КПД насоса: что это такое, от чего зависит и почему это напрямую влияет на ваши затраты?
На промышленных предприятиях насосное оборудование входит в число крупнейших потребителей электроэнергии и здесь КПД насоса – не абстрактная строчка в паспорте, а ключевой экономический показатель при выборе оборудования.
Что такое КПД насоса и из чего он складывается
Коэффициент полезного действия насоса (η) показывает, какую долю механической мощности, подводимой от электродвигателя, агрегат фактически расходует на полезную работу по перекачиванию жидкости, является расчётной характеристикой, производной от потребляемой мощности насоса.
КПД – это энергетическая характеристика насоса, отражающая уровень совершенства геометрии рабочего колеса, направляющего аппарата, качества поверхностей других деталей проточной части, а также величину объёмных внутренних и внешних утечек, потерь на механическое трение.
Чем выше КПД насоса, тем большую энергетическую эффективность он демонстрирует, что отражается на количестве потреблённой электроэнергии. Поэтому повышение КПД – прямой путь к снижению затрат на эксплуатацию оборудования.
Как КПД повышают при проектировании
Основа характеристики – гидравлический КПД, определяемый геометрией рабочих органов насоса, а это – форма лопастей рабочего колеса, конфигурация каналов направляющего аппарата. Качество и точность исполнения деталей межступенных щелевых уплотнений, гидропяты, чистота поверхностей проточной части влияют на величину потерь, а, следовательно, на фактическое значение КПД насоса. Чем меньше потерь, тем выше КПД.
В «ЯНЗ» при разработке и модернизации конструкций применяется трёхмерное моделирование в сочетании с алгоритмами многовариантной оптимизации. Методика обеспечивает выбор оптимальных геометрических параметров, соответствующих наилучшим гидравлическим характеристикам. Результат разработки является основой конструкторских решений.
КПД в процессе эксплуатации: на что обращать внимание
КПД нового насоса и насоса после нескольких лет работы – разные величины. Вот основные факторы деградации:
- Износ деталей щелевых уплотнений – увеличивает внутренние объёмные утечки, снижает объёмный КПД.
- Гидроабразивный износ рабочего колеса – изменяет геометрию лопаток, нарушает расчётные характеристики потока, снижает гидравлический КПД.
- Износ деталей разгрузки и гидропяты – увеличивает механические потери, объём внешней утечки.
Систематический мониторинг КПД насоса в процессе эксплуатации, посредством оценки величины потребляемой мощности – один из наиболее информативных диагностических инструментов. Устойчивое снижение эффективности при неизменных условиях работы является сигналом к тому, что насосу требуется ремонт, и, чем раньше он будет выполнен, тем ниже итоговая стоимость эксплуатации оборудования.
Высокий исходный КПД, длительный ресурс и возможность своевременного технического обслуживания – именно это определяет реальную стоимость владения насосным оборудованием, а не только его цена при покупке.