубопроводов потребляет более 5 метров энергии в качестве трения и динамических потерь. Эти потери происходят при прохождении через трубу, коленчатые соединения, задвижки, технологические устройства и приборы. Как вы определите насос для такой системы?

Насос должен обеспечивать эффективный напор высотой 26 метров (21 метр — разность высот + 5 метров — потери от сопротивления) при подаче 400 м3/ч. Диаметр рабочего колеса для вашего насоса должен быть около 300 мм, если он работает в паре с 4-полюсным электродвигателем.

Вы увидите это в таблице. Напор отключения будет примерно равен 30,5 метрам. Точка наилучшей эффективности этого насоса будет составлять около 26 метров (85%), подача 400 м3/ч.

Как вы узнаете, работает ли насос так, как должен это делать? Здесь важно использовать датчики и преобразовать напор в давление. Поступающая вода на 26 метрах показала бы перепад в 260 кПа на манометрах насоса.

Если манометр на всасе показывает 40 кПа, то на напорном патрубке он должен показывать 300 кПа (разность давлений 260 кПа). Если на всасе у нас 120 кПа, то на напорном манометре должно быть 380 кПа (разность давлений 260 кПа.). Простой прикрепляющийся расходомер при таком напоре снимет показания в 400 м3/ч. Поскольку разница давлений в насосе далека от 260 кПа, можно предположить, что на нем будет увеличиваться количество обслуживаний и непонятных отказов.

Это действительно просто. Слишком многие люди пытаются усложнить насосы. Это не ракетостроение. Наглядно видно, что вам не нужно принимать заумных решений, чтобы решить проблематику насоса имеющего манометр только на напорном патрубке, при этом, не имея его на всасе, чтобы показать разность давлений. Многие умные и образованные люди делают это неправильно.

Видно, как технологические приборы способствуют надежности насоса. Насосы нуждаются в рабочих датчиках, или преобразователях показывающие разность давлений. Механикам и операторам оборудования требуется обучение, чтобы интерпретировать показания датчиков. Насос нагружен, когда показания дифференциального манометра растут или падают на фоне прогнозируемых величин. Значит скоро пострадают подшипники, или выйдет из строя уплотнение.

Напор циркуляционного насоса для систем отопления

Напор циркуляционного насоса – это величина, измеряемая в метрах водяного столба. То есть, это та высота, на которую он способен поднять теплоноситель. Насосы не предназначены для подъема воды, но способны эффективно работать, только если их напора достаточно для преодоления гидравлического сопротивления системы.

Наряду с производительностью и мощностью, напор циркуляционного насоса для отопления является одной из важнейших его характеристик. Ели этот показатель будет недостаточным – то насос фактически не сможет справляться со своими задачами. Ну а слишком мощный напор, превышающий реальную потребность системы, приведет к перерасходу электроэнергии, что также сводит на нет целесообразность установки насосного оборудования.

Как рассчитать необходимый напор насоса?

Чтобы выбрать насос с оптимальным напором, необходимо рассчитать уровень гидравлического сопротивления в системе. Ключевыми параметрами здесь являются:

протяженность трубопровода и сложность его конфигурации;
количество поворотов, тройников и колен;
диаметр труб;
количество и высота подъемов;
этажность здания.

Чтобы произвести расчеты можно использовать формулу: H = N x K. Значение расчетных показателей следующее:

N – количество этажей здания;
K – усредненный показатель гидравлических потерь напора на одни этаж (приблизительно 0,7 – 1,1 м).

В сумме должна получиться необходимая мощность напора. Здесь важно учитывать, что высота водяного столба не должна точно соответствовать физической высоте отопительной системы. Как минимум этот показатель должен быть вполовину меньше. Этого вполне достаточно для эффективного преодоления гидравлического сопротивления и сохранения расчетной производительности насоса.

Что такое голова?

Голова, о чем это? Узнайте и никогда больше не зацикливайтесь на этом термине!

Голова — это термин, который больше всего пугает людей, когда говорят о том, как работают насосы. После всего когда вы говорите о насосах, вы должны говорить о давлении, все знают, что давление есть. Вы надеваете манометр на выход насоса и читаете количество давления.

Рисунок 1 Измерение давления с помощью манометра.

Вы показываете 60 фунтов на квадратный дюйм на манометре насоса в вашем доме и знаете, что все в порядке, все должно работать нормально.

Так что в голове? Почему люди вообще об этом говорят и какое это имеет отношение с давлением?

Итак, мы решим эту проблему с головой прямо сейчас, и вы никогда не получите гугл глаза, когда ты снова здесь, этот термин.

Предположим, что у вас есть насос, от которого можно отсоединить напорный трубопровод или трубку и могут расширять его по вертикали.Напор — это высота, на которой насос может поднимать воду. вверх, вот и все, это так просто.

Рисунок 2 Значение головы.

Подключите трубку к разряду насоса и измерить высоту воды, что головки насоса.

Хорошо, голова как-то связана с давлением, каким образом? Мы вернемся к этому позже. А пока давайте согласны заявить, что чем больше давление насос обеспечивает, тем выше будет напор на Рисунке 2.

Допустим, напор, который мы измеряем в вышеупомянутой ситуации, составляет 60 футов (18 м), что происходит с головой измеряется, если уровень во всасывающем баке выше.Голова будет выше или ниже?

Если h3 — напор, измеренный на рисунке 2, будет ли h ₃ выше, чем h ₂ на рисунке 3?

Рис. 3 Как напор нагнетания зависит от уровня всасывающего резервуара.

Ответ — да.

Если вы снизите уровень всасывания, измеренный напор будет меньше, и наоборот, если вы его повысите. Это все нормально, поскольку насос просто выполняет бездумную работу, и если вы дадите ему больше энергии в виде большего давления на всасывании, тогда это увеличение давления добавит к насосу способность создавать давление и создавать более высокий уровень воды на выходе.

Производитель насоса хочет сказать вам, какой напор будет производить его насос, но они не знать, какой тип водоснабжения будет доступен, и как они могут это обойти. Гениально просто, они вычитают напор на всасывании из напора на нагнетании, они называют это Total Head. Тогда неважно, какой уровень в баке всасывания, говорят они. вы только то, что может делать насос, независимо от давления воды на всасывании.

Рис. 4 Зависимость полного напора от напора на нагнетании и всасывании.

Общий напор (HT) составляет:

H _T = H _d -h _s

Итак, если вы хотите знать, что такое напор нагнетания, все, что вам нужно сделать, это добавить общий напор (H _T) к всасывающей головке h _d.

Ладно умник, а что если у меня нет танка, а воду из озера тащу, а озеро ниже чем мой насос. Ха!

Рисунок 5 Влияние низкого уровня на всасывание насоса.

Насос по-прежнему будет производить такой же общий напор, но напор на выходе упадет. Эта означает, что у вас может не хватить давления для запуска ваших устройств, и вам может потребоваться насос с более высоким общим напором.

Когда вы покупаете насос, вы пытаетесь найти насос, который имеет требуемый общий напор на расходе. вам нужно. В приведенном выше примере общий напор, создаваемый насосом, был при нулевом расходе, ничего выходит из трубки. Таковы центробежные насосы, они могут перекачивать воду на высоту и создать давление на выходе, не протекая через них; они просто сидят там взбивать ту же воду.Примечание: не рекомендуется оставлять насос на нулевом расходе в течение длительные периоды времени. Полный напор при нулевом расходе — это максимальный напор, также называемый запорным напором. общий напор уменьшается по мере увеличения потока.

График зависимости полного напора от расхода для центробежного насоса очень типичен и выглядит следующим образом:

Рис. 6 Типичная кривая зависимости полного напора от расхода для центробежного насоса.

Чтобы купить насос, подходящий для вашего применения, вы сначала должны знать, какой общий напор вам нужен. и с какой скоростью потока.Перейдите по этим ссылкам, чтобы получить хорошее представление о том, как это установить. не сложно, и для владельцев дома все, что вам нужно, это пара ключевых указателей. Статическая голова требование часто является основным компонентом общего напора, сколько вам нужно, чтобы получить водную основу на уровне всасывающего бака? Следующее важное соображение — сколько у вас трения. нужно учитывать, это зависит от длины труб и их диаметра. Сумма статических голова и фрикционная головка дадут вам полную голову.Общий напор и ваш расход будут позволяют купить правильный насос. Вам нужен насос для работы в области, показанной на Рисунке 6.

Когда вы смотрите на кривую на рисунке 6, кажется нелогичным, что должен иметь место максимальный поток. при минимальном напоре. В конце концов, если у вас высокая голова, а значит высокое давление, разве это не должно протолкните больше воды по трубам. Подумайте об этом так: насос всегда вращается с одной и той же скоростью. скорость независимо от того, полностью ли открыта труба или клапан на конце трубы закрыто.Когда вы закрываете клапан, энергия, которую насос передает воде, переходит в повышение давления, так как воде некуда идти. По мере увеличения давления общий напор увеличивается и достигает максимума при нулевом расходе.

Вот почему не рекомендуется запускать насос с закрытым выпускным клапаном. Энергия который входит в воду для создания давления, также выделяет тепло, и, поскольку потока нет, тепло не может рассеиваться, в результате насос действительно может сильно нагреться.Все бытовые насосы системы имеют реле давления, переключатель отключает питание насоса, когда давление доходит до определенного уровня. Поскольку общий напор — это разница между напором нагнетания и напором всасывания с использованием напора позволяет легко оценить высоту всасывания,

Рисунок 7 Полный напор без потока.

Нам необходимо проводить различие между системой без потока и системой с потоком. Различия поток производит трение.

Рисунок 8 Полный напор с расходом.

Предположим, у нас есть система, показанная на Рисунке 7, где напорная труба достаточно высока, чтобы не было потока. может выйти. Другими словами, насос не может развивать давление, достаточное для выталкивания воды из трубы. Теперь предположим, что вы отрезаете кусок от конца трубы, это снизит напор или высоту на через который перекачивается жидкость, как показано на Рисунке 8. Это снижает общий общий напор, и поток начинает уменьшаться. выйти из трубы. Поскольку у нас есть поток, у нас теперь есть трение, и влияние трения известно как фрикционная головка.Это в точности соответствует предсказанию кривой на рисунке 6. В системе с потоком Общий напор — это разница между напором нагнетания и всасывания плюс напор трения и сумма меньше отсечной головы.

Статический напор на всасывании и нагнетании часто совмещается. Разница между нагнетанием и всасыванием статический напор — это общий статический напор (см. рисунок 8).

Короткая викторина:

1. Что происходит с давлением на выходе из насоса, когда расход увеличивается, или когда нагнетательный клапан переходит из полностью закрытого положения в полностью открытое?

2. Каковы 2 основных компонента полного напора?

3. Если увеличить общий статический напор, что произойдет с потоком?

4. Что произойдет с потоком, если уменьшить статический напор нагнетания?

Проверка на продолжение 12 ноября …

Загрузите этот файл, чтобы увидеть ответы.

Почему используется термин «напор», а не «давление»? Есть некоторые производители насосов которые используют давление (т.е. перепад давления или перепад давления на разряд vs.всасывания), чтобы охарактеризовать их насосы, но не многие. Голова — это очень полезный и практичный термин для использования при оценке производительности насоса. Многие применения насосов включают перекачку на более высокий уровень. Если нужно накачать жидкости на высоте 30 футов, а у вашего насоса нет напора как минимум 30 футов, тогда есть нет шансов, что ваша система будет работать. Ваш насос должен иметь высоту не менее 30 футов полного напора плюс потери на трение, чтобы вы могли получить требуемый расход на точка слива.

Кроме того, напор не зависит от типа перекачиваемой жидкости, если вязкость низкий и похожий на воду. Если вы перекачиваете морскую воду или тяжелую кислоту, напор, достигаемый насосом на Рисунке 2, будет таким же, как и для воды. Однако давление на выходе из насоса будет выше. Объяснение для этого требуется немного математики, ничего тяжелого и осознание того, что голова — это форма энергии (потенциальная энергия), как у велосипедиста на вершине холм имеет потенциальную энергию.Также давление — это еще одна форма энергии, такая как газировка. под давлением в баллончике. Объяснение можно найти здесь.

Авторское право 2019, PumpFundamentals.com

Объяснение головки насоса

| Блог ieDepot

Как измеряется производительность насосов

Водяные насосы используются повсюду вокруг вас, часто анонимно перемещая жидкость из точки А в точку Б. Они могут перекачивать воду из колодца в ваш дом или циркулировать воду в вашей системе центрального отопления и выполнять множество других задач по перемещению жидкости. Все эти водяные насосы работают одинаково, всасывая воду одним концом и выталкивая воду с другого.

Водяной насос с бензиновым приводом

Что такое головка насоса?

Высота напора или напора водяного насоса является мерой мощности насоса. Чем больше напор насоса, тем большее давление может создавать насос. Этот статистический показатель измеряется в метрах (или футах) и рассчитывается путем размещения трубки на выходе насоса и измерения максимальной высоты, на которую он может перекачивать воду.

Что такое всасывающая головка?

Высота всасывания насоса аналогична напору насоса, но все наоборот. Это не показатель максимального нагнетания, а максимальная глубина, с которой насос может поднимать воду всасыванием.

Головка насоса и высота всасывания

Это две равные, но противоположные силы, которые влияют на поток водяных насосов. С математической точки зрения, общий напор = напор насоса — напор на всасывании.

Если уровень воды выше, чем в насосе, то высота всасывания отрицательная и напор насоса увеличивается. Это связано с тем, что вода, поступающая в насос, создает дополнительное давление на всасывании.

И наоборот, если насос расположен над перекачиваемой водой, тогда высота всасывания будет положительной, и напор насоса уменьшится. Это связано с тем, что насос должен использовать энергию, чтобы довести воду до уровня насоса.

Напор насоса в зависимости от производительности (расход)

При максимальном напоре насоса расход в системе водяного насоса равен нулю.Это связано с тем, что насос не может создавать никакого давления для перемещения воды, поскольку вся мощность используется для подъема воды, которая уже находится в системе.

Когда напор насоса равен нулю, вода течет с максимальной скоростью. Результатом нулевого напора насоса является то, что энергия насоса может быть полностью направлена на движущуюся воду, а не на ее подъем, что ускоряет поток.

По мере увеличения напора насоса расход уменьшается, и наоборот. Эта взаимосвязь создает уникальный график рабочего поля отдельного насоса, который можно использовать для выбора правильного водяного насоса для любой работы.

Конечно, когда поток вводится в насосную систему, необходимо учитывать трение. Сила трения между водой и стенками трубы еще больше снижает скорость потока.

При рассмотрении системы с проточным водяным насосом общий напор = (напор насоса — высота всасывания) + трение. Мы не собираемся здесь подробно обсуждать трение в трубе, но важно знать, что если вы собираетесь перекачивать на большие расстояния, а также вверх, вы повлияете на общий напор насоса.Шероховатость поверхности трубы и резкие изгибы трубопровода существенно влияют на напор насоса.

Pumphead: Есть ли у аппарата искусственного кровообращения темная сторона?

Примечание редактора: мы публикуем эту историю из нашего номера за июнь 2003 года в связи с новым исследованием этого явления.

Ключевые понятия

Аппарат искусственного кровообращения, впервые примененный на людях в 1953 году, произвел революцию в коронарной хирургии, дав врачам час или более для операции на неподвижном сердце.Предыдущие приемы позволяли всего 15 минут.
С момента создания аппарата медицина зафиксировала снижение когнитивных функций у подключенных к нему пациентов. Считалось, что состояние, получившее впоследствии прозвище «насосная головка», было кратковременным, и его часто связывали с общей травмой во время операции.
Недавние долгосрочные исследования пациентов показали, что головка насоса может со временем ухудшаться и сохраняться в течение многих лет. Могут быть задействованы многие факторы, но микроскопические клеточные остатки и пузырьки, создаваемые машиной, находятся под подозрением.

Последнее, что я запомнил, это холодная комната с потолком из нержавеющей стали. Мне предстояло сделать операцию на открытом сердце, которую ежегодно разделяют около 500000 человек в США. После того, как анестезия подействовала, хирурги сделали мне разрез в паху, чтобы добраться до бедренной вены и артерии. Через вену они продели трубку, называемую канюлей, в правое предсердие, верхнюю камеру моего сердца. Эта трубка и еще одна, присоединенная к артерии, были подключены к насосу искусственного кровообращения, также известному как насос-оксигенатор или аппарат искусственного кровообращения.Доза гепарина не давала моей крови свернуться, когда она проходила по внутренностям машины. Когда венозная кровь проходила через оксигенатор, она охлаждалась, чтобы предотвратить повреждение тканей. Температура моего тела упала до 25 градусов по Цельсию (77 градусов по Фаренгейту) — глубокое переохлаждение. Хирурги вставили мне в аорту надувной зажим, чтобы закрыть ее. Два литра холодного раствора калия остановили мое сердце, и на следующие два часа машина взяла верх. Восьмидюймовый разрез под моей правой грудью позволил докторам провести камеры и инструменты между моими ребрами, а затем восстановить мой врожденный дефект сердечного клапана.

Я выписался из больницы через неделю. Разрез зажил быстро и безболезненно. Через пару недель я стал ходить на медленные, но все более длительные прогулки. Через месяц я вернулся в спортзал. Однако мысленно я чувствовал себя немного затуманенным, немного отключенным, а иногда даже потерянным. Вскоре я узнал, что предупреждение врача: «Вы можете немного впасть в депрессию на какое-то время после этого» — не оправдывает долгую, ошеломляющую борьбу против, казалось бы, внезапного появления в возрасте 51 года дефицита внимания. расстройство или начинающаяся дряхлость.Дрейфуя по невежественной нейтральной зоне, я чувствовал, что мое настроение колеблется от ворчливого до подавленного. Я не мог собраться с силами, чтобы справиться с проблемой. Я просто хотел думать. Думаю что угодно.

Я не знал этого в то время, но я страдал от того, что хирурги между собой называют «насосной головкой», слишком уместным названием, которое относится к туповатому состоянию, в котором пациенты, кажется, задерживаются после подключения к Аппарат искусственного кровообращения для операций на открытом сердце или, в моем случае, клапанной хирургии. Другие симптомы включают нечеткое воспоминание, социальные трудности и изменения личности. Подозрение на Pumphead долгое время было связано с анекдотическими и журнальными отчетами пациентов, прошедших тестирование вскоре после их операций. Но только недавно пятилетнее исследование пациентов с шунтированием показало, что после первоначального восстановления умственных способностей в первые несколько месяцев состояние часто ухудшается позже и сохраняется в течение многих лет. Может ли быть виноват знакомый аппарат искусственного кровообращения, который ежегодно обеспечивает кислородом кровь во время 900 000 операций коронарного шунтирования по всему миру?

Изготовление станка
ПЯТЬДЕСЯТ ЛЕТ НАЗАД Джон Хейшем Гиббон-младший.из Медицинского колледжа Джефферсона в Филадельфии выполнила первую успешную операцию на человеке с использованием аппарата искусственного кровообращения. Он начал разработку устройства в 1930-х годах в качестве научного сотрудника по хирургии в Гарвардской медицинской школе. После нескольких лет испытаний на животных, с помощью технических рекомендаций и финансирования от председателя IBM Томаса Дж. Уотсона и других, Гиббон решил то, что было основным препятствием для кардиохирургии — предоставив врачам достаточно времени для операции.

До начала использования помпы Гиббона, индукция или охлаждение тела пациента для замедления метаболизма и кровообращения давало хирургам 15-минутное окно для завершения своей работы.Чуть дольше тело и мозг страдают от недостатка кислорода. Машина Гиббона забирала кровь, которая обычно поступала в сердце и легкие, насыщала ее кислородом и перекачивала обратно в артериальную систему через аорту. Сегодня использование насоса стало обычным явлением. Хирурги проводят так много операций по аортокоронарному шунтированию или АКШ, что они обычно называют их «капустой». Но в течение десятилетий долгосрочные последствия этих операций практически не изучались.

Ситуация изменилась за последние годы.В 2001 г. в статье New England Journal of Medicine , опубликованной Марком Ф. Ньюманом, заведующим отделением анестезиологии Медицинского центра Университета Дьюка, и его коллегами было обнаружено, что даже через пять лет многие пациенты, перенесшие коронарное шунтирование, все еще борются с серьезными психическими расстройствами.

Предыдущие исследования наблюдали за участниками только до шести месяцев. «Прилагательные, такие как« тонкий »,« преходящий »и« субклинический », использовались для описания когнитивного снижения, которое происходит после АКШ, но такие описания минимизируют важность этих изменений для врачей, пациентов и их семей», — говорится в статье. заключает.Ньюман добавляет: «Через месяц после выхода исследования мы получили 4000 электронных писем от пациентов с шунтированием. Многие люди были счастливы, просто зная, что они не сумасшедшие ».

В исследовании Ньюман и его группа провели пять когнитивных тестов — краткое воспоминание, повторение числовой серии, визуальное удержание, соединение цифр с символами и соединение ряда цифр и букв — 261 пациенту, перенесшему искусственное кровообращение за неделю до госпитализации. в течение недели после операции, через шесть недель и снова через шесть месяцев.После операции 53 процента испытуемых не смогли достичь прежних когнитивных способностей. Шесть недель спустя 36 процентов продолжали страдать, а через шесть месяцев это число снизилось до 24 процентов.

Эти результаты никого не удивили. Кратковременное снижение умственной функции после операций на аппарате искусственного кровообращения сообщалось в литературе с самого начала, и их часто связывали с общей травмой в результате операции. Однако через пять лет после первого раунда тестов команда Ньюмана еще раз проверила своих испытуемых.Некоторые из них показали такие же результаты, как и вначале, но 42 процента показали такие плохие результаты, что их снова объявили когнитивными нарушениями — даже после учета повышенного возраста.

В чем виноват?
ХОТЯ ИДЕЯ не доказана, но аппарат искусственного кровообращения подозревается в снижении когнитивных функций по нескольким причинам. Врачи предполагают, что помпа может вызывать повреждения, изменяя кровоток или выбрасывая мельчайшие частицы — частицы жира, сгустки крови, пузырьки — в кровоток пациента.Или, возможно, красные кровяные тельца могут быть повреждены, когда они путешествуют через машину, теряя способность переносить достаточное количество кислорода в мозг и остальную часть тела. В оригинальной конструкции Гиббона — которая, с некоторыми уточнениями, часто используется до сих пор, — машина перекачивала кровь по трубкам, которые изгибались вокруг роликов, прикрепленных к вращающимся рычагам. Когда руки поворачивались, как взбивалка, ролики проталкивали кровь по трубке.

Даже в современных машинах контакт с трубками может повредить клетки, или они могут быть разрезаны или раздавлены роликовыми насосами.В моделях Гиббона кровь капала на проволочную сетку, подвергая ее воздействию кислорода. Но этот прямой контакт часто приводил к поглощению слишком большого количества кислорода и приводил к кислородному отравлению. Пузырьки воздуха также были обычным явлением, и они могли проходить через машину и вызывать закупорку артерий. Чтобы свести к минимуму обе проблемы, исследователи в конечном итоге разработали более близкую модель легкого: газопроницаемую синтетическую мембрану.

Несмотря на эти и другие улучшения — такие как поливиниловые трубки, предотвращающие прилипание клеток крови к ним, центробежные насосы, которые более бережно обрабатывают клетки, газообменники, уменьшающие размер пузырьков, и лучший контроль температуры — остается неразрешимой проблемой.Вся система и сама операция по-прежнему могут образовывать различный мусор. Помимо пузырьков, через насос и канюли и обратно в организм могут проникнуть сгустки клеток крови, частицы корродированных трубок и артериальная бляшка — все вместе называемые эмболами. Работа насоса может разрыхлить мусор; некоторые из этих материалов могут также выделяться, когда хирурги зажимают аорту для подсоединения трубки. Если образовавшиеся эмболы застревают в мелких сосудах, они могут блокировать кровоток, как при мини-ударе, голодании или даже уничтожении близлежащих тканей.

Technology практически устранила самые крупные из этих эмболов. Сетки из тканой полимерной нити, помещенные в машину, отфильтровывают из крови частицы размером от 0,2 до 5,0 мкм. Безшовные соединители уменьшают количество манипуляций с аортой, сокращая пятнышки, которые в противном случае могли бы попасть в кровоток. Ультразвуковые доплеровские детекторы ищут ошибочные микропузырьки. Если они все же появятся, специалист, который управляет аппаратом, называемый перфузиологом, может отрегулировать поток крови через газообменник.Но микроэмболии — одна десятая размера обнаруживаемых и насчитывающих от 200 до 300 в час — все же могут остаться незамеченными и потенциально повредить ткань тела или головного мозга.

Ньюман и другие полагают, что эти типы аномалий во время операции могут вызвать когнитивные проблемы у пациентов, но некоторые исследователи остаются скептически настроенными. Например, пятилетнее исследование 52 пациентов с шунтированием в Вюрцбургском университете в Германии под руководством Вольфганга Маллгеса, опубликованное прошлой осенью в журнале Neurology, , не обнаружило практически никакого «глобального снижения» когнитивных способностей по сравнению с исходным (дооперационным) тестом. выступления субъектов.

Тем не менее, растущее беспокойство хирургов по поводу аппарата привело к потребности в улучшении его технологии и эксплуатации, а также к поиску альтернативы.

Опция без насоса
«Бьющееся сердце» или «отключение» коронарного шунтирования может показаться, как выразился один хирург, «как огранка драгоценного камня на лошади», но новые инструменты могут удерживать коня, пока всадник работает. Стабилизаторы похожи на паучьи ноги с мягкими подушечками, которые сжимают сердце с помощью вакуумного отсоса.Хотя операция без помпы может подходить не для каждой ситуации (в моем случае это было не так), она может быть вариантом для некоторых пациентов, которые не могут переносить нагрузку аппарата искусственного кровообращения. На операции без помпы сейчас приходится от 20 до 80 процентов операций на сердце, в зависимости от хирурга и больницы. [Для получения дополнительной информации об этой альтернативной процедуре см. «Оперирование бьющимся сердцем» Корнелиуса Борста; Scientific American, октябрь 2000 г. ]

Операция без помпы, по-видимому, снижает количество более крупных эмболов.В 2001 г. в исследовании 40 пациентов, проведенном Б. Джейсоном Боулзом и его коллегами из больницы Св. Франциска в Гонолулу, ультразвуковая допплерография обнаружила в среднем только 27 эмбол, по сравнению с 1766 во время операций на помпе. Однако какие-либо когнитивные преимущества были неясными. Другие исследования также дали менее чем определенные — или даже противоречивые — результаты.

Эксперты говорят, что всем предыдущим попыткам решить, какая операция лучше, препятствовали исследования с слишком небольшим количеством участников, разным дизайном или целями или сохраняющимися сложностями в оценке качества познания — факторами, которые делают обоснованные выводы проблематичными.В 2007 году Министерство по делам ветеранов США завершит обширное расследование на сумму 10 миллионов долларов, сравнивающее операции на помпе с процедурами без помпы. Под руководством Фредерика Л. Гровера, заведующего отделением хирургии Центра медицинских наук Университета Колорадо в Денвере, исследование отслеживает когнитивные исходы у 2200 пациентов с сердечными заболеваниями в 17 исследованиях V. A. больницы.

Принимая во внимание, что операция без помпы дешевле и что пациенты могут быть готовы к выписке быстрее, не пора ли вывести аппарат искусственного кровообращения? Никто не готов так сказать.Слишком много других факторов, которые возникают во время и сразу после операции на сердце, также могут быть участниками снижения когнитивных функций: воспаление, гипоксия (недостаточная доставка кислорода к тканям), снижение артериального давления, нерегулярный сердечный ритм или слишком высокая или слишком низкая температура тела. Хилари П. Грокотт, адъюнкт-профессор анестезиологии в Duke, обнаружила, что пациенты, у которых поднялась температура в течение первых 24 часов после операции коронарного шунтирования, как правило, имели повышенную вероятность снижения когнитивных функций через шесть недель; Никто не уверен, является ли температура причиной дисфункции или является ее симптомом.По словам Ньюмана, главный вопрос заключается в следующем: «Какая часть того, что мы делаем, имеет значение в отношении периоперационных эффектов? Если различные вмешательства и улучшения могут изменить первые результаты, мы думаем, что можем [положительно] изменить наклон [когнитивного] спада ». Ясно, что медицина продолжит поиск лучших ответов.

А пока я нашел способы справиться. Я запланировал более короткие периоды работы. Я часто ходил пешком и выходил на станции метро за много кварталов от места назначения, чтобы проехать долгий путь назад.Я играл на пианино, чтобы сосредоточиться. Спустя более полутора лет после ремонта клапана я, кажется, возвращаюсь к жизни и разуму, какими я это знал. Болваны, мужайтесь: я написал эту статью, не так ли?

Головка насоса и отсечная Глава давление Разъяснение

Что такое насос голова и Запорный Head?

Одна из самых неправильно понимаемых физических характеристик насоса — это понятие напора. Это связано с давлением, но как именно?

Эта статья проясняет термин «напор» применительно к насосам, поэтому вам больше не придется беспокоиться о том, что такое напор, как он связан с давлением или почему это важно.

Это концепция, которую на самом деле невероятно просто определить, но она может сбивать с толку, когда ее переводят на примеры с реальными насосами. Представьте насос, у которого есть труба, которая идет прямо вертикально вверх от нагнетательного патрубка (см. Рисунок 1) .

Рисунок 1: Воображаемая вертикальная напорная труба, используемая для измерения напора.

Проще говоря: напор насоса — это максимальная высота, на которой насос может перекачивать против силы тяжести.Интуитивно понятно, что если насос может создавать большее давление, он может перекачивать воду выше и создавать более высокий напор. Также обратите внимание, что чем выше уровень жидкости в баке, тем выше насос сможет перекачивать воду в вертикальную напорную трубу из-за напора, создаваемого жидкостью во всасывающем баке (см. Рисунок 2) .

Рис. 2. Напор зависит от самого насоса и высоты жидкости во всасывающем баке.

Гораздо более полезным показателем головы разница между уровнем жидкости в приемном резервуаре и головки в вертикальной напорной трубе. Это число известно как «общий напор», который может создать насос.

Увеличение уровня жидкости во всасывающем баке приведет к увеличению напора, а снижение уровня приведет к снижению напора. Производители и поставщики насосов часто не говорят вам, какой напор может создать насос, потому что они не могут предсказать, какой будет высота жидкости в вашем всасывающем баке.Вместо этого они сообщают общий напор насоса, разницу в высоте между уровнем жидкости во всасывающем баке и высоту столба воды, которую может достичь насос. Общий напор не зависит от уровня жидкости во всасывающем баке.

Рис. 3: Общий напор не зависит от напора на всасывании.

Обратите внимание, что теперь, когда мы определили общий напор, мы можем преобразовать эти полезные отношения в уравнения:

Ht = Hd — Hs

Где Ht — общий напор, Hd — напор нагнетания, а Hs — напор всасывания.Также имейте в виду, что это уравнение выполняется независимо от того, является ли высота всасывания положительной (уровень жидкости во всасывающем баке выше насоса) или отрицательной (уровень жидкости во всасывающем баке ниже насоса). См. Рисунок 4 для примера последней ситуации. В этом случае насос по-прежнему будет производить такой же общий напор, но, поскольку напор на всасывании отрицательный, напор на нагнетании будет уменьшен на эту величину согласно нашему уравнению.

Рис. 4: Пример того, как отрицательный напор всасывания влияет на напор нагнетания.

На Рисунке 5 насос перекачивает жидкость из всасывающего резервуара в вертикальную трубу, где жидкость поднимается, пока не преодолеет силу тяжести и не перестанет подниматься. В этой ситуации расход насоса равен нулю. Насос работает, но сила тяжести вызывает подъем воды в вертикальной напорной трубе, чтобы остановить и чистый поток останавливается. Это известно как «запорный напор», это величина напора, которую насос может создать при нулевом расходе.

Чтобы выбрать требуемый насос, вам необходимо знать две вещи: общий напор и требуемую скорость потока. Как и следовало ожидать, эти две величины связаны. Максимальный напор (запорный напор) достигается при нулевом расходе. Увеличение скорости потока вводит трение в систему в виде жидкости перемещается вдоль трубы из всасывающего резервуара к насосу и от насоса в выпускную трубу. Это трение снижает общий напор, который может создать насос. Фактически, когда поток увеличивается, трение увеличивается, а общий напор продолжает уменьшаться.Величина потери напора из-за трения называется «напором трения» или «потерей на трение» (см. Рисунок 5 и рисунок 6) .

Рис. 5: Взаимосвязь между общим напором, запорным напором, напором нагнетания и высотой всасывания в насосе без потока.

Рис. 6. Взаимосвязь между общим напором, запорным напором, напором нагнетания и напором на всасывании в насосе без потока.

В системе, где есть поток, полный напор равен разнице между напором нагнетания и напором всасывания плюс напор трения, и эта сумма будет меньше, чем напор отключения. График зависимости напора от расхода известен как кривая производительности насоса (пример кривой производительности насоса см. На Рисунке 7) .

Рис. 7: Кривая производительности насоса для полного напора в зависимости от расхода.

Каждый центробежный насос будет поставляться с графиком зависимости напора от расхода. Требуемый расход и общий напор будут пересекаться в определенной точке на кривой производительности насоса, и сравнение этого с кривой насоса позволит вам определить, подходит ли этот конкретный насос (т.е.е. будет ли он производить достаточный напор при требуемом расходе?) для ваших нужд.

Почему напор используется как мера способности насоса перекачивать жидкости, а не давление? Исторически сложилось так, что многие насосы использовались для перекачивания воды на более высокий уровень — например, в резервуар для хранения на вершине холма. Если вам необходимо качать воду на высоту 60 метров, чтобы подняться на холм, то использование напора, измеряемого в метрах, является естественным. Вы автоматически понимаете, что если у насоса нет 60-метрового напора, он не подходит для вашего применения.

Другая причина, по которой используется напор, заключается в том, что до тех пор, пока перекачиваемая жидкость имеет такую же вязкость, что и вода, напор будет идентичным для разных жидкостей. Это может быть, а может и не быть при использовании давления для определения характеристик насоса. Хотя некоторые производители насосов действительно используют давление для характеристики своих насосов, подавляющее большинство насосов по-прежнему характеризуются общим напором, который они создают.

Мы надеемся, что вы нашли этот пост в блоге полезным.Посетите страницу нашего блога, чтобы узнать больше о том, как уменьшить трение в линиях всасывания / нагнетания или как проверить поток и давление напора.

Global Pumps — ведущий австралийский поставщик промышленных насосов для горнодобывающей, правительственной, винной, пищевой, химической, обрабатывающей, лакокрасочной, упаковочной и обрабатывающей промышленности.

Мы храним широкий ассортимент насосов и запасных частей в Австралии и доставляем их в любую точку мира.

Мы предоставляем экспертные технические консультации, услуги в области машиностроения и химического машиностроения, а также услуги по техническому обслуживанию насосов, насосных систем и полных комплексов под ключ.

Наши инженеры по насосам и консультанты по продажам готовы помочь вам выбрать правильный насос или систему, отвечающую потребностям вашего конкретного промышленного применения, для достижения эффективности, повышения производительности и сокращения времени простоя.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы поговорить с одним из наших дружелюбных экспертов по насосам о том, какой тип промышленного насоса вам нужен для конкретной области применения.

Расчет напора насоса • BBA Pumps

Рассчитайте необходимое давление насоса
поток	Диаметр	Материал трубы	Длина трубы	Разгрузочная головка	Требуемое давление насоса
м3 / гл / мин / сек US GPM	дюйм мм	HDP Резиновая сталь Ржавая сталь	метр	метр	mwc

Рассчитайте макс. длина трубы
поток	Давление насоса	Материал трубы	Диаметр	Разгрузочная головка	Максимум. длина трубы
м3 / гл / мин / сек US GPM	mwc	HDP Резиновая сталь Ржавая сталь	дюйм мм	метр	метр

Рассчитайте макс.поток
Давление насоса	Диаметр	Материал трубы	Длина трубы	Разгрузочная головка	поток
mwc	дюйм мм	HDP Резиновая сталь Ржавая сталь	метр	метр	м3 / ч

Рассчитайте требуемый диаметр
поток	Давление насоса	Материал трубы	Длина трубы	Разгрузочная головка	Диаметр
м3 / гл / мин / сек US GPM	mwc	HDP Резиновая сталь Ржавая сталь	метр	метр	мм

«Напор» и «давление» в насосах

Еще в середине 1960-х я работал подмастерьем механика на сталелитейном заводе в Бирмингеме, штат Алабама. Когда однажды один из наших водяных насосов вышел из строя в прудах-охладителях, мой начальник дал мне распоряжение и ключи от грузовика компании. Он сказал мне поехать в город и купить еще один насос в производственном цеху.

Он сказал: «Приобретите водяной насос, который перекачивает 30 фунтов на квадратный дюйм] со скоростью 400 галлонов в минуту [галлонов в минуту]». Он написал это по заявке.

В доме промышленного снабжения продавец сопроводил меня в выставочный зал насосов. Он сказал: «Это водяной насос, который вам нужен.Он производит 70 футов напора при 400 галлонах в минуту. Вам тоже нужна муфта и мотор? »

Я сказал: «Подождите! Мне не нужно 70 футов напора. Я хочу 30 фунтов на квадратный дюйм при 400 галлонах в минуту. Что такое 70 футов напора?» Я думал, что торговый представитель пытался меня подставить. В заявке четко указано 30 фунтов на квадратный дюйм. Я удивился, почему торговый представитель использовал разные термины. С возмущением я ушел и пошел к конкурирующему производителю промышленных товаров, где повторил тот же словесный обмен с их торговым представителем.

Я знаю, что я не один. Это заблуждение насчет напора и давления происходит ежедневно по всей стране … да и во всем мире.

Пользователям насосов требуется давление. Производители насосов поставляют футы (или метры) напора. В конечном итоге они одинаковы, просто выражены с двух разных точек зрения. Как человек, который определяет и / или устанавливает насосы, вы должны знать, как эти термины соотносятся друг с другом.

Истоки напора, давление

Древний Рим и Грецию снабжали проточной водой по гигантским акведукам, по которым пресная вода из горных озер и ручьев спускалась в город.Подземные глиняные трубы будут переносить воду под действием силы тяжести в разные районы. Вода собиралась в фонтаны, чтобы хозяйки уносили ее ежедневно в глиняные кувшины. Центурион обычно охранял фонтан, чтобы предотвратить кражу или загрязнение воды.

Это было 2600 лет назад — когда вода текла под действием силы тяжести, поток распределялся по кувшинам и бочкам, а манометров и приборов не было. Тем не менее, все понимали, что сила (выраженная в единицах энергии) требовалась для поднятия некоторого количества (объема или веса) воды против силы тяжести.Требовалось определенное количество энергии (силы), чтобы поднять кувшин с водой из фонтана в повозку для волов или на голову домохозяйки.

В Греции 2200 лет назад Архимед разработал первый практичный насос постоянного расхода. «Винт Архимеда» поднимет воду из реки в оросительный канал для сельского хозяйства. Винт использовался как трюмный насос на королевской барже. Он также поднимал бы воду из колодца на поверхность, чтобы жены приносили домой и использовали, чтобы вылить мужьям ванну.(Тема освобождения женщин требует отдельной статьи.)

Начиная с винта Архимеда и египетской нории (еще одно насосное устройство), сила насоса измерялась в единицах энергии против силы тяжести. По этой причине насосы указаны в «напоре», чтобы выразить то, что мы называем давлением.

В 1643 году французский изобретатель и математик Блез Паскаль понял, что воздух (атмосфера) также имеет вес и что его сила действует во всех направлениях, а не только вниз под действием силы тяжести. Итак, он разъяснил понятие «давление», используемое в физических науках: он определил давление как силу, приложенную к площади, например фунт силы, приложенной к квадратному дюйму площади: таким образом, фунтов на квадратный дюйм .

Полезная формула

Сегодня современные насосные компании продолжают оценивать силу жидкости как единицу энергии против силы тяжести. Если мы приложим ту же силу в другом направлении — например, к внутренней боковой стенке резервуара под давлением — мы будем использовать термин «давление».

Проще говоря, математическая постоянная 2.31 преобразует единицу энергии против силы тяжести в единицу силы против любой другой области. Эта постоянная преобразует фут водяного столба в давление: напор в футах водяного столба, деленный на 2.31 равно давлению в фунтах на квадратный дюйм, а давление в фунтах на квадратный дюйм, умноженное на 2,31, равно напору в футах.

Если жидкость не является водой (например, краска, шоколадный сироп или бензин), в формулу необходимо учесть удельный вес жидкости.

Константа 2.31 происходит от следующего: квадратный фут площади содержит 144 квадратных дюйма; кубический фут воды комнатной температуры весит 62,38 (62,4) фунта на кубический фут при температуре 70 F на уровне моря.

Если бы я налил 1 фунт воды в высокий узкий сосуд, занимающий 1 квадратный дюйм площади пола, я бы наполнил этот сосуд до 2.31 фут возвышения. Теперь давайте применим эту информацию к нескольким примерам.

Представьте, что вы находитесь на чистом горном озере, путешествуя на лодке со стеклянным дном. Если бы смотровые окна находились на 6 футов ниже поверхности воды, какое давление оказывало бы на стекла? Ответ: Давление, действующее на окна, будет 2,6 фунта на квадратный дюйм, или 6 футов ÷ 2,31 = 2,6 фунта на квадратный дюйм.

Насос репсовый правый

Вот еще один пример: в большинстве сообществ будет приподнятый резервуар с окружающей водой, который обеспечивает давление воды в сообщества и районы ниже резервуара.Если вода в резервуаре находится на высоте 150 футов над кухонным краном в одном из домов, каково давление воды в кране (при условии отсутствия других влияний на давление)? Ответ: 150 ÷ 2,31 = 65,8 фунтов на квадратный дюйм.

Стандартный манометр показывает 66 фунтов на квадратный дюйм. В кране на кухне будет давление воды 66 фунтов на квадратный дюйм, пока кто-нибудь не откроет кран и вода не потечет. Когда кран открывается и вода начинает двигаться по трубам, будет небольшое падение давления из-за трения между водой и внутренними стенками трубы.

Теперь поработаем в другом направлении. Если я хочу купить насос, который развивает давление 30 фунтов на кв. Дюйм для перекачивания воды, каков мой рейтинг? Какой насос мне купить?

30 фунтов на кв. Дюйм x 2,31 = 70 футов

Если вам нужен насос для создания давления воды 30 фунтов на квадратный дюйм, купите насос, который развивает напор 70 футов.

Итак, оказалось, что еще в 1965 году торговый представитель насоса пытался показать мне правильный насос для моего применения.

Дифференциальное давление

Позвольте мне уточнить пару моментов:

Насосы создают дифференциальный напор или дифференциальное давление. Это означает, что насос принимает давление всасывания, увеличивает давление (расчетное давление) и создает давление нагнетания. Таким образом, давление нагнетания равно давлению всасывания плюс расчетное давление насоса. Давление нагнетания насоса должно быть приблизительно эквивалентно общему динамическому напору (TDH), необходимому для системы (резервуаров, труб, колен, клапанов, фланцев и фитингов).

Для контроля и управления вашей помпой на ней должны быть установлены манометр давления всасывания и манометр нагнетания.Вы озабочены дифференциалом.

Допустим, ваш насос рассчитан на давление 40 фунтов на квадратный дюйм. Допустим, в жидкости, поступающей в насос, давление составляет 3 фунта на квадратный дюйм. Манометр на всасывании покажет 3 фунта на квадратный дюйм. Насос предназначен для добавления давления 40 фунтов на квадратный дюйм. Манометр показывает 43 фунта на квадратный дюйм. Дифференциал составляет 40 фунтов на квадратный дюйм.

Если давление на входе в насос составляет 25 фунтов на квадратный дюйм, манометр на выходе покажет 65 фунтов на квадратный дюйм. Дифференциал составляет 40 фунтов на квадратный дюйм.

Больные насосы к исправным

Я работаю консультантом по насосам.Часто меня вызывают, чтобы проанализировать проблему с больной помпой. Обычно я прихожу и обнаруживаю, что на больной помпе не установлены датчики. Или, может быть, у больной помпы есть только манометр. Оператор насоса, установщик или владелец не знает, что делает насос. Обычно это источник проблемы.

Эксплуатация насоса без манометров подобна вождению автомобиля без панели управления приборной панелью. Я имею в виду, что вам нужен таймер и датчик температуры только для того, чтобы приготовить форму печенья в духовке.

После того, как мы контролируем и отслеживаем перепад давления на насосе, насос успокаивается и начинает работать.Напорный манометр без манометра бесполезен. Помните, что это перепад давления или перепад давления.

Наконец, если вашей системе требуется 50 футов напора при 600 галлонах в минуту, тогда вам нужно будет приобрести насос с наилучшими координатами эффективности 50 футов при 600 галлонах в минуту на кривой производительности насоса. При чтении этих кривых при выборе насоса вы увидите определенную оптимальную зону на графике кривой насоса, в которой вы хотите оставаться. В этой зоне насос работает наиболее эффективно.Эффективность насоса — это наилучшее сочетание напора и расхода при минимальном потреблении энергии. Покупайте и используйте эффективные насосы.

Ларри Бахус — специалист по насосам ^®, консультант по насосам, преподаватель и изобретатель из Нэшвилла, штат Теннесси. Он бывший член Американского общества инженеров-механиков (ASME) и свободно говорит на английском и испанском языках. С Бахусом можно связаться по телефону 615-361-7295, по электронной почте [email protected] или через Интернет по адресу www.bachusinc.com.

Что такое напор?

Поскольку мы являемся крупным импортером насосов в Австралии, мы подумали, что было бы полезно дать определение некоторым терминам, которые используются в насосной промышленности.Сегодня мы хотели бы рассказать вам о термине «напор» и о том, как он используется в насосной отрасли.

Head был назван одним из наиболее неправильно понимаемых и неправильно используемых терминов во всей насосной отрасли. Есть короткое определение, которое довольно легко понять, но есть и другие факторы, которые в отрасли затрудняют это определение.

Итак, что такое напор или просто «напор»? Напор — это максимальная высота, на которой насос может перемещать жидкость против силы тяжести. Самый чистый пример этого — если у вас есть вертикальная труба, идущая прямо вверх от выпускного отверстия.Насос с напором 5 м будет перекачивать жидкость вверх по трубе на 5 м от выпускного отверстия.

Очевидно, что насос с большим давлением сможет создать больший напор, перекачивая воду выше. Однако высота жидкости в резервуаре также оказывает собственное усилие, также называемое «напором». Высота воды в резервуаре определяет, насколько далеко вода может быть закачана по трубе.

Для учета высоты жидкости в резервуаре, влияющей на напор, используется еще один термин: общий напор. Общий напор рассчитывается путем нахождения разницы между напором в вертикальной сливной трубе и уровнем воды в резервуаре.

Когда уровень воды в сливном баке выше, напор в сливной трубе будет выше. Когда уровень воды в баке ниже, это уменьшает напор, потому что уровень воды будет ниже.

Производители не могут указать точный уровень напора, потому что не знают, какой будет уровень воды в резервуаре.Общий напор будет одинаковым независимо от того, сколько воды в баке. Но уровень воды в баке будет влиять на напор в сливной трубе.

Чтобы узнать больше или узнать о нашем полном ассортименте импортных насосов, позвоните по телефону Pump Solutions Australasia сегодня: 1300 793 418.

Характеристики насоса: напор и подача

Напор насоса это? Как определить напор погружного, поверхностного или циркуляционного насоса.

Напор: определение и характеристика

Напор скважинного и погружного насоса

Напор дренажного и поверхностного насоса

Напор циркуляционного насоса для отопления

Способы увеличения напора насоса

Вместе со статьей «Напор насоса это? Как определить напор погружного, поверхностного или циркуляционного насоса.

Основные принципы подбора насосов. Расчет насосов

Пример №1

Пример №2

Пример №3

Пример №4

Пример №5

Пример №6

Пример №7

Пример №8

Пример №9

Пример №10

Напор насоса — ТеплоВики — энциклопедия отопления

Материал из ТеплоВики — энциклопедия отоплении

Определение понятия напора

Выбираем скважинный насос или как разобраться во всех этих насосах.

Определим необходимый напор

Определяем возможный моментальный расход

Диаметр и дебет скважины

Неписаные законы эксплуатации насосов. — Fluidbusiness

Напор циркуляционного насоса для систем отопления

Как рассчитать необходимый напор насоса?

Что такое голова?

| Блог ieDepot

Как измеряется производительность насосов

Pumphead: Есть ли у аппарата искусственного кровообращения темная сторона?

Ключевые понятия

Головка насоса и отсечная Глава давление Разъяснение

Что такое насос голова и Запорный Head?

Расчет напора насоса • BBA Pumps

«Напор» и «давление» в насосах

Истоки напора, давление

Полезная формула

Насос репсовый правый

Дифференциальное давление

Больные насосы к исправным

Что такое напор?

Добавить комментарий Отменить ответ