Понятие рабочей точки насоса - это одно из важнейших понятий без которого невозможно правильно подобрать насос, выбрать способ регулирования, снизить энергопотребление насоса, повысить надежность насоса.

Рабочая точка насоса - это режим работы насоса, т.е. его подача, напор, потребляемая мощность, КПД.
Основные тезисы:

• Насос и система определяют работу друг друга.
• Насос не работает сам по себе. Насос качает столько жидкости сколько позволяет ему система. Насос это "раб" системы.
• Энергия, которую насос сообщает жидкости расходуется (потребляется) системой на подъем жидкости преодоление сопротивления и т.д.

Характеристика системы показывает как меняется необходимая энергия для перекачивания жидкости разного объема.
Напорная характеристика насоса показывает как меняется энергия, сообщаемая насосом жидкости.
Рабочая точка насоса - это баланс энергий насоса и системы.

Рабочая точка - это пересечение Q-H характеристики насоса с характеристикой насосной системы.

Если рабочая точка была определена на кривой QH, то можно другим характеристикам можно определить другие параметры насоса - Мощность на валу насоса, КПД насоса по характеристикам насоса, кавитационный запас.

Частое заблуждение - Насос имеет только те подачу и напор, которые указаны у него на табличке или в названии его модели ни больше ни меньше.
Например, насос Д630-90 всегда качает 630 м³/ч.
В действительности, рабочая точка перемещается по напорной характеристике насоса в зависимости от изменения характеристики системы.
Насос может работать в любой точке своей напорной характеристики. Изменяя характеристику системы мы можем изменить положение рабочей точки насоса.
Например, изменяя степень открытия задвижки и таким образом меняя ее сопротивление, мы изменяем характеристику системы. Графически это выглядит как изменение формы параболы.
На рисунке показано, что разному положению задвижки соответствует разные параболы.
Вместе с изменением характеристики системы меняется положение точки пересечения ее с напорной характеристикой насоса, т.е. рабочей точки насоса. Мы видим как меняется положение рабочей точки на характеристике насоса в зависимости от степени открытия задвижки. Таким образом, мы меняем режим работы насоса, меняется подача и напор. также меняются и другие характеристики насоса - потребляемая мощность, КПД насоса.
Рабочая точка насоса всегда лежит на напорной характеристике насоса.
Характеристика системы может меняться и по другим причинам - с течением времени в зависимости от требований технологического процесса. Например, изменение водопотребления в течение суток, изменение диаметра трубопровода (коррозия труб, появление отложений), засорение фильтров, изменение вязкости жидкости и т.д.
Процесс регулирования режима работы насоса при помощи искусственного изменения сопротивления системы называется дроссельным регулированием. Подробно этот вопрос рассмотрен в курсе "Регулирование насосов".

Насос может работать в любой точке своей напорной характеристики, но не во всех точках характеристики допускается работа насоса.
В каком диапазоне подач относительно точки максимального КПД может работать насос?

Для того чтобы насоса работал эффективно надежно рабочая точка насоса должна находится в пределах определённого диапазона подач относительно точки максимального КПД.
Точка максимального КПД - это точка, в которой поток жидкости проходит по каналам насоса максимально равномерно с минимальными потерями мощности.
При смещении от точки максимального КПД в сторону больших или меньших подач картина течения потока жидкости в каналах насоса меняется появляются вихри, рециркуляция потока жидкости пульсации давления. Все это приводит к снижению КПД и увеличению механических нагрузок на узлы и детали насоса.
Чем дальше тем картина ухудшается.
Поэтому точка максимального КПД принимается за точку отсчета диапазона подач в котором потери мощности, связанные с этим минимальны.

Как назначается рабочий диапазон.
Рабочий диапазон насоса как правило находится в пределах 0,7Q_ном<Q_ном<1.2 Q_ном.
Это условие должно выполняться в том числе и когда насос работает с переменной частотой вращения или параллельно с другими насосами.
При выходе рабочей точки за пределы рабочего диапазона возрастают потери и насос работает с низким КПД и низкой надежностью.
Рабочий диапазон назначается производителем насосов.
Также требования границам рабочего диапазона определяются стандартами на насосы.
Для большинства насосов находится рабочий диапазона устанавливается в пределах 0,7Q_ном<Q_ном<1.2 Q_ном.
Это условие должно выполняться в том числе и когда насос работает с переменной частотой вращения или параллельно с другими насосами.
При выходе рабочей точки за пределы рабочего диапазона насос работает с низким КПД и низкой надежностью.

Почему именно такие границы выбраны в таких пределах?
Основной критерий, который используется при назначении диапазона подач - это уровень вибрации насоса и в частности уровень вибрации на его подшипниковых узлах.
Почему вибрация выбрана в качестве такого критерия. Уровень вибрации является комплексным показателем который характеризует состояние насоса.
при смещении рабочей точки от точки максимального КПД в насосе нарушается равномерная картина течения жидкости появляются вихри на входе в рабочее колесо на выходе рабочего колеса.
На рисунке показано напорная характеристика насоса и график изменения уровня вибрации. Минимальный уровень вибрации соответствует точке максимального КПД. При увеличении подачи уровень вибрации растет. Величины минимальной и максимальной подачах при которых уровень вибрации превышает определённое значение определяют как границы рабочего диапазона. На основе статистики, собранной от производителей, были назначены рекомендуемые границы рабочего диапазона, включенные в стандарт.
Цифрой 2 обозначен "Предпочтительны рабочий диапазон". Понятие предпочтительный рабочий диапазон присутствует в стандарте API 610 (ГОСТ32601) Насосы для нефтяной и нефтехимической промышленности. Величина предпочтительного рабочего диапазона определен как 0,8Q_ном<Q_ном<1.1 Q_ном

Насос работает с низким неэффективно с низким КПД. Если насос работает с подачей меньше Q_min или больше Q_max КПД насоса значительно ниже чем в точке максимального КПД. Поэтому при подборе насоса необходимо обеспечить положение рабочей точке в пределах рабочего диапазона.

Насос чаще ломается. Это ен всегда очевидно для специалистов, которые эксплуатируют насосы. Например, причиной нагрева подшипников и поломки торцовых уплотнений может быть работа насоса с подачей меньше чем Qmin.
На графике показано как зависит надежность насоса от положения рабочей точки.
Негативные последствия в зависимости от положения рабочей точки:
1.Значительное повышение температуры.
2.Снижение ресурса работы подшипников и уплотнений из-за вибрации, вследствие:
2.1 Кавитация при малой подаче.
2.2 - 2.3  Возникновения рециркуляции потока на входе и выходе рабочего колеса. Увеличение радиальной силы действующей на ротор насоса. Снижение ресурса подшипников и уплотнений. Поломка рабочего колеса.
3.   Снижение ресурса подшипников и уплотнений из-за вибрации, вызванной отрывом потока в проточной части.
4.   Кавитация, перегрузка электродвигателя.