Что такое мощность насоса?
Мощность насоса показывает, какую энергию центробежный насос должен передать жидкости при заданной подаче и напоре. Здесь важны две связанные величины: гидравлическая мощность (мощность на воде) — полезная энергия, переданная жидкости, и мощность на валу (BHP, brake horsepower) — большая величина, которую двигатель должен реально обеспечить с учётом потерь в самом насосе. Калькулятор рассчитывает обе величины как в лошадиных силах, так и в киловаттах.
Как пользоваться калькулятором
Введите подачу в галлонах в минуту (GPM), полный динамический напор в футах, удельный вес жидкости (1,0 для воды) и КПД насоса в процентах. Калькулятор покажет мощность на валу, необходимую на валу насоса, гидравлическую мощность, переданную жидкости, и эквивалентную мощность в киловаттах — это удобно для подбора электродвигателя. Обратите внимание: формула использует американские единицы (галлоны в минуту и футы напора), поэтому при работе с метрическими данными значения нужно предварительно перевести.
Разбор формулы
Основное уравнение: $$\text{BHP} = \frac{\text{Flow (GPM)} \times \text{Head (ft)} \times \text{Specific Gravity}}{3960 \times \dfrac{\text{Efficiency (\%)}}{100}}$$ Коэффициент 3960 переводит галлоны в минуту и футы напора в лошадиные силы (он получен делением 33 000 фут·фунт/мин на 1 л. с. на 8,33 фунта/галлон воды). Умножение на удельный вес учитывает жидкости тяжелее или легче воды. Деление на КПД \(\eta\) (в виде десятичной дроби) учитывает потери внутри насоса.
Пример расчёта
Для насоса, перекачивающего 100 GPM воды (SG = 1,0) при напоре 100 футов и КПД 70 %: гидравлическая мощность $$\text{WHP} = \frac{100 \times 100 \times 1{,}0}{3960} = 2{,}525 \text{ л. с.}$$ Мощность на валу $$\text{BHP} = \frac{2{,}525}{0{,}70} = 3{,}608 \text{ л. с.}$$ то есть около 2,69 кВт. Как правило, выбирают двигатель с запасом мощности относительно этого значения.
Частые вопросы
Какой удельный вес указывать? Для воды при стандартных условиях используйте 1,0; для других жидкостей берите их собственное значение (например, ~0,85 для многих масел, >1,0 для рассолов).
Почему мощность на валу больше гидравлической? Ни один насос не имеет КПД 100 %, поэтому двигатель должен подавать больше энергии, чем реально доходит до жидкости. \(\text{BHP} = \text{WHP} \div \text{КПД}\).
Как подобрать двигатель? Выбирайте двигатель с мощностью не ниже BHP, добавив запас по коэффициенту эксплуатации (обычно 10–25 %) для безопасной длительной работы.
