Рабочая точка насоса и гидравлическое сопротивление
Система циркуляции (состоящая из труб или шлангов, перепадов высот, фильтра) создает сопротивление напору воды, для преодоления которого жидкостью совершается работа. Потеря напора в системе коррелирует с подачей.
Их зависимость друг от друга называют гидравлической характеристикой системы.
Рабочая точка
Самой сложной для понимания, и в то же время самой важной, характеристикой является рабочая точка, которая обозначается как производительность (подача) насоса на определенном напоре. Что это значит?
Точку пересечения этих двух зависимостей называют рабочей точкой системы — точкой равновесия между полезной мощностью насоса и мощностью, потребляемой водопроводной системой.
В идеале, рабочая точка должна располагаться посередине гидравлической характеристики насоса. Выход рабочей точки за пределы характеристики насоса приводит к его поломке.
Теперь перейдем от теории к практике, а именно к подбору подходящей модели насоса. Итак, мы знаем, что у каждой модели насоса есть своя гидравлическая характеристика, выраженная в соответствующем графике. Но даже если такого графика нет, любой насос характеризует рабочая точка, выраженная определенной производительностью на заданном напоре. Именно на нее стоит ориентироваться при выборе насоса.
Если производитель не предоставляет ни гидравлической характеристики, ни даже рабочей точки, ограничиваясь лишь указанием производительности — следует воздержаться от покупки «темной лошадки». Ведь информация о производительности насоса имеет смысл лишь тогда, когда указан напор, при котором она достигается.
Как же узнать, какая нам потребуется производительность и при каком напоре?
Проще объяснить на примере. Возьмем самый распространенный случай с подбором насоса для системы фильтрации бассейна. Перепад высот между уровнем установки насоса и уровнем подачи воды примем равным 1 метру.
Сперва требуется рассчитать производительность. Она подбирается в зависимости от предназначения и объема бассейна. В нашем примере производительность насоса Q примем равной 25 м3/ч.
Теперь осталось определиться с потерями напора в системе.
Измеряются они в метрах водного столба или в барах (1 бар равен 10 метрам водного столба). Потеря напора для системы фильтрации складывается из потерь в трубах, потерь на фильтре и потерь на преодоление перепада высот. Hобщ = Hтруб + Hфильтра + Hперепад высот. Длину трубопровода примем равной 20 метрам.
Потери напора в трубопроводе можно посмотреть на графике, они зависят от диаметра труб. Потери будут минимальными, если скорость движения воды по трубам в системе фильтрации будет меньше или равна 2 метрам в секунду.
Точка пересечения требуемой производительности со скоростью даст нам оптимальный диаметр трубопровода, а также покажет потерю напора на ста метрах прямой трубы. Зная общую длину труб и прибавляя по 10 метров за каждый их поворот на 90 градусов, мы можем рассчитать суммарные потери на трение в прямой трубе.
В нашем случае, потери на 100 метров прямой трубы составляют 5 метров водного столба, но так как у нас трубопровод всего 20 метров, то потери в трубах составят лишь 1 метр.
Потери напора в фильтре зависят от его загрязненности. Грязь повышает давление внутри, а значит создает лишнее сопротивление току воды. Давление в чистом фильтре колеблется в пределах 0.5-0.6 бар (то есть потеря напора будет равна 5-6 метрам).
Давление в сильно загрязнившемся фильтре может доходить до 1.0-1.5 бар, что сильно сместит рабочую точку насоса и может привести к поломке (поэтому фильтр рекомендуется регулярно промывать). Но для расчета потерь при выборе насоса мы рекомендуем ориентироваться на потерю в 8 метров.
Потеря напора на преодоление разницы высот самая прозрачная. Преодоление разницы высот в 1 метр дает потерю напора равную 1 метру. Значит, в нашем примере, суммарные потери в системе (Нобщее) составляют Нтрубы (1м) + Нфильтра (8м) + Нперепад высот (1м). Получается, что нам нужен насос, который прокачивает 25 м3/ч при напоре 10м. Так что нам нужно найти такую модель, у которой рабочая точка (25 м3/ч при 10м напоре) располагается как можно ближе к середине гидравлической кривой.
Чем напор отличается от давления?
Очень хороший ответ! но не полный. напор прерогатива не только жидкости.
Почему в душе слабый напор воды?
Первым делом стоит разобрать смеситель и посмотреть в каком он состоянии, может быть проблема в рычаге и большая часть напора воды не проходит из за него. Посмотрите в каком состоянии сетка, она могла засориться, либо засорился сам шланг.
По каким признакам можно заподозрить у себя гипертонию? Какие симптомы гипертонии самые опасные?
У меня немеют руки и ноги.Мушки лет 20 уже.Панические атаки с повышением давления.Внезапное головокружение.Боли в сердце.20лет супружеской жизни не прошли даром.Енцефалопатия головного мозга из-за частых ударов по голове.Терпим ради детей всяких козлов и управы на них нет.Теперь живу на»колесах».
6 7 · Хороший ответ
Что означают цифры давления человека?
8 8 · Хороший ответ
Какое артериальное давление считается нормальным?
Уровень давления — понятие индивидуальное, и может отличаться даже у абсолютно здоровых людей.
Нормальным принято считать давление 120/80 мм.рт.ст. Это показатели давления в состоянии покоя у человека средних лет (20-40).
Оптимальными для полноценной работы организма считаются следующие показатели:
— систолическое давление от 91 до 130 мм.рт.ст.,
— диастолическое от 61 до 89 мм.рт.ст.
Такой диапазон обусловлен физиологическими особенностями каждого человека, а также его возрастом. Посмотрите на табличку нормы давления для разных возрастов:
7 0 · Хороший ответ
Давление лёжа всегда меньше почти на 20 ед.чем сидя,почему?
Ответ!!
Нecмoтpя нa тo, чтo в бoльшинcтвe cлyчaeв oнo измepяeтcя cидя, нeкoтopым гpyппaм пaциeнтoв дaннyю пpoцeдypy пpoвoдят в пoлoжeнии лeжa, кoгдa бoльныe нe в cocтoянии cтoять и дaжe cидeть.
Нeзaвиcимo oт пoлoжeния пaциeнтa, пpeдплeчьe eгo pyки, poвнo, кaк и aппapaт, дoлжны нaxoдитьcя нa ypoвнe cepдцa. Имeннo пoэтoмy aбcoлютнo нe имeeт знaчeния, в кaкoм пoлoжeнии нaxoдитcя бoльнoй.
Нo тoгдa пoчeмy дaвлeниe лeжa вышe, чeм cидя? Этo мoжнo oбъяcнить cлeдyющим oбpaзoм: пoвышeннoe дaвлeниe в пoлoжeнии лeжa мoжeт быть тoлькo yтpoм, пocкoлькy чeлoвeк тoлькo чтo пpocнyлcя, и в eгo opгaнизмe нaчaли aктивизиpoвaтьcя вce ocнoвныe пpoцeccы.
A вoт paзнoe дaвлeниe cидя и лeжa мoжeт быть пoтoмy, чтo в пocлeднeм пoлoжeнии чeлoвeк пoлнocтью paccлaбляeтcя, чтo нeзнaчитeльнo пoнижaeт oкoнчaтeльный пoкaзaтeль. Пocкoлькy пoднимaeтcя дaвлeниe в пoлoжeнии лeжa yтpoм, тo жeлaтeльнo измepять eгo в cepeдинe дня в пoлoжeнии cидя. Этo пoзвoлит дoбитьcя нaибoлee дocтoвepныx пoкaзaтeлeй.
Чтoбы peзyльтaты измepeний были пpaвдивыми, нyжнo пpидepживaтьcя cyщecтвyющиx пpaвил кacaтeльнo вpeмeни и пoлoжeния тeлa.
Дoвoльнo чacтo бывaют cлyчaи, кoгдa peзyльтaты измepeний кapдинaльнo oтличaютcя дaжe нecмoтpя нa oтдыx и coблюдeниe вcex пpaвил и тpeбoвaний. В тaкoй cитyaции нeoбxoдимo иcпoльзoвaть тoнoмeтp нe мeнee тpex paз c интepвaлoм вceгo лишь в шecтьдecят ceкyнд, пocлe чeгo нyжнo oпpeдeлить cpeднee знaчeниe, кoтopoe и бyдeт oкoнчaтeльным.
Чтoбы peзyльтaты измepeний были пpaвдивыми, нyжнo пpидepживaтьcя cyщecтвyющиx пpaвил кacaтeльнo вpeмeни и пoлoжeния тeлa.
Пoзиции лeжa и cидя пpи измepeнии AД пpинципиaльнo oтличaютcя мexaнизмoм кpoвocнaбжeния внyтpeнниx opгaнoв. В cвязи c этим кaждoмy pacпoлoжeнию тeлa cooтвeтcтвyeт paзнoe apтepиaльнoe дaвлeниe. Пpи cмeнe пoзы дaвлeниe мeняeтcя. Ecли чeлoвeк дoлгo cидeл, a пoтoм вcтaл, eгo AД cпepвa peзкo пoнизитcя зa cчeт oттoкa кpoви oт гoлoвнoгo мoзгa (opтocтaтичecкaя гипoтeнзия), a зaтeм cтaнeт бoльшe.
Лично я справилась с давлением при помощи нутрицевтика, который не только стабилизирует давление, но и очищает сосуды без побочных эффектов. Кому интересно, вот ссылка на статью.
Как перевести напор воды в давление. Какая связь между напором и давлением? Какие размерности имеют эти параметры? Как они взаимно пересчитываются
При гидравлическом расчете тепловых сетей, как правило, не учитывают отношение w 2 /2g, представляющее собой скоростной напор потока в трубопроводе, так как он составляет сравнительно небольшую долю полного напора и изменяется по длине сети незначительно. Обычно принимают
т.е. считают полный напор равным сумме пьезометрического напора и высоты расположения оси трубопровода над плоскостью отсчета. Под пьезометрическим напором понимается давление в трубопроводе, выраженное в линейных единицах (обычно в метрах) столба той жидкости, которая передается по трубопроводу.
12. Напишите формулу Дарси для расчета удельного линейного падения давления в трубопроводе. Назовите значения и размерности членов этого уравнения.
Исходной зависимостью для определения удельного линейного падения в трубопроводе является уравнение Дарси
(1.8)
13. Что такое эквивалентная относительная шероховатость стенки трубопровода?
Под эквивалентной относительной шероховатостью реального трубопровода по-нимается искусственная относительная равномерная шероховатость цилиндрической стенки, коэффициент гидравлического трения которой в области Re > Re такой же, как и в данном реальном трубопроводе
14. Как определяется местное падение давления в трубопроводе? Почему эквивалентная длина местного сопротивления зависит от диаметра трубопровода? Из каких уравнений это следует?
При наличии на участке трубопровода ряда местных сопротивлений суммарное падение давления во всех местных сопротивлениях, Па, определяется по формуле
(1.18)
Если представить прямолинейный трубопровод диаметром d, линейное падение давления на котором равно падению давления в местных сопротивлениях, то длина такого участка трубопровода, называемая эквивалентной длиной местных сопротивлений, может быть найдена из равенства
(1.19)
откуда эквивалентная длина местных сопротивлений, м,
При подстановке в (1.20) коэффициента гидравлического трения по Шифринсону формула для эквивалентной длины местных сопротивлений приводится к виду
Как видно из (1.206), эквивалентная длина местных сопротивлений пропорциональна сумме коэффициентов местных сопротивлений в первой степени и диаметру трубопровода в степени 1,25.
15. Изложите основные требования к режиму давлений водяных тепловых сетей из условия надежности работы системы теплоснабжения.
Основные требования к режиму давлений водяных тепловых сетей из условия надежности работы системы теплоснабжения сводятся к следующему:
16. Какое преимущество имеет установление общей статической зоны для всей системы теплоснабжения? Всегда ли возможно такое решение? Чем ограничивается такая возможность?
17. На основе каких условий на пьезометрический график наносятся уровни допустимых максимальных и минимальных пьезометрических напоров для подающей и обратной линий системы теплоснабжения?
18. Из каких условий выбираются схемы присоединения установок к водяным тепловым сетям?
Основные требования к режиму давлений водяных тепловых сетей из условия надежности работы системы теплоснабжения сводятся к следующему:
1) непревышение допустимых давлений в оборудовании источника, тепловой сети и абонентских установок. Допустимое избыточное (сверх атмосферного) давление в стальных трубопроводах и арматуре тепловых сетей зависит от применяемого сортамента труб и в большинстве случаев составляет 1,6-2,5 МПа;
2) обеспечение избыточного (сверх атмосферного) давления во всех элементах системы теплоснабжения для предупреждения кавитации насосов (сетевых, подпи-точных, смесительных) и защиты системы теплоснабжения от подсоса воздуха. Невыполнение этого требования приводит к коррозии оборудования и нарушению циркуляции воды. В качестве минимального значения избыточного давления принимают 0,05 МПа (5 м вод. ст.)
3) обеспечение невскипания сетевой воды при гидродинамическом режиме системы теплоснабжения, т.е. при циркуляции воды в системе.
19. Приведите исходные данные для гидравлического расчета разветвленной водяной тепловой сети. Какова последовательность отдельных расчетных операций?
20. Приведите исходные данные для гидравлического расчета разветвленной паровой сети. В чем состоит методика расчета?
21. По какому расходу воды выбираются диаметры тепловой сети в открытых системах теплоснабжения?
В открытых системах теплоснабжения расчетные расходы воды получаются в ряде случаев различными для подающего и обратного трубопроводов (абонентские вводы с несвязанным регулированием при наличии регуляторов расхода перед отопительной системой). Однако подающие и обратные трубопроводы сети обычно прокладываются одного диаметра, хотя имеют место случаи, когда целесообразно укладывать трубы разного диаметра согласно гидравлическим расчетам. Расчетный расход воды в этом случае должен выбираться из условия, чтобы суммарная потеря напора при расходе воды в подающем (G 0 + G B + G r) и обратном (G 0 + G B) трубопроводах была равна суммарной потере при одинаковом расходе воды G в подающем и обратном трубопроводах.
Этот расчетный расход воды, по которому и следует выбирать диаметры тепловой сети при использовании открытой системы, определяют по формуле
22. Как определяется рабочий напор сетевых насосов водяной тепловой сети? Из каких слагаемых он состоит?
Рабочий напор сетевых насосов замкнутой водяной сети вычисляется по формуле
Н = δН т + δН П + δН 0 + ΔН к, (1.29)
23. Как определяется рабочий напор подпиточных насосов в открытых системах теплоснабжения?
В открытой системе теплоснабжения напор подпиточных насосов, устанавливаемых на станции для восполнения водозабора и утечек воды из тепловой сети, определяют исходя из летнего режима работы системы по формуле
24. По какому расходу сетевой воды устанавливается проектная подача сетевых насосов? Какое допускается минимальное количество сетевых насосов на станции?
Проектная подача рабочих сетевых насосов, устанавливаемых на станции, должна соответствовать максимальному расходу воды в сети. Количество устанавливаемых сетевых насосов должно быть не менее двух, из которых один резервный. При числе параллельно работающих сетевых насосов больше пяти установку резервного насоса можно не предусматривать.
25. В чем состоит метод определения давления в конце длинного транзитного паропровода?
На графике данные изменения будут отображены в виде падающей кривой. В случае, когда давления нет, вода обладает лишь кинетической энергией, а значит, характеристика насоса теоретически может пересекаться с осью его подачи. Но внутри трубопровода всегда действует сопротивление, следовательно, характеристика оборвется еще до того, как достигнет оси подачи.
/ 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.
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.
Фактическое значение напора – высота, на которую насос может поднять столб воды. Единица измерения напора – 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 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.
Все описанные выше параметры измеряются в метрах.
Напор 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:
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
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 зависит не от высоты здания, а от гидравлического сопротивления трассы.
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.
Влияние монтажа на напор насоса.
Смонтировать насос, что может быть проще? Подключаем трубу к всасывающему патрубку, другую к напорному, подаем питание и вот можно пожинать плоды работы.
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.