Таблица характеристик насосов - подбор, расчет, соответствие Grundfos Wilo

Таблица центробежных насосов по производительности и напору

Технические характеристики насосов - сводная таблица

* С двойным сальниковым уплотнением

NPSH требования для различных типов насосов

КПД насосов и мощность двигателя - таблица подбора

* При работе в оптимальной рабочей точке

Таблица соответствия насосов Grundfos и Wilo

Насосы ЭЦВ - таблица технических характеристик

Таблица насосов НШ - характеристики шестеренчатых насосов

1. Введение в подбор насосного оборудования

Правильный подбор насосного оборудования является критически важной задачей при проектировании систем водоснабжения, отопления и технологических процессов. Таблица подбора насосов служит основным инструментом для инженеров и специалистов, позволяя быстро и точно определить необходимое оборудование исходя из требуемых параметров системы.

В современной практике используются различные таблицы характеристик насосов, которые содержат информацию о производительности, напоре, мощности двигателя, КПД и других важных параметрах. Эти данные позволяют не только выбрать подходящий насос, но и оптимизировать работу всей системы, обеспечивая максимальную энергоэффективность и надежность. Данная статья содержит актуальную информацию на май 2025 года.

2. Основы выбора насосов

2.1. Основные параметры насосов

При подборе насосного оборудования необходимо учитывать следующие ключевые параметры:

Производительность (подача) Q - объем жидкости, перекачиваемый насосом в единицу времени. Измеряется в м³/ч, л/с или л/мин. Этот параметр определяется потребностями системы и должен обеспечивать требуемый расход с небольшим запасом (10-15%).

Напор H - энергия, сообщаемая насосом единице веса перекачиваемой жидкости. Измеряется в метрах водяного столба (м вод. ст.). Напор складывается из геометрической высоты подъема, потерь на трение в трубопроводах и требуемого давления в точках потребления.

Мощность насоса - энергия, потребляемая приводом насоса. Различают полезную мощность (гидравлическую) и потребляемую мощность. Их отношение определяет КПД насоса. Мощность насосов таблица позволяет быстро определить необходимую мощность электродвигателя.

2.2. Типы насосов и их применение

Таблица типов насосов включает различные конструкции, каждая из которых оптимальна для определенных условий эксплуатации:

Центробежные насосы - наиболее распространенный тип, используемый в системах водоснабжения, отопления, технологических процессах. Отличаются простотой конструкции, надежностью и высоким КПД при работе на расчетных режимах.

Вихревые насосы - применяются при необходимости создания высокого напора при малых подачах. Имеют более низкий КПД по сравнению с центробежными, но способны работать с газожидкостными смесями.

Объемные насосы (поршневые, плунжерные, шестеренчатые) - используются для перекачивания вязких жидкостей, создания высоких давлений, дозирования. Таблица насосов НШ содержит характеристики популярных шестеренчатых насосов.

2.3. Стандарты и нормативы

В Российской Федерации действуют следующие основные стандарты для насосного оборудования:

ГОСТ 32601-2022 (ISO 13709:2009) - устанавливает общие технические требования к центробежным насосам для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности. Стандарт определяет требования к конструкции, материалам, испытаниям и документации. Действует с 01.01.2023 взамен ГОСТ 32601-2013.

ГОСТ Р 54806-2011 (ИСО 9905:1994) - технические требования к центробежным насосам класса I (наиболее жесткие требования). Применяется для ответственных применений в различных отраслях промышленности.

ГОСТ 6134-2007 - насосы динамические. Методы испытаний. Определяет процедуры проведения гидравлических испытаний, измерения параметров и оценки соответствия заявленным характеристикам.

3. Центробежные насосы

3.1. Конструкция и принцип работы

Центробежный насос преобразует механическую энергию привода в энергию потока жидкости за счет центробежных сил, возникающих при вращении рабочего колеса. Таблица центробежных насосов включает различные конструктивные исполнения: консольные, двухопорные, вертикальные, многоступенчатые.

Основные элементы конструкции:

- Рабочее колесо с лопастями, создающими центробежную силу
- Спиральный корпус (улитка), преобразующий скоростной напор в давление
- Вал с подшипниковыми опорами
- Уплотнения вала (сальниковые или торцовые)
- Всасывающий и напорный патрубки

3.2. Характеристики центробежных насосов

Рабочие характеристики центробежного насоса представляют собой графические зависимости основных параметров от подачи при постоянной частоте вращения. Производительность насоса таблицы позволяют определить рабочие параметры без построения графиков.

Основные характеристики включают:

Напорная характеристика H = f(Q) - показывает зависимость напора от подачи. Для центробежных насосов имеет падающий характер: максимальный напор при нулевой подаче, минимальный - при максимальной.

Мощностная характеристика N = f(Q) - зависимость потребляемой мощности от подачи. Для большинства центробежных насосов мощность растет с увеличением подачи.

КПД характеристика η = f(Q) - имеет максимум в определенной точке, которая считается оптимальной рабочей точкой насоса. КПД насосов таблица позволяет оценить энергоэффективность различных моделей.

3.3. Подбор по производительности и напору

Процесс подбора центробежного насоса включает следующие этапы:

1. Определение требуемой подачи - рассчитывается исходя из потребностей системы с учетом одновременности работы потребителей и коэффициента запаса.

2. Расчет требуемого напора - суммируются геометрическая высота подъема, потери напора в трубопроводах и местных сопротивлениях, требуемое избыточное давление.

3. Выбор насоса по каталогу - используя таблицы подбора насоса, находят модель, рабочая точка которой близка к расчетным параметрам и находится в зоне максимального КПД.

4. Проверка условий всасывания - сравнение располагаемого кавитационного запаса системы (NPSHa) с требуемым для насоса (NPSHr).

4. NPSH требования и кавитация

4.1. Что такое NPSH

NPSH (Net Positive Suction Head) - кавитационный запас, представляющий собой превышение полного напора на входе в насос над напором насыщенных паров перекачиваемой жидкости. Этот параметр критически важен для предотвращения кавитации - процесса образования и схлопывания паровых пузырьков в потоке жидкости.

Различают два значения NPSH:

NPSHr (required) - требуемый кавитационный запас, определяемый конструкцией насоса. Указывается производителем в технической документации и на графиках характеристик.

NPSHa (available) - располагаемый кавитационный запас, определяемый параметрами системы. Должен превышать NPSHr с запасом 0,5-1,0 м для обеспечения бескавитационной работы.

4.2. Расчет NPSHa системы

Расчет располагаемого кавитационного запаса выполняется по формуле:

где:
Pa - атмосферное давление (10,33 м вод. ст. на уровне моря)
Pv - давление насыщенных паров жидкости при рабочей температуре
ρ - плотность жидкости
g - ускорение свободного падения
Hs - геометрическая высота всасывания (+ при заборе из нижнего резервуара, - при подпоре)
Hf - потери напора во всасывающем трубопроводе
Hv - скоростной напор во всасывающем патрубке

4.3. Предотвращение кавитации

Для предотвращения кавитации применяются следующие методы:

Конструктивные решения:
- Использование насосов с низким NPSHr (с предвключенным шнеком, специальной формой входа)
- Установка бустерных (подпорных) насосов
- Применение насосов с погружным расположением рабочего колеса

Схемные решения:
- Снижение высоты всасывания или создание подпора
- Увеличение диаметра всасывающего трубопровода
- Минимизация местных сопротивлений на всасывании
- Снижение температуры перекачиваемой жидкости

5. КПД и мощность насосов

5.1. Виды КПД насосов

Полный КПД насоса представляет собой произведение частных КПД:

Гидравлический КПД (ηг) - учитывает потери энергии на трение и вихреобразование в проточной части. Для современных центробежных насосов составляет 0,85-0,95.

Объемный КПД (ηо) - учитывает утечки через уплотнения и зазоры. Обычно составляет 0,90-0,98 в зависимости от конструкции и состояния уплотнений.

Механический КПД (ηм) - учитывает потери на трение в подшипниках, сальниках и дисковое трение. Составляет 0,92-0,98 для насосов средней и большой мощности.

5.2. Расчет мощности на валу

Мощность на валу насоса рассчитывается по формуле:

где:
N - мощность на валу, кВт
ρ - плотность жидкости, кг/м³
g - ускорение свободного падения, м/с²
Q - подача насоса, м³/с
H - напор насоса, м
η - КПД насоса

Таблица расчета насосов позволяет быстро определить требуемую мощность без выполнения вычислений.

5.3. Подбор электродвигателя

При подборе электродвигателя необходимо учитывать:

Коэффициент запаса мощности:
- При N ≤ 5 кВт: k = 1,25-1,5
- При N = 5-50 кВт: k = 1,15-1,25
- При N > 50 кВт: k = 1,1-1,15

Частота вращения должна соответствовать номинальной частоте вращения насоса. Стандартные синхронные частоты: 3000, 1500, 1000, 750 об/мин.

Исполнение двигателя выбирается в зависимости от условий эксплуатации: степень защиты IP, климатическое исполнение, взрывозащита.

6. Рабочая точка системы

6.1. Характеристика насоса и системы

Рабочая точка насоса определяется пересечением характеристики насоса H = f(Q) и характеристики трубопроводной сети. Характеристика сети представляет собой зависимость потребного напора от расхода:

где:
Hст - статический напор (геометрическая высота + избыточное давление)
k - коэффициент сопротивления системы
Q - расход

Крутизна характеристики сети зависит от гидравлического сопротивления трубопроводов и арматуры. Выбор насоса таблица должна учитывать возможные изменения характеристики сети в процессе эксплуатации.

6.2. Определение рабочей точки

Методы определения рабочей точки:

Графический метод - построение на одном графике характеристик насоса и сети. Точка пересечения определяет установившийся режим работы.

Аналитический метод - решение системы уравнений характеристик насоса и сети. Применяется при автоматизированных расчетах.

Табличный метод - использование готовых таблиц для типовых систем. Таблица параметров насосов часто содержит данные для различных режимов работы.

6.3. Оптимизация работы

Для обеспечения эффективной работы насоса рабочая точка должна находиться в зоне максимального КПД (0,9-1,1 от оптимальной подачи). Методы регулирования:

Дросселирование - изменение характеристики сети с помощью регулирующей арматуры. Простой, но энергозатратный метод.

Байпасирование - перепуск части жидкости с напора на всас. Применяется для защиты насоса от работы при малых подачах.

Изменение частоты вращения - наиболее энергоэффективный метод. Применение частотных преобразователей позволяет экономить до 30-50% электроэнергии.

Обточка рабочего колеса - уменьшение наружного диаметра для снижения напора. Необратимый метод, применяется при стабильных параметрах системы.

7. Обзор ведущих производителей

7.1. Насосы Grundfos

Компания Grundfos (Дания) - мировой лидер в производстве насосного оборудования. Таблица насосов Grundfos включает широкий спектр моделей для различных применений:

Циркуляционные насосы серии UPS, MAGNA, ALPHA - для систем отопления и ГВС. Отличаются высокой энергоэффективностью, особенно модели с частотным регулированием.

Вертикальные многоступенчатые насосы CR - универсальные насосы для повышения давления, водоснабжения, промышленных процессов. Модульная конструкция позволяет точно подобрать параметры.

Погружные скважинные насосы SP, SQ - для водозабора из скважин. Высокая надежность, встроенная защита двигателя, широкий диапазон параметров.

7.2. Насосы Wilo

Wilo (Германия) - один из ведущих производителей насосов для систем отопления, кондиционирования, водоснабжения и водоотведения. Компания продолжает работу на российском рынке через локализованное производство. Wilo таблица насосов представлена следующими основными сериями:

Циркуляционные насосы Star-RS, Stratos, Yonos - энергоэффективные решения для систем отопления. Модели с электронным управлением обеспечивают автоматическую адаптацию к изменениям в системе.

Насосы высокого давления Helix - аналог серии CR Grundfos. Применяются в системах водоснабжения, пожаротушения, промышленности.

Канализационные насосы Drain, EMU - для отведения сточных вод. Различные исполнения по типу рабочего колеса и проходному сечению.

7.3. Таблица соответствия моделей

Таблица соответствия насосов различных производителей позволяет подобрать аналоги при замене оборудования. При подборе аналогов необходимо учитывать не только гидравлические параметры, но и:

- Присоединительные размеры и расположение патрубков
- Габаритные и установочные размеры
- Тип и параметры электродвигателя
- Материальное исполнение
- Тип уплотнения вала
- Дополнительные функции (датчики, защита)

Таблица аналогов насосов регулярно обновляется производителями и поставщиками с учетом появления новых моделей и снятия с производства устаревших.

8. Специальные типы насосов

8.1. Скважинные насосы ЭЦВ

ЭЦВ (электронасос центробежный вертикальный) - отечественные погружные насосы для подъема воды из скважин. Насосы ЭЦВ таблица включает широкий типоразмерный ряд для скважин диаметром от 100 до 300 мм.

Обозначение насоса ЭЦВ расшифровывается следующим образом:
ЭЦВ 6-10-80, где:
6 - условный диаметр скважины в дюймах
10 - номинальная подача, м³/ч
80 - номинальный напор, м

Особенности конструкции и эксплуатации:
- Погружной электродвигатель с водяным заполнением
- Многоступенчатая конструкция насосной части
- Рабочие колеса из нержавеющей стали или полимеров
- Обязательное применение станции управления и защиты
- Минимальная скорость обтекания двигателя 0,15 м/с

8.2. Шестеренчатые насосы НШ

Насосы шестеренчатые (НШ) - объемные насосы с вытеснением жидкости из полостей между зубьями шестерен. Насос НШ таблица характеристика показывает основные параметры этих насосов, широко применяемых в гидросистемах мобильной техники.

Преимущества насосов НШ:
- Простота конструкции и высокая надежность
- Способность создавать высокое давление (до 20 МПа)
- Стабильная подача, мало зависящая от давления
- Возможность реверсивной работы
- Самовсасывание

Области применения:
- Гидросистемы тракторов, экскаваторов, погрузчиков
- Системы смазки
- Гидроприводы станков
- Топливные системы

Насосы НШ технические характеристики таблица содержит данные по всему размерному ряду от НШ4 до НШ250 с указанием рабочего объема, давления, частоты вращения и мощности.

8.3. Циркуляционные насосы для отопления

Циркуляционный насос таблица помогает выбрать оборудование для систем отопления различной мощности. Основные типы:

Насосы с мокрым ротором - ротор двигателя омывается перекачиваемой жидкостью, которая одновременно смазывает подшипники и охлаждает двигатель. Преимущества: бесшумность, не требуют обслуживания, компактность. Недостаток - относительно низкий КПД (5-54%).

Насосы с сухим ротором - двигатель отделен от насосной части торцовым уплотнением. Преимущества: высокий КПД (30-80%), большая мощность. Недостатки: шум при работе, необходимость обслуживания уплотнений.

Таблица циркуляционных насосов для отопления обычно содержит рекомендации по выбору в зависимости от:
- Тепловой мощности системы
- Температурного графика
- Гидравлического сопротивления
- Типа системы (однотрубная/двухтрубная)

Таблица мощности циркуляционных насосов позволяет ориентировочно определить необходимую модель по площади отапливаемого помещения.

9. Практические рекомендации

9.1. Типичные ошибки при подборе

Наиболее распространенные ошибки при использовании таблиц подбора насоса:

Завышение параметров "с запасом" - приводит к работе насоса в неоптимальном режиме, перерасходу электроэнергии, повышенному износу. Рекомендуемый запас по подаче 10-15%, по напору 5-10%.

Игнорирование условий всасывания - неучет NPSH может привести к кавитации даже при правильно подобранных основных параметрах. Всегда проверяйте соотношение NPSHa > NPSHr + запас.

Неправильный учет вязкости - при перекачивании жидкостей с вязкостью выше 20 сСт необходим пересчет характеристик. Таблица характеристик насосов обычно приводится для воды.

Неучет параллельной и последовательной работы - при установке нескольких насосов их суммарная характеристика отличается от арифметической суммы индивидуальных характеристик.

9.2. Примеры расчетов

Пример 1: Подбор насоса для водоснабжения жилого дома

Исходные данные:
- Количество жителей: 10 человек
- Норма водопотребления: 200 л/чел×сут
- Коэффициент часовой неравномерности: 3
- Высота здания: 15 м
- Потери напора в трубопроводах: 5 м
- Требуемое давление на вводе: 20 м

Расчет:
Q = 10 × 200 × 3 / (24 × 1000) = 0,25 м³/ч
H = 15 + 5 + 20 = 40 м

По таблице подбора насосов выбираем насос с параметрами Q = 1-2 м³/ч, H = 40-50 м, например, CR 1-5.

Пример 2: Подбор циркуляционного насоса для системы отопления

Исходные данные:
- Тепловая мощность: 50 кВт
- Температурный график: 90/70°С
- Потери напора в системе: 3 м

Расчет:
Q = 50 / (4,19 × 20) = 0,6 м³/ч = 2,15 м³/ч
H = 3 м

По таблице насосов для отопления подбираем насос UPS 25-40 или аналог.

9.3. Советы по эксплуатации

Для обеспечения надежной и эффективной работы насосного оборудования рекомендуется:

Регулярное техническое обслуживание:
- Контроль параметров работы (подача, напор, потребляемая мощность)
- Проверка состояния уплотнений
- Контроль вибрации и температуры подшипников
- Очистка фильтров и проточной части

Правильный пуск и останов:
- Заполнение насоса и всасывающего трубопровода перед пуском
- Пуск при закрытой напорной задвижке (для центробежных насосов)
- Плавное открытие задвижки после выхода на рабочие обороты
- Останов в обратной последовательности

Контроль режима работы:
- Работа в пределах рабочей зоны характеристики
- Недопущение длительной работы при закрытой задвижке
- Контроль минимального расхода для охлаждения
- Своевременная корректировка режима при изменении параметров системы

10. Заключение

Правильное использование таблиц подбора насосов является ключевым фактором создания эффективных и надежных насосных систем. Современные методы подбора, основанные на точном расчете параметров и использовании актуальных технических данных, позволяют оптимизировать капитальные и эксплуатационные затраты.

Представленные в данной статье таблицы характеристик насосов, методики расчета и практические рекомендации помогут специалистам правильно выбрать насосное оборудование для различных применений - от небольших систем отопления частных домов до крупных промышленных объектов. Все данные актуализированы на май 2025 года.

Важно помнить, что таблицы являются лишь инструментом, и окончательный выбор должен учитывать все особенности конкретной системы, условия эксплуатации и требования нормативных документов. При сложных задачах рекомендуется обращаться к специализированному программному обеспечению производителей и консультациям технических специалистов.