Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Гидравлическая + на валу + потребляемая мощность. Потери в трубопроводе. Подбор стандартного двигателя.
О калькуляторе мощности насоса
Калькулятор рассчитывает три вида мощности насосного агрегата: гидравлическую, на валу и потребляемую из сети. Формулы соответствуют ГОСТ 6134-2007 (ISO 9906). Дополнительно учитываются потери в трубопроводе по формуле Дарси-Вейсбаха с итерационным решением Коулбрука-Уайта, подбирается стандартный двигатель из ряда IEC (ГОСТ Р 56085) и оцениваются годовые затраты на электроэнергию.
Калькулятор работает с шестью предустановленными жидкостями, четырьмя материалами труб, четырьмя типами насосов и выбираемым запасом мощности от 10% до 25%.
Формулы расчёта
Гидравлическая мощность (ГОСТ 6134-2007):
Nₚ = Q × ρ × g × H
где Q — расход [м³/с], ρ — плотность [кг/м³], g = 9,81 м/с², H — напор [м]
Мощность на валу:
Nₚₚ = Nₚ / ηₙ
где ηₙ — КПД насоса (0,35–0,85 в зависимости от типа)
Потребляемая мощность:
Nₚₚₚ = Nₚₚ / ηₜ₆
где ηₜ₆ — КПД электродвигателя (0,85–0,96)
Потери в трубопроводе (Дарси-Вейсбах):
hₖ = f × (L/D) × (v²/2g)
f — коэффициент трения по Коулбруку-Уайту, L — длина [м], D — диаметр [м], v — скорость [м/с]
Как калькулятор выбирает двигатель: потребляемая мощность умножается на коэффициент запаса (1,10–1,25), затем подбирается ближайший стандартный номинал из ряда IEC: 0,37 / 0,55 / 0,75 / 1,1 / 1,5 / 2,2 / 3 / 4 / 5,5 / 7,5 / 11 / 15 / 18,5 / 22 / 30 / 37 / 45 / 55 / 75 / 90 / 110 / 132 / 160 / 200 / 250 / 315 кВт.
Примеры расчётов
Пример 1: Скважинный насос для частного дома
Дано: Q = 3 м³/ч, H = 50 м (глубина + давление), вода 20 °C, центробежный насос ηₙ = 70%, двигатель ηₜ₆ = 85%.
Пример 2: Пожарный насос
Дано: Q = 100 м³/ч, H = 80 м, вода, ηₙ = 78%, ηₜ₆ = 92%, запас 20%.
Пример 3: Перекачка масла с длинным трубопроводом
Дано: Q = 20 м³/ч, H = 15 м, масло ρ = 900 кг/м³, μ = 100 сПз, шестеренный ηₙ = 65%, ηₜ₆ = 88%. Труба: сталь Ø80 мм, 200 м.
Вывод: потери в трубопроводе (12,5 м) почти равны заданному напору (15 м). Без их учёта двигатель был бы выбран на ступень меньше — и работал бы с перегрузкой.
КПД насосов различных типов
Важно: КПД насоса зависит от рабочей точки. Максимальный КПД достигается при расчётных подаче и напоре. При отклонении от этой точки КПД снижается, а нагрузка на двигатель может возрасти.
КПД электродвигателей по классам
Класс энергоэффективности определяется по IEC 60034-30-1. В калькуляторе по умолчанию установлен КПД 90% — типичное значение для двигателей 5–30 кВт класса IE2.
Свойства перекачиваемых жидкостей
При выборе типа жидкости калькулятор автоматически подставляет плотность и вязкость. Для нестандартных жидкостей выберите «Другая жидкость» и введите значения вручную.
Шероховатость труб и потери
Значения шероховатости взяты из справочника Идельчика И.Е. Расчёт потерь выполняется по формуле Дарси-Вейсбаха с коэффициентом трения по уравнению Коулбрука-Уайта (5 итераций). В ламинарном режиме (Re < 2 300) применяется формула Пуазейля: f = 64/Re.
Рекомендуемая скорость жидкости в трубе: 1–2 м/с для длительной работы, до 3 м/с допускается кратковременно. При скорости ниже 0,5 м/с возможно осаждение взвешенных частиц. Калькулятор предупреждает при выходе за эти пределы.
Запас мощности двигателя
Стандартный ряд мощностей IEC
Калькулятор подбирает ближайший стандартный двигатель из 26 номиналов по ГОСТ Р 56085 (IEC 60072): 0,37 / 0,55 / 0,75 / 1,1 / 1,5 / 2,2 / 3 / 4 / 5,5 / 7,5 / 11 / 15 / 18,5 / 22 / 30 / 37 / 45 / 55 / 75 / 90 / 110 / 132 / 160 / 200 / 250 / 315 кВт.
Выбирается ближайший номинал, который равен или превышает расчётную мощность с запасом. Если расчётная мощность превышает 315 кВт, калькулятор выдаёт предупреждение — требуется специальный подбор.
Годовые затраты на электроэнергию
Для оценки эксплуатационных расходов калькулятор позволяет ввести количество часов работы в год и тариф на электроэнергию. Формула:
E = Nₚₚₚ × t [кВт·ч/год]
C = E × тариф [руб/год]
Например, насос с потребляемой мощностью 6,04 кВт при работе 6 000 ч/год и тарифе 8 руб/кВт·ч обойдётся в 36 261 кВт·ч × 8 = 290 085 руб/год. Разница в КПД между двигателями IE2 и IE3 может экономить 5–10% от этой суммы.
Рекомендации
Отказ от ответственности: калькулятор предназначен для предварительной оценки мощности насосного агрегата. Фактический выбор оборудования зависит от характеристик конкретного насоса, условий всасывания (NPSH), наличия местных сопротивлений, режима работы и других факторов. Для проектирования ответственных систем обращайтесь к производителям оборудования и квалифицированным проектировщикам.
Нормативные документы и источники
Полезные ссылки
ООО «Иннер Инжиниринг»