Как подобрать насос: подача, напор, мощность, рабочая точка

Насос выбирают не по каталогу, а по двум числам, которые чаще всего
и определяют срок службы агрегата: подаче и напору.
Остальное — следствие. Разберём методику по шагам и покажем, где в
наших каталогах искать подходящую позицию.

Шаг 1. Подача

Подача Q, м³/ч — объём, который насос должен перекачать за час. Определяется
потребителем:

• Отопление и ГВС. Q = P / (ρ · c · Δt), где P — тепловая
  мощность в кВт, ρ — плотность воды (около 1000 кг/м³), c — удельная теплоёмкость
  (4,19 кДж/(кг·°C)), Δt — перепад температур. Для дома 100 кВт при Δt = 20 °C
  это около 4,3 м³/ч.
• Полив. Суммируют расход всех точек полива и добавляют
  запас 10–20 % на неравномерность.
• Промышленная линия. Берут по паспорту оборудования-потребителя.

Запас на подачу не берут «на всякий случай»: избыточная подача при
фиксированном напоре даёт перегрузку по мощности и ускоренный износ
уплотнений. Вместо этого подбирают типоразмер по напору.

Шаг 2. Напор

Различают полный напор — то, что насос развивает при рабочей
подаче, и располагаемый — перепад давления в системе.
Подбор идёт по располагаемому, а сравнивают с полным.

Располагаемый напор складывается из трёх частей:

1. Статический — разница высот между уровнем всасывания
   и точкой выдачи воды. Для этажной разводки 10 м на этаж.
2. Потери в трубопроводе — трение, местные сопротивления
   (отводы, вентили, фильтры, дроссели), и в системах с постоянным расходом
   они линейны по расходу.
3. Рабочий напор на выходе — избыточное давление в конечной
   точке, например 2–3 бар в точке водоразбора.

Рабочее напорение насоса должно быть больше располагаемого,
иначе система не выйдет на режим.

Шаг 3. Рабочая точка

Рабочая точка — пересечение напорной характеристики насоса Q–H и
характеристики системы. Именно она определяет фактическую подачу и напор.
Система должна работать правее и ниже номинальной точки
насоса, но не на крутом подъёме кривой, где потребная
мощность растёт непропорционально.

Отсюда правило: берут насос с напором на 10–20 % выше располагаемого
и с подачей, близкой к расчётной. Если расчётная точка попадает
в зону спада — меняют типоразмер.

Шаг 4. Мощность двигателя

Мощность на валу насоса N, кВт:

N = ρ·g·Q·H / (3,6·10⁶ · η)

где Q — подача, м³/ч; H — напор, м; η — КПД насоса и привода
(для консольных машин 0,55–0,75, для погружных ЭЦВ 0,70–0,80).

Мощность двигателя берут с запасом 10–15 % на пуск и на неучтённые потери.
Потери в трансмиссии добавляют отдельно, если между двигателем и насосом
стоит муфта или редуктор.

Диапазон мощностей в наших центробежных линейках — от 0,75 до
630 кВт, сетка достаточно плотная, чтобы округлять мощность
вверх без потери в напоре.

Шаг 5. Условия всасывания

Последнее, что часто упускают. Насос не может качать выше себя
больше, чем позволяет атмосферное давление, а при напоре в напорной линии
для всасывания остаётся меньше.

Насосы в нашем каталоге делятся по этому признаку так:

• Консольные К, КМ и ЦНЛ — стандартное исполнение, требуют
  заполнения и подпора на входе.
• ЦНС(г) — многоступенчатые, горизонтальная установка,
  подпор обеспечивается системой.
• ЭЦВ — погружные, полностью снимают вопрос всасывания,
  но требуют протока для охлаждения двигателя.
• АНС и ВКС — самовсасывающие, работают без заливки
  до 4 м всасывания.

Сводка по сериям

Ниже — реальные диапазоны из каталога по всем центробежным линейкам.
Выберите серию по задаче и переходите к статье с полным модельным рядом.

Модельные ряды

Для каждой серии приведена одна позиция на гидравлическую модель. Полные
таблицы со всеми вариантами привода — в статьях соответствующих серий.

Консольные К и КМ — 51 моделей

Консольные ЦНЛ — 19 моделей

Скважинные ЭЦВ — 37 моделей

Двухстороннего входа Д, 1Д, 2Д — 19 моделей

Повысительные ЦНС(г) — 1 моделей

Самовсасывающие АНС — 7 моделей

Классы энергоэффективности

При выборе привода стоит проверить класс эффективности: двигатель
стандарта IE3 вместо IE1 снимает с электросчётчика 10–15 % при прочих
равных. Разбор классов IE1–IE4 и таблица по каталогу — в статье
«Класс энергоэффективности
электродвигателей».

Что указать в заявке

Чтобы подбор занял один звонок, достаточно шести пунктов:

1. Среда и её температура.
2. Подача, м³/ч.
3. Напор, м (или статический напор и длина трубопровода).
4. Уровень всасывания относительно оси насоса.
5. Наличие электросети и её параметры, нужен ли частотный преобразователь.
6. Способ установки и требования к исполнению (взрывозащита, климатическое).

С этими данными менеджер сверит позицию с напорной характеристикой,
подберёт запас по мощности и напору и предложит конкретную модель
с указанием двигателя.

Типичные ошибки

• Подбор по одной подаче без напора. Насос даёт расчётный
  расход при другом напоре; система работает не в той точке.
• Округление мощности вниз. Двигатель работает
  в перегрузке, гарантия не действует.
• Игнорирование высоты всасывания. Пульсации, разрыв
  вакуума, аварийный останов.
• Отсутствие фильтра и обратного клапана. Вихревые
  и объёмные насосы выходят из строя быстрее всего.
• Запас по подаче вместо запаса по напору. Перегрузка
  по мощности при нормальной эксплуатации.

Ответы на частые вопросы

По каким двум параметрам подбирают насос? По подаче и напору. Подача определяется потребителем, напор — статической разницей высот, потерями в трубопроводе и требуемым избыточным давлением. Остальное — следствие.

Какой запас по напору и мощности брать? Напор насоса берут на 10–20 % выше располагаемого, мощность двигателя — на 10–15 % выше расчётной. Запас по подаче не берут: избыточный расход при фиксированном напоре даёт перегрузку по мощности.

Как найти рабочую точку? Это пересечение напорной характеристики насоса Q–H и характеристики системы. Точка должна лежать правее и ниже номинальной точки насоса, но не на крутом подъёме кривой. Полную методику расчёта приводит наш инженер.

Почему нельзя округлять мощность двигателя вниз? Двигатель будет работать в перегрузке, перегреваться и выйти из строя раньше гарантийного срока. Мощность округляют только вверх — в наших каталогах сетка достаточно плотная, чтобы подобрать ближайший больший типоразмер.

Какой насос выбрать для скважины? Погружной ЭЦВ. Он полностью снимает вопрос всасывания, но требует протока для охлаждения двигателя и защиты от сухого хода. Подбор идёт по диаметру обсадной трубы, подаче и глубине воды.

Какие данные нужны для быстрого подбора? Среда и температура, подача, напор, уровень всасывания относительно оси насоса, параметры электросети и требования к исполнению. С этими данными подбор занимает один звонок.

Заявку можно оставить кнопкой «Цена по запросу» или по телефону +7 707 081 88 88. Личный менеджер сверит марку по табличке или по параметрам механизма и направит коммерческое предложение. Ходовые позиции отгружаем со склада в Павлодаре от одного дня, доставка по Казахстану выполняется от 24 часов. Гарантия составляет от 12 месяцев при правильной эксплуатации, вместе с изделием передаётся полный пакет документов. Поставку выполняет ТОО «Элпроммаш», работаем с 2016 года.