Фонтанный насос в гидравлической системе фонтана. Рабочая точка насоса фонтана.

В данной статье рассматриваются базовые понятия работы насоса на сеть и разбирается более подробно с вопрос о том, как определяется рабочая точка насоса.

Насос в системе работает на таком режиме, при котором необходимый напор системы равен напору насоса. Для того, чтобы определить необходимый напор системы необходимо построить ее характеристику в тех же координатах, в которых построена графическая характеристика насоса (зависимость напора H от расхода Q).

где Hcт - требуемый статический напор в системе, м; ∑hп - сумма потерь по всей длине трубопровода, соединяющего напорный и приемный резервуар, м.

Давайте более подробно рассмотрим характеристику системы, показанную выше. Расположение точки 1 на оси определяется статическим напором Hст системы (состоит из геометрического напораи разницы давлений в резервуарах). Геометрический напор Hгеом, по сути, представляет разницу высот между поверхностями жидкости в приемном и напорном резервуаре. Разница давлений (выраженная в м.в.с. Hp) может присутствовать, если один из резервуаров или оба находятся под давлением. В случае, если давление в резервуарах атмосферное, эта составляющая статического напора равна 0.

где p'' - давление в напорном резервуаре, Па; p' - давление в приемном резервуаре, Па; g - ускорение свободного падения, м/с2; ρ - плотность перекачиваемой среды, кг/м3.

Форма характеристики системы определяется гидравлическими потерями в системе hп (трение жидкости о стенки трубопроводов, повороты потока, задвижки и др.). Все эти потери зависят от расхода жидкости: чем больше расход, тем выше потери. Эта зависимость параболическая, что и определяет форму характеристики.

где ∑hп - сумма потерь по всей длине трубопровода, соединяющего напорный и приемный резервуар, м; Q - текущий расход в системе, м3/ч.

Соответственно, рабочей точкой для насоса является точка, где пересекается характеристика системы и характеристика насоса (см. Рис. 1, точка 2). Данная точка зачастую отличается от номинальной рабочей точки насоса (точка максимального КПД), что является нормальной практикой при эксплуатации насосного оборудования.

Рассмотрим как определить рабочую точку в циркуляционной системе с насосом.

В данном случае перепад высот отсутствует, p''=p' и, следовательно, статический напор в системе отсутствует. Поэтому характеристика системы определяется только гидравлическими потерями и точка 1 совпадает с началом координат.

Еще один интересный случай - отрицательный перепад высот. В данном случае геометрический напор отрицателен и точка 1 смещается ниже оси расхода. На рисунке показал случай при p'=p''.

Также в данном случае появляется дополнительная характерная точка 0. В этой точке будет определяться расход в системе при выключенном насосе.