Погружные насосы Гном - правила подбора

Делая подбор насоса, в частности погружного, необходимо обратить внимание на некоторые моменты, знание которых поможет избежать ряда неприятных моментов, возникающих при эксплуатации насосов.
1. Во первых, необходимо знать, как минимум два показателя его работы:
- подача (или производительность), м³/час;
- напор, м.вод.ст.
Например, в обозначении погружного насоса ГНОМ 16-16:
первое число 16 обозначает подачу (производительность) насоса – 16 м³/час;
второе число 16 обозначает напор 16 м, создаваемый насосом, при данной подаче (производительности).
Точка, в которой насосы работают с максимальным КПД, называется "рабочей точкой".
2. Во вторых, необходимо изучить технические правила - "эксплуатация насосов", знание которых поможет правильно и без нарушения использовать насос.
3. В третьих, при подборе погружного насоса Гном, обязательно знание еще одних правил - "работа насосов" погружных в режиме "свободный вылив". Не соблюдение указанных правил, как правило, приводит к быстрому выходу из строя электродвигателя насоса со всеми вытекающими отсюда последствиями.
4. В четвертых, необходимость умения произвести упрощенный (сокращенный) расчет потери напора насоса, что позволит убедиться в правильности сделанного подбора погружного электронасоса.

Все центробежные насосы имеют характерную особенность, которую необходимо учитывать как при подборе насосов, так и при их эксплуатации:
при увеличении подачи насоса, напор, создаваемый им уменьшается (при этом потребляемая мощность и ток нагрузки электродвигателя увеличиваются) и наоборот при уменьшении подачи напор, который создает центробежный насос, увеличивается (при этом потребляемая мощность и ток нагрузки электродвигателя уменьшаются).

Зависимость наиболее важных показателей работы от подачи насоса выполняется в виде графика (см. рисунок 1 для Гном 16-16 - электродвигатели электронасосов мощностью 1,5 кВт), в котором по оси абсцисс откладывается подача, (обозначается буквой «Q», м³/час), а по оси ординат показатели: напора (обозначается буквой «Н», м), потребляемой мощности (обозначается буквой «Р», кВт), тока нагрузки электродвигателя (обозначается буквой «I», А), коэффициента полезного действия насоса (обозначается буквой «η», %).

Зависимость между подачей и напором отражена в напорной характеристике насоса. Зависимость между подачей и мощностью, которую потребляет насос, отражена в энергетической характеристике. Зависимость между подачей и током нагрузки на электродвигатель отражена в характеристике тока нагрузки электродвигателя. Изменения КПД в зависимости от подачи отражаются в характеристике КПД.

На характеристиках в обязательном порядке должен быть указан рабочий интервал – это часть характеристики насоса, в пределах которой находится рекомендуемый изготовителем режим работы насоса. Работа насоса за пределами этого интервала, является одной из причин отклонения изготовителем рекламационных претензий со стороны покупателей.

Режим работы насоса должен находиться в пределах рабочего интервала.
Для рассматриваемого погружного насоса ГНОМ 16-16 подача может изменяться в пределах от 10 до 20 м³/час, а напор соответственно от 18 до 14 м.
При максимальной подаче 20 м³/час и напоре 14 м, насос потребляет 1,7 кВт при токе нагрузки 3,5А.

Рисунок 1

Рассматривая на рисунке характеристику насоса ГНОМ 16-16, можно сделать ряд выводов:
1. Насосы погружные можно использовать для откачивания воды (на свободный вылив) из колодцев и котлованов глубиной от 16 м с подпором (уровнем воды над насосом) не более 2 м и до 18 м с подпором (уровнем воды над насосом) не более 4 м;
2. При откачивании воды с глубины, например 12 м и с подпором (уровнем воды над насосом) порядка 4 метров, насос вынужден будет работать с фактическим напором 12-4=8 м, и с подачей около 28 м³/час, что находится не только за пределами рабочего интервала, но и за пределами графика (синяя точка, её положение показано красным пунктиром), что приведет к перегрузке электродвигателя и выходу насоса из строя;
3. Погружные насосы можно использовать для откачивания воды с малых глубин (менее 16 метров) только при выполнении следующих обязательных условий:
- при работе на свободный вылив необходимо на напорном трубопроводе насоса установить шаровой кран или регулировочный вентиль (клапан) для регулирования (уменьшения) подачи, на резиновом или пожарном шланге для регулировки подачи насоса можно использовать струбцину;
- контроль за безопасным длительным режимом работы насоса (при отсутствии приборов контроля, что чаще всего и бывает) должен осуществляться путем измерения тока нагрузки электродвигателя в одной из фаз питающего кабеля с помощью токовых клещей или амперметра (при уменьшении подачи ток нагрузки будет уменьшаться и должен быть приведен в соответствие с паспортными данными на электронасос);
- при откачивании воды из колодца на значительные расстояния необходимо произвести упрощенный расчет потерь напора в напорном трубопроводе, диаметр которого должен быть не менее диаметра напорного патрубка насоса.
Здесь можно посмотреть правила "эксплуатация насосов" на примере погружного насоса.

Упрощенный расчет потерь напора погружного насоса
1. Исходные данные:
- номинальный напор создаваемый насосом – 16 м;
- номинальная подача насоса - 16 м³/час;
- напорный трубопровод – пожарный шланг;
- глубина колодца (котлована) – Нк=5 м;
- столб (толщина слоя) воды над насосом, подпор составит – Нв=3 м;
- вода подается на высоту 3 м от уровня земли - НΔh;
- потеря напора на 1 пог. метр шланга составляет - 0,2 м;
- длина напорного трубопровода Lтр=40 м, потери в нем составят Нтр= Lтрх0,2=40х0,2=8 м;
- местные потери на изгибы, повороты: один изгиб на 45° - 1,5 м, один поворот на 90°- 2,0 м.Нмп=1,5+2,0=3,5 м
2. Расчет потерь напора и определение подачи насоса:
- суммарные потери напора Нобщ= Нк+ НΔh+ Нмп+ Нтр- Нв составят:Нобщ=5+3+3,5+8-3=16,5 м.
- подача насоса (см. напорную характеристику) при напоре 16, 5 м составит около 15 м³/час.
3.Выводы:
- рабочая точка с подачей Q=15 м³/час, и напором Н=16,5 м, находится в пределах рабочего интервала напорной характеристики насоса, в зоне оптимального КПД;
- насос для данных условий перекачки выбран правильно;
- при понижении уровня воды в колодце при откачке воды, рабочая точка будет смещаться в сторону уменьшения подачи и увеличения напора (подпор Нв будет уменьшаться).
При уровне воды в колодце над насосом Нв=1,5 м, насос будет работать в точке Q=10 м³/час, Н=18 м, которая также находится в пределах рабочего интервала насоса.