Подбор насоса и гидравлическое сопротивление системы

В повседневной жизни и монтажники, и проектировщики часто сталкиваются с вопросом подбора насоса, а точнее, подбора насоса исходя из гидравлического сопротивления системы. Многие монтажники решают этот вопрос достаточно просто – отдают предпочтение насосам с большим напором. Мол, даже если и будет запас, то ничего страшного, запас карман не тянет.

Хочется лишний раз напомнить всем о другой стороне этой медали, а точнее, о том, насколько сильно изменение диаметра труб влияет на гидравлическое сопротивление системы. Это может пригодиться в том случае, когда вам необходимо «нарастить» систему без замены насоса или если по той или иной причине нет возможности замены на насос с большим напором.

На самом деле все далеко не так сложно как кажется. Для начала возьмем в руки «Теоретические основы гидравлики». Нужно немного вспомнить теоретическую базу. Представим себе замкнутую систему, в которой установлен насос с постоянной производительностью.

Если внимательно посмотреть на картинку, вы обратите внимание на то, что, проходя через трубы с различным рабочим сечением, скорость потока будет меняться, но количество перекачиваемой жидкости остается постоянным (А – поперечное сечение трубы; V1,V2,V3 – скорость потока в различных участках трубопровода). Как это может вам пригодиться? Все просто – если вы установите мощный насос в своей системе отопления, но диаметры труб при этом останутся заниженными, вы рискуете столкнуться с так называемым гидравлическим шумом, который возникает, когда скорость теплоносителя в трубах превышает 1 м/c. И это еще самые безобидные последствия заужения диаметра труб.

К тому же избыточная мощность насоса всегда выражается в рублях. Все логично – более мощное оборудование и стоить будет дороже. Немного практики:

Представим себе систему:
Hv1= 3м (гидравлическое сопротивление системы трубопровода) d1= 16 мм (рабочий диаметр труб)
Итого: у нас есть система, собранная на 16-ой трубе. При этом гидравлическое сопротивление системы составляет 3 м. Как изменится гидравлическое сопротивление той же самой системы при использовании трубы с рабочим диаметром 20 мм
d2=20 мм Hv2=?

В «теоретических основах гидравлики» есть старая, незаслуженно забытая формула:

Нv – гидравлическое сопротивление
Q – расход
d – рабочий диаметр трубопровода

Итого получаем:
Hv2=(16/20)5 *3 = 1,53м

Получается, что при изменении рабочего диаметра трубы с 16 на 20 произошло уменьшение гидравлического сопротивления трубопровода в 2 РАЗА!!! А это может серьезно снизить стоимость приобретаемого насоса. Справедливости ради отметим, что всегда нужно сопоставлять увеличение стоимости трубы (с увеличением ее диаметра) и экономию на насосе.

Справедливо и то, что увеличение диаметра трубопровода – не панацея от всех проблем. Однако такой простой и незамысловатый инструмент может здорово помочь, если на объекте нужно выйти из положения малой кровью.