Как рассчитать мощность насоса для скважины: Калькулятор расчета скважинного насоса онлайн для частного дома

Содержание

Мощность погружного насоса

Насос — это важнейшее техническое устройство, обойтись без которого практически невозможно. Сегодня на рынке представлен огромный выбор оборудования, поэтому так важно подобрать именно необходимую для Ваших целей мощность погружного насоса.

Перед покупкой рекомендуется определиться с необходимыми Вам техническими характеристиками, изучить предлагаемые виды погружных насосов для того, чтобы выбрать из них самый подходящий.

Содержание статьи

Лишь в таком случае можно быть уверенным в том, что деньги будут потрачены не зря. Для этого и написана статья. Ниже Вы найдете ответы на вопросы как рассчитать мощность погружного скважинного насоса с конкретным примером расчета и легко определитесь с необходимой Вам моделью глубинного оборудования.

Основные понятия

Непосредственно перед тем, как переходить к расчетам, необходимо определиться в основных понятиях.

Глубина погружения насоса в воду – скважинное оборудование работает находясь в перекачиваемой жидкости. От того какой слой воды давит на насос непосредственно зависит его срок службы. Ведь большой вес жидкости может повредить уплотнения, подшипники или корпус.

Рекомендуемая глубина погружения указана в прилагаемой к агрегату инструкции по эксплуатации.

Расстояние от скважины по точки потребления воды – один из самых важных параметров для того чтобы окончательно выбрать мощность насоса для скважины. Каждые 10 метров трубопровода добавляют примерно 0,1 атм. к потерям давления, а каждый поворот трубы ещё плюс 0,1 атм. Но самое обидное, что обратный клапан или, например, тройник, установленные до реле давления – это минус ещё 0,4 атм. на элемент.

Число точек водоразбора – к таким точкам относятся все потребители воды, а это унитаз, умывальник, восудомоечная и стиральная машины, душ и т.д.

Принято считать, что средний расход воды на точку составляет около 10 литров в минуту.

Производительность насоса – одна из основных его технических характеристик и зависит от количества точек водоразбора. Например, если одновременно задействовано несколько точек, таких как умывальник и стиральная машина, то средний расход будет около 20 литров в минуту и скважинный агрегат должен обеспечить это требование.

Количество включений в час – наша цель подобрать оборудование, которое обеспечит требуемые Вам параметры и при этом будет включаться как можно реже. Каждый пуск насоса сопровождается повышенными пусковыми токами, а это снижает ресурс работы двигателя. Чем реже запускается оборудование, тем оно дольше проработает без необходимости в ремонте.

Формула расчета мощности скважинного насоса

Мощность скважинного насоса определяется по следующей формуле:

N = ρgQH/1000 (кВт),

где ρ – плотность воды,
g – ускорение свободного падения
Q – производительность

Н – напор насоса.

Сама по себе мощность погружного насоса при выборе конкретной модели не является таким критическим показателем, как напор. Ведь центробежный агрегат должен закачать воду в самую высокую точку.

Для расчета необходимого напора используются следующие обозначения
Н – определяемый напор насоса;
А – глубина скважины;
L – длина горизонтального трубопровода;
В – величина сопротивления трассы, т.е. количество углов, изгибов, фильтров и т.д;
h – расстояние от уровня земли до верхней точки водозабора.

Таким образом, напор скважинного насоса будет равен

H = A+L+B+h;

Теперь расчет на конкретном примере.

Расчет

Допустим у Вас скважина глубиной 30 метров, а насос находится где-то на глубине ещё 2 метров от дна скважины, тогда

А = 30 – 2 = 28 (метров)

Горизонтальный участок трубопровода от скважины до дома составляет пусть тоже 30 метров, тогда

L = 30 (метров) = 0,3 атм = 3 метра по вертикали

В трубопроводной трассе смонтировано 10 поворотов, обратный клапан и фильтр, тогда сопротивление трассы

В = 1 атм (на 10 поворотов) + 0,4 атм (обратный клапан) + 0,4атм (фильтр) = 1,8 атм = 180 метров по горизонтали = 18 метров по вертикали

Высота каждого этажа дома составляет 3 метра, а верхняя точка водоразбора находится на втором этаже, тогда

h = 2 * 3 метра = 6 метров

Подставляя все указанные выше значения получаем требуемый напор

H = А+L+B+h = 28 + 3 + 18 + 6 = 55 метров

Рекомендуется брать оборудование с запасом хотя бы 10%, тогда

Н = 55 + 10% = 60 метров

Значит необходимо подбирать глубинный насос с напором в районе 60 метров водного столба.

Важно понимать, что эффективность работы данного оборудования будет зависеть не только от расчётов. Если насос был установлен неправильно, то пользы от него тоже не будет.

Не стоит забывать и о проверке. После того, как насос был установлен, его нужно запустить и попытаться прокачать как можно больший объём воды. Если всё работает в штатном режиме, то можно быть уверенным в том, что никаких проблем не возникнет.

Видео: расчет мощности скважинного насоса

Представленный в предыдущем разделе расчет, это один из способов определение мощности, но он не единственный. Предлагаем Вам для сравнения ещё один вариант в видеоформате. Какой из этих двух способов определять мощность глубинного насосавыбрать — решать уже Вам.

Скважинные и погружные насосы считаются сегодня самыми эффективными, поэтому и самыми популярными, однако на рынке можно найти устройства с кессоном и эжектором, расположенным над скважиной.

Для подачи воды в дом необходимо заранее определить напор и мощность глубинного насоса для скважины, смонтировать его и подключить, чтобы он начал работать.

Кроме этого, специалисты рекомендуют приобрести ещё и дополнительное оборудование, которое также не будет лишним Речь идёт о хомутах, которые нужны для крепления кабеля, оголовках для скважины, расширительных бачках и т.д.

Вместе со статьей «Мощность погружного насоса» читают:

Как выбрать насос для скважины. Характеристики насосов.

1. Определения (термины).

    В данной статье будут встречаться термины,возможно, ранее вам неизвестные, сразу дадим определения этим техническим терминам.
    Статический уровень воды — максимальный уровень воды в скважине, когда пластовое давление уравновесило напорное давление и вода более не поднимается и не падает без откачки.  Достигается такой уровень когда воды не откачивается из скважины на протяжении 2-3 часов.
Измеряется от поверхности скважины до уровня воды.
    Динамический уровень воды — тот уровень, при котором, во время откачки, вода не убывает, то есть вы опустили в скважину насос, по мере работы вода убывает, насос опускаете ниже и ниже и, тот момент, когда насос работает, а вода перестает убывать и есть динамический уровень воды вашей скважины при определенной мощности насоса. Насос в дальнейшем следует опускать ниже динамического уровня воды, чтобы он не сработал на воздух.
    Измеряется от поверхности скважины до уровня воды.
    Дебит скважины — производительность скважины, тот объем воды, который скважина дает за определенный отрезок времени. Дебит измеряют в м3/час, м3/день, л/мин. 
    Для определения дебита скважины применяется похожий метод как и с динамическим уровнем воды, откачивайте воду, измеряя уровень воды до того момента, когда вода перестанет убывать. В этот момент вода пребывает в скважину с такой же скоростью с какой насос ее откачивает, значит производительность скважины равна производительности насоса (в паспорте на насос есть его производительность).
    Если динамический уровень мало отличается от статического (не более 1 метра), значит скважина имеет высокую производительность и вы можете смело покупать мощный насос.
    Если же насос откачал всю воду, а уровень не успел подняться, значит производительность скважине ниже производительности насоса. Значит нужно взять емкость большого размера известного объема, насос опустить на дно, выкачать всю воду из скважины. Затем дать скважине наполниться (засечь время, за которое скважина наполнится до статического уровня), выкачать воду в приготовленную емкость. Теперь, зная объем воды и время, за которое скважина дала этот объем, вы можете рассчитать дебит скважины. 
    Зная дебит скважины, вы будете знать насос какой производительности можно в нее устанавливать.
    Напор насоса — высота водного столба. Напор насоса должен покрыть расстояние до верха скважины, горизонтальное расстояние до дома, если в доме установлен гидробак, то для входа в него нужно еще 4 атмосферы давления, а это 40 метров напора, для быт техники (при условии отсутствия гидробака) нужно 2,5 атмосферы, что равняется 25 метрам напора.
    Необходимый вам напор можно рассчитать с помощью калькулятора напора насоса в конце статьи. Мы предлагаем два калькулятора — с гидробаком и без него. Обратите внимние на диаметр труб, это важно, т.к. влияет на расход напорного столба. Сначала установите диаметр труб в доме и данные по метражу труб вносите в нужную строку калькулятора.
    Производительность насоса — количество воды, перекачиваемое насосом за определенный отрезок времени. Мы уже знаем, что производительность насоса не должна превышать дебит скважины. Если с дебитом все в порядке, нужно рассчитать нужную Вам произодительность насоса — сколько насос должен давать воды в час, чтобы покрыть Ваши потребности.
    Правильнее рассчитывать нужную производительность исходя из количества точек потребления воды в доме, производительность насоса должна покрыть пиковую нагрузку, чтобы не работать постоянно на предельных мощностях. В конце статьи есть калькулятор учитывающий все точки потребления, 10% запаса и понижающий коэффициент.  
    Диаметр насоса — важно, чтобы диаметр насоса был меньше диаметра скважины на 30-50 мм.
    Напряжение сети также в представлении не нуждается, но нужно знать, что насосы чувствительны к перепадам напряжения и лучше не ждать сбоя, а сразу установить стабилизатор напряжения.
    Потребляемая мощность от 185 Вт до 2,8 кВт в зависимости от насоса, ваша сеть долна соотвествовать. Внимательно рассчитайте все параметры насоса чтобы не заиметь неоправданно мощный насос, не использовать его в полной мере, но терять в деньгах по причине высокой потребляемой мощности насоса.

Ниже мы рассмотрим подробно как подобрать нужный Вам насос.

Гидравлический расчет для выбора насосной станции.

  Здравствуйте уважаемые читатели «Сан Самыча«. Смешно иногда слушать продавцов-консультантов, когда они пытаются искренне помочь «правильно» подобрать насосную станцию. Глубина всасывания, напор, расход, мощность электродвигателя, рассчитывая характеристики на ходу, они умудряются все перепутать и запутаться самим. Для нас, уважаемый читатель, важно понять, что производитель указывает максимально возможные характеристики насоса. И они, конечно, связаны с параметрами Вашей системы водоснабжения, но они не совпадают, и не могут совпадать.

Да, насос способен поднять воду с глубины в восемь метров, но тогда смело скидывайте с напора те же восемь метров или 0,8 бар (атмосфер, кгс/см

2).

Да, насос выдаст 45 метров напора (4,5 бар, атм., кгс/см2), но при условии, что Вы не будете с него требовать расхода вообще, а источник воды будет на уровне насоса.

Да, насос будет перекачивать 50 литров в минуту (3 куб. метра в час), но тогда грех добиваться от него хоть какого-то давления. Радуйтесь, что он выдает Вам эти пять ведер в минуту!

Впрочем, производитель и не скрывает этого. В любом паспорте насоса и насосной станции можно найти зависимости расхода от давления на напоре данного насоса, оформленные в виде графика или таблицы. А уже сам покупатель решает: устраивают его данные характеристики или нет.

Что нужно для расчета характеристик насоса?

Для расчета необходимых характеристик насоса нужны некоторые сведения о будущей системе водоснабжения. И мне кажется, Вы, как хозяин своего дома без труда озвучите или выясните их.

К этим сведениям относятся:

— расстояние по вертикали от зеркала воды источника водоснабжения до предполагаемого места установки самого дальнего смесителя в метрах. Причем желательно учесть сезонные колебания этого расстояния и, так называемые, динамические, когда зеркало воды опускается из-за того, что Вы берете воду. Чем точнее Вы определите это расстояние, тем точнее будет расчет, потому что вертикальная составляющая потери напора, обычно, самая большая.

— расстояние по горизонтали от источника воды до самого дальнего смесителя, рассчитанное исходя из предполагаемого маршрута прокладки трубы. Это расстояние можно измерить не так точно, точность плюс-минус один метр вполне сойдет.

— примерное предполагаемое место установки насоса или насосной станции в сборе. Соответственно, с вертикальным расстоянием, желательно, определиться поточнее.

— диаметры и материал предполагаемых к использованию в системе труб. Сейчас, обычно, используют пластиковые трубы, а у них у всех примерно равные показатели шероховатости, поэтому, по большому счету, значение имеют только диаметры предполагаемых труб и их длина. К слову, распространенная в интернете формула для расчета водоснабжения: 10 метров горизонтальной трубы равно 1 метру по вертикали, мягко сказать, не всегда верна. В дальнейшем я расскажу почему.

— Желательно, конечно, определиться с количеством уголков, тройников, кранов и других элементов системы, называемых «местными сопротивлениями». Но я понимаю, что это довольно сложно, по крайней мере, на данном этапе. Поэтому, по нашему обоюдному согласию, заменим это все, скажем, 10-процентным запасом по напору.

Ну, а при монтаже системы, не забывайте простое правило: Чем меньше соединений, тем меньше вероятность, что у Вас что-то потечет. К этому стоит добавить, что и потери напора тоже будут меньше.

Да!!!, и самое главное, Вы должны определиться, сколько потребителей (смесители, душ, бачок унитаза, стиральная или посудомоечная машина, уличный кран для полива и прочее) будут у Вас работать одновременно без существенной потери напора. Потому что от этого очень многое зависит.

Ниже, я собрал в таблицу потери напора в горизонтальной пластиковой трубе длиной 10 метров в зависимости от диаметра трубы и количества потребителей, рассчитанные с помощью специальной программы. По-моему, получилось очень показательно.

Потеря напора в метрах водного столба на горизонтальном участке пластиковой трубы длиной 10 метров в зависимости от внутреннего диаметра трубы и количества потребителей.

Внутренний диаметр трубопровода

12 мм

16 мм

20 мм

26 мм

1 потребитель (расход 0,2 л/с или 12 л/мин)

4,05

1,0

0,35

0,1

2 потребителя (расход 0,4 л/с или 24 л/мин)

14,09

3,49

1,16

0,33

3 потребителя (расход 0,6 л/с или 36 л/мин)

29,49

7,23

2,52

0,7

Из таблицы видно, что формуле: 10 метров горизонтальной трубы равно 1 метру вертикальной, соответствует только труба внутренним диаметром 16 мм (это металлопластик или полипропилен наружным диаметром 20 мм) в расчете на одного потребителя. И это правило никак нельзя назвать универсальным.

Стоит также добавить, что, даже заменяя участки существующей системы на трубы большего диаметра, Вы, тем самым, снижаете сопротивление трубопроводов системы в целом, увеличивая напор на выходе из смесителей.

 Пример расчета характеристик насосной станции.

«Все это хорошо, — скажете Вы, — Но как же считать?!» Давайте посчитаем вместе.

 Задача. Сделать гидравлический расчет водопроводной системы при условии что:

— Имеется скважина глубиной 18 метров, зеркало воды в которой находится на глубине не больше 10 метров от поверхности земли.

— Насос или насосную станцию предполагается поставить над скважиной в кессон глубиной 2,5 метра.

— От скважины до дома расстояние 13 метров.

— Внутри дома предполагаемое горизонтальное расстояние по маршруту прокладки трубы – 9 метров.

— Предполагаемые вертикальные расстояния: от пола до смесителя – 1,1 метра, от пола до излива  душа – 2. 2 метра, от уровня земли до пола – 1,2 метра.

— Предполагаемая труба на всасе насоса: металлопластик наружным  диаметром 26 мм и длиной 10 метров. На напоре: от насоса до дома – полиэтилен наружным диаметром 25 мм, длиной 18 метров, разводка в доме – полипропилен наружным диаметром 20 мм, длиной 9 метров.

— Рассчитывать нужно на использование одновременно двух потребителей.

Для начала, давайте приведем в порядок все эти сведения. Общее вертикальное расстояние от зеркала воды до самого дальнего потребителя (излив душа) будет равняться:

10 м + 1,2 м + 2,2 м = 13,4 метра.

Расстояние по вертикали от насоса до зеркала воды:

10 м – 2,5 м = 7,5 метров.

Горизонтальные расстояния нам, собственно, нужны только для определения длины труб, а эти сведения у нас уже есть. Длина трубы на всасе, которую нужно учесть при расчете – это расстояние от зеркала воды до насоса, т.е. 7,5 метров. В принципе, насос должен осилить эти метры, но это число нужно запомнить и проверить перед поиском подходящего насоса.

Общая потеря напора по вертикали нами уже определена, это 13,4 метра. Теперь найдем потерю напора в трубах из-за движения по ним воды. Металлопластиковая труба наружным диаметром 26 мм имеет внутренний диаметр 20 мм, такой же внутренний диаметр у полиэтиленовой трубы, которую предполагается проложить от кессона к дому, поэтому:

18/10*1,16 = 2,088 м

Это потеря напора в полиэтиленовой (ПНД) трубе, ведущей к дому.

Особо не мудрствуя, я взял потерю напора для этого диаметра, 20 мм, и двух потребителей из своей же таблицы и нашел потерю напора для нужной нам длины трубопровода, помня о том, что в таблице указана потеря напора для длины в 10 метров.

Однако для оценки стабильности работы насоса нужно найти полное сопротивление трубы на всасе:

7,5/10*1,16 = 0,87 метра

и общая потеря напора на всасе будет равна:

0,87 + 7,5 = 8,37 метра,

что очень близко к критическим 9 метрам, максимально возможной глубине всасывания насоса. Поэтому, желательно, либо увеличить глубину кессона, хотя бы до 3 метров, либо использовать насосную станцию с внешним эжектором, что намного дороже. Еще вариант, увеличить диаметр всасывающего трубопровода до 32 мм, тогда общее сопротивление трубы уменьшится.

Давайте выберем вариант по надежней: увеличим диаметр трубы на всасе, поменяв её на металлопластик с наружным диаметром 32 мм (внутренний, соответственно, 26 мм) и «опустим» кессон на полметра. Общая высота подъема воды при этом нисколько не изменится. Мы лишь подвинем насос поближе к воде.

7/10*0,33 = 0,231 метра, и

7,0 + 0,231 = 7,231 метра,

Что уже вполне приемлемо, и с поиском нужного насоса, скорее всего, проблем не будет.

Полипропиленовая труба с наружным диаметром 20 мм имеет внутренний диаметр 16 мм, и потеря напора на ней составит:

9/10*3,49 = 3,141 метра

Теперь сложим все, что мы вычислили:

13,4 + 2,09 + 0,23 + 3,14 = 18,86 метра

И прибавим к этому оговоренные нами ранее десять процентов на потерю в местных сопротивлениях:

18,86 +10% = 20,75 метра.

Но это лишь тот напор, который должен преодолеть насос, чтобы вода просто полилась из смесителя. Чтобы вода пошла из смесителя под напором, к этому нужно добавить так называемый «свободный напор». По стандартам он должен быть не меньше 3 метров, исходя же из практических соображений, лучше закладывать в расчет число побольше, в разумных, конечно, пределах, например, 15 метров. Этого хватит на преодоление сопротивления в различном подключаемом нами оборудовании: бойлер, стиральная и посудомоечная машина и т.д.

Таким образом, мы получаем желательные характеристики насоса:

20,75 + 15 = 35,75, т.е. примерно 36 метров,

Но не меньше 20,75 + 3 = 23,75, т.е. примерно 24 метра.

При этих напорах насос должен выдавать нам 24 литра в минуту или 1,44 кубометра в час.

Напомню, это не те характеристики, которые написаны на шильдике насоса, а те, которые насос должен реально выдавать при этом напоре и расходе.

Как это узнать? Читаем дальше…

виды для скважины на воду, как выбрать глубину погружного, характеристики, мощность

В своем доме водопроводную систему зачастую приходится устанавливать своими руками. Мало какой поселок, находящийся в удалении от города, имеет свою систему водоснабжения. А где брать воду? Конечно же, из скважины. Пробурить скважину – задача непростая, но мы ее здесь рассматривать не будем. Допустим, что скважина уже есть, теперь необходимо подобрать глубинный насос для выкачивания оттуда воды.

Критерии выбора погружного глубинного насоса для скважины с водой

На выбор влияет ряд параметров, каждый из которых нужно учитывать:

  1. Расход воды. Прежде чем направиться в магазин за агрегатом, надо рассчитать, сколько воды у вас потребляется за сутки.Это позволит определить нужную мощность прибора, а также его производительность. Если семья не очень большая и не требуется поливать несколько десятков соток огорода, достаточно будет насоса, который дает 50-60 л/мин. При больших расходах понадобится большая мощность.
  2. Глубина воды. Данный параметр всегда указывается в паспорте прибора. Если вы точно не знаете, какой глубины ваша скважина, можно проверить это следующим образом: подвесить на тонкую веревку тяжелый предмет, опустить на дно, пока не упрется (веревка при этом ослабнет), вытащить и посмотреть, где веревка мокрая, а где сухая. Длина сырой части укажет на глубину воды, а сухой – расстояние до воды. Общая длина определит размер скважины.
  3. Диаметр трубы. Измерить его можно самому, либо позвонить рабочим, которые занимались бурением скважины. Величину в сантиметрах понадобится перевести в дюймы.
  4. Дебет. Этот показатель определяет скорость, с которой скважина наполняется водой. Точно определить дебет нельзя, поскольку весной вода поступает быстрее, а зимой – медленнее. Здесь обычно называют приблизительные числа.

Чтобы их подсчитать, надо попросить у кого-нибудь из соседей насос, погрузить его в скважину и засечь время, которое потребуется, чтобы полностью выкачать воду. Затем нужно засечь, сколько времени потребуется на заполнение скважины водой. Разделив второй показатель на первый, можно вычислить приблизительное значение дебета.

А как же определить, что скважина вновь полна водой? Очень просто! Нужно всего лишь опускать в нее тот же грузик на веревке, которым производился замер столба воды.

Когда измерения совпадут с теми, которые были получены при замерах глубины, значит, скважина заполнена водой.

Виды глубинных моделей

Погружные агрегаты для скважины разделяются на основе нескольких характеристик – по конструкции, производительности и по стране-производителю.

По конструкции

Конструкция насоса определяет тип его работы. По данному параметру насосы можно разделить на 3 вида:

  1. Вибрационные. Такие устройства устанавливают в том случае, если скважина не очень глубокая. Конструкция у таких агрегатов достаточно простая, а максимальная глубина скважины, с которой они могут черпать воду, не должна составлять более 50 м. Работает погружной вибрационный аппарат так: через катушку проходит магнитное поле, притягиваюшее к себе шток и сердечник из стали. К штоку присоединена диафрагма, которая начинает изгибаться, тем самым открывая доступ воде в область, где магнитное поле имеет меньшую величину.

    В момент прекращения действия тока диафрагма резко изгибается в обратном направлении, а вода при этом выталкивается через трубу наружу.

  2. Центробежные. Данный тип устройств можно применять практически для всех видов скважин. Это модели со сложной конструкцией, обычно довольно дорогие из-за своей универсальности. Вода в них выталкивается в трубу благодаря действию центробежной силы.
  3. Глубинные. Предназначены для выкачивания воды с больших глубин. Это самые мощные агрегаты, при этом достаточно компактные, что позволяет помещать их в скважины с небольшим диаметром. Для установки таких аппаратов нужен определенный опыт и особое оборудование. Глубинные модели не портятся при перекачивании даже загрязненной воды. Из-за всех этих преимуществ они намного дороже, чем другие виды насосов.

При выборе не рекомендуется покупать агрегаты с сальниковой набивкой. Они прослужат гораздо меньше, чем модель с торцевым уплотнителем, да еще и потребуют регулярного обслуживания.

По производительности и напору

На выбор должны влиять две важнейшие характеристики – напор и производительность. Первый параметр определяет, на какую высоту насос может поднять воду, второй – какой объем воды агрегат способен перегнать за 1 час.

Обычному человеку нужно около тонны воды в день. Умножаем количество членов семьи на 1000 л. и получаем требуемую производительность. Если в семье муж, жена и ребенок, им потребуется 3000 л. воды в сутки.

Не менее важен и такой параметр, как максимальный расход. Он определяется тем, сколько воды можно будет использовать за 1 минуту времени. Например, если несколько членов семьи будут одновременно пользоваться краном на кухне, туалетом и ванной, расход составит около 25 литров в минуту.

При большем количестве домочадцев понадобится более высокий показатель максимального расхода. Если на участке имеется огород, который нужно ежедневно поливать, то и расход воды будет соответственно выше.

Что такое канализация септик? Читайте.

Как собрать душевую кабину? Читайте на сайте.

Как сделать ливневую канализацию в частном доме?

Рекомендуем ознакомиться с видео, в котором рассказано, как выбрать бюджетный насос:

Как определить требуемый напор? Его можно рассчитать по формуле:

((h + 6) х 1,15) + k

Где h – это высота дома в метрах, а k – глубина скважины.

Например, если высота дома – 6 метров, а глубина скважины – 40, то получаем: ((6+6) х 1,15) + 40 = 53,8 м. Это минимальный напор, который потребуется для данных условий.

Кроме этого, нужно учитывать, на каком удалении от дома находится скважина. Каждые 10 м длины горизонтальной трубы будут отнимать 1 метр напора. То есть, если скважина в 15 метрах от дома, к полученному выше значению потребуется прибавить еще 15.

По стране-изготовителю и стоимости

По цене модели для скважины можно разделить на несколько категорий:

Эконом-класс

  1. Россия – «Unipump», «Водомет».
  2. Украина – «Водолей».
  3. Польша – «Omnigena», «Ebara», «Hydro-Vacuum».
  4. Германия – «Wilo».
  5. Италия – «Calpeda», «KSB», «Saer».

Не каждый из этих производителей может похвастать высоким качеством своей продукции, но цена при этом очень низкая, а модели вполне могут удовлетворить рядового дачника. Если речь идет о загородном доме, где постоянно живет несколько человек, такие насосы долго не прослужат, поскольку не рассчитаны на большую регулярную нагрузку.

Бизнес-класс

Лучшим представителем этой категории считаются датские насосы Grundfos серии SQ. Эти агрегаты снабжены встроенной системой защиты, которая не даст насосу включиться при отсутствии воды. Кроме того, в этих насосах имеется система плавного пуска, благодаря которой обеспечивается многолетняя бесперебойная работа механизма. Рассмотрев возможные варианты, каждый может определиться, какой лучше подобрать аппарат.

Погружные модели нельзя включать вне воды, на открытом воздухе. Это чревато быстрым сгоранием их механизмов.

Премиум-класс

К этой категории относятся итальянские насосы «Lowara» и немецкие «Grundfos SQE» и «Grundfos SP». Такие аппараты снабжены процессором, с помощью которого осуществляется автоматическое управление подачей воды.

Эти агрегаты позволяют поддерживать стабильное давление и ровный ток воды. Приобретая насос из этой категории, можно быть уверенным, что он прослужит долгие годы напрлет.

Важные советы

Все вышеперечисленные критерии являются определяющими при выборе насоса для скважины. Но есть еще несколько важных моментов, на которые тоже следует обратить внимание:

  1. Мощность, потребляемая насосом и напряжение питания. Со вторым параметров все достаточно ясно – почти все насосы подключаются к сети 220 В, хоть и бывают некоторые исключения. А вот с мощностью не все так просто. Прежде чем покупать модель, следует убедиться, что она не превышает ресурсы установленных электроприборов – УЗО, кабелей и автомата.
  2. Разрешенный уровень загрязнений. Большинство глубинных устройств нормально работает только с чистой водой.
  3. Дополнительные функции и оснащение. Насосы могут быть снабжены защитой от перегрева, автоматической системой отключения при минимальном уровне воды, а также встроенными системами фильтрации.

Оценив все приведенные характеристики, можно смело направляться в магазин за подходящим насосом.

Не стоит гнаться за дешевизной – качество всегда требует серьезных затрат, которые обязательно окупятся долгим сроком службы и бесперебойной работой глубинного агрегата. В других наших статьях вы можете ознакомится с отечественными смесителями.

плюсы для потребителя и особенности эксплуатации


Сегодня владельцы коттеджей хотят пользоваться всеми благами цивилизации. Что нужно, чтобы жить в частном доме с городским комфортом? В первую очередь — электричество и источник чистой питьевой воды. Если электроснабжение подключается централизованно, то вода, чаще всего, — забота владельца загородной недвижимости. Для этого роют колодец, или, что предпочтительнее с точки зрения качества воды, — бурят артезианскую скважину. Следующий этап организации индивидуального водоснабжения — поднять воду с глубины 50 — 100 метров. Для этого нужен скважинный насос. Какое оборудование выбрать? Ответ в нашей статье.

Содержание:
  • Что такое насос
  • Какие бывают типы насосов
  • Для чего нужен скважинный насос
  • Технические характеристики качественного скважинного насоса
  • Преимущества насоса с регулятором частоты вращения двигателя
  • Где купить современный насос для скважины
Насосы: определение и сферы использования

Чтобы вы сделали осознанный выбор насоса для загородного дома, кратко расскажем, что это такое, и как вообще классифицируются насосы. Гидравлический насос перекачивает жидкость. Возьмём для примера центробежный насос.


Жидкость перекачивается так — рабочее колесо насоса вращает электромотор. Под действием центробежной силы, жидкость непрерывно движется между изогнутыми поверхностями лопаток от центра колеса к его внешней части. Далее жидкость выбрасывается в специальную камеру — диффузор. Вращаясь, лопатки передают жидкости энергию. Поэтому она получает ускорение и приобретает кинетическую энергию — напор, которая затем преобразуется в энергию потенциальную — давление.

При вращении колеса, во всасывающем патрубке образуется разряжение и жидкость непрерывно поступает в рабочее колесо, а затем, также непрерывно, отводится в напорный трубопровод. Если сказать упрощённо, то насос — это устройство, с помощью которого жидкость перекачивается и транспортируется из точки А в точку В.

Теперь расскажем, какие бывают насосы. Бытовые насосы можно разделить на следующие типы:
  • Циркуляционные. Эти насосы используют в системах отопления и водоснабжения частных домов для обеспечения тока жидкости по трубам. Например, циркуляционный насос гонит теплоноситель по трубам радиаторного отопления, теплого пола, или горячую воду по трубопроводам системы ГВС.  

На фото ниже, устройство современного циркуляционного насоса с низким энергопотреблением Grundfos серии UPS.
  • Дренажные. Насосы используют для откачки воды из затопленных участков, котлованов или подвалов. Когда уровень жидкости в откачиваемом резервуаре понизится, поплавковый выключатель отключит двигатель дренажного насоса.

  • Канализационные. Эти насосы обычно устанавливают недалеко от санузла или кухни. Стоки из унитаза, мойки или душевой попадают в насос, где их измельчают и далее их перекачивают в канализацию. Канализационные насосы ставят, если невозможно организовать самотёчный сток стоков. 


  • Скважинные. Насосы этого типа используют в системах водоснабжения частных домов для подачи воды из скважин в коттедж.

Как работает система водоснабжения коттеджа на базе скважинного насоса
Устройство индивидуальной системы водоснабжения загородного дома пошагово:
  • На участке исследуют грунт и определяют глубину залегания водоносного слоя.
  • Бурят скважину диаметром 3,5 — 4».
  • Скважину обсаживают стальными или пластиковыми трубами.
  • Скважину промывают от песка.
  • В водоносном горизонте скважины устанавливают фильтр.
  • В скважину опускают погружной насос.
  • В дом вводят трубопровод, по которому подаётся вода из скважины.
  • Далее делают разводку по водопотребителям.


Учтите, что в отличие от насосных станций, скважинный погружной насос качает воду с большей глубины. Например, если поверхностный самовсасывающий насос поднимет жидкость, если до зеркала воды не более 8 метров, то скважинный погружной насос перекачает воду с глубины 50, 100 и более метров.

Как выбрать надёжный скважинный насос

Качественный скважинный насос обходится дороже, чем поверхностный. Стоит ли переплачивать за это оборудование? Выше мы уже писали, что поднять воду из артезианской скважины может только погружной насос. При выборе насоса не гонитесь за дешевизной, ведь скупой платит дважды. Смотрите:

  • Если вы сэкономите на покупке качественного скважинного насоса, и он сломается в течение 3-5 лет, то его придётся доставать из скважины, ремонтировать или покупать новый. А это — дополнительные расходы.
  • Недобросовестные производители, чтобы удешевить свой продукт, часто используют для смазки подшипников насоса масло, которое биологически не разлагается. В случае, если из-за поломки оборудования, это масло попадёт в воду, её качество заметно ухудшится. Мнимая экономия влетит вам в копеечку, т.к. придётся очищать скважину от загрязнения.
  • Скважинный насос, который постоянно, независимо от количества включённых точек водоразбора качает воду на максимальной мощности, т.е. не имеет регулятора частоты вращения двигателя, работает неэкономично. Это приведёт к избыточному расходу электроэнергии и увеличению счетов за пользование электричеством.

Производители инженерного оборудования предлагают множество моделей скважинных насосов с разными техническими характеристиками. Чтобы вы не запутались, и имели ориентиры при покупке, рассмотрим насосы Grundfos серии SQ и SQE.



Особенности моделей:
  • Диаметр насосов 3» — 74 мм. Поэтому они поместятся в скважине небольшого диаметра. Тем самым вы сэкономите на бурении, например, сделав скважину диаметром всего 76 мм.
  • В подшипниках насосов использовано биоразлагаемое масло. Если оно попадёт в скважину, то это не приведет к её загрязнению. 
  • В насосах применена технология плавного пуска. Её преимущества — при запуске обычного насоса увеличивается нагрузка на электросеть коттеджа. Из-за этого может возникнуть кратковременная просадка напряжения. Это негативно отразится на работе инженерного оборудования и бытовой техники. Чтобы защитить загородный дом от скачков напряжения устанавливают стабилизатор напряжения. Двигатели скважинных насосов Grundfos SQ и SQE оборудованы электронным блоком. Он нивелирует взаимное влияние насоса и электрической сети, т. к. при старте уменьшается пусковой ток, а мотор плавно разгоняется за две секунды до оптимальной скорости. Это продлит срок службы электромотора насоса и другого электрооборудования, установленного в коттедже, а также защищает систему водоснабжения от гидравлического удара. 
  • Насосы серии SQ и SQE работают в диапазоне напряжения питающей сети от 150 до 315 Вольт.
  • В насосы встроена система защита от сухого хода. Наличие протока воды контролирует встроенная в насос автоматика. Она отслеживает уровень потребляемой мощности и, если её уровень близок к нулю, то автоматика отключит насос, например, если в скважине внезапно упал уровень воды. 
  • Также насосы оснащены системой защиты от перегрузки и перегрева.
Преимущества скважинного насоса с регулируемой частотой вращения двигателя

Представьте ситуацию — в доме кто-то принимает душ, хозяйка открыла кран на кухне, а глава семейства моет машину на улице. Что произойдёт, если одновременно спустить воду в туалете? Ситуация знакома многим: из-за скачка давления, поток воды из смесителя упадёт, а тот, кто моется под душем почувствует, как резко изменилась температура воды. Чтобы этого не случилось, скважинный насос должен поддерживать постоянное давление, независимо от количества включенных точек водоразбора.

Рассмотрим эту особенность на примере насоса Grundfos SQE, с двигателем, оснащённым автоматическим регулятором частоты вращения вала. Такой насос изменит свою производительность и, гибко подстроится под бытовые условия в доме в зависимости от количества открытых кранов и работающих устройств в системе водоснабжения. Это поднимет уровень комфорта в коттедже на новый уровень. Ещё одна выгода для потребителя — экономия электроэнергии, т.к. мощность насоса варьируется в зависимости от нагрузки.

Кроме удобства для владельцев дома, современные стиральные и посудомоечные машины, водонагреватели и газовые котлы также нуждаются в поддержании стабильного давления в трубопроводе.

Важны нюанс! Для поддержания постоянного давления в системе, насос серии SQE с частотным преобразователем должен работать в тандеме с блоком управления Grundfos CU 301.



В комплект поставки насоса входят все необходимые компоненты:
  • Скважинный насос с электрическим кабелем длиной 40 метров, который предназначен для использования в питьевой воде.
  • Гидроаккумулятор на 8 литров. 
  • Блок CU 301 с интуитивно понятной панелью управления, оснащённой светодиодами. Подключение к блоку производится через питающий кабель двигателя. 
  • Манометр, датчик давления и дополнительные принадлежности для монтажа.


Скважинный насос изготовлен из нержавеющей стали и современных композитных материалов.

Выводы

Скважинные насосы серии SQE это — готовое «умное» решение для водоснабжения загородного дома. Отметим, что насосы серии SQ и SQE — по своей сути, идентичные насосы, отличающиеся только тем, что в серии SQE есть возможность подключения более продвинутой автоматики — блоков управления CU300, CU301. Как уже говорилось выше, эти устройства гибко регулируют производительность скважинного насоса, максимально адаптируя его к потребностям владельцев коттеджа. Также обе серии могут работать с реле давления воды.

Обратите внимание на гарантийные сроки, которые предоставляет производитель насосов:
  • Серия SQ – 2 года.
  • Серия SQE – 5 лет.

Если вы хотите купить насосы Grundfos серий SQ и SQE, или у Вас возникли вопросы по данному оборудованию, обращайтесь в отдел клиентского сервиса компании ХОГАРТ: [email protected]

Насос для скважины 100 метров. Список моделей от бурильщика!

Загрузка…

Сегодня мы рассмотрим глубокие артезианские 100 метровые скважины. Вы узнаете, как подобрать насос для них и какие модели подходят под ваши параметры.

Для общего понимания о чем идет речь, вам может понравится наша вводная статья по насосам, из которой можно узнать об их видах, основных отличиях, диаметрах, как посчитать основные параметры этого устройства и другое. Последний пункт мы рассмотрим и здесь, на примере подбора насоса для глубины 100 метров.

Всё самое свежее и актуальное по насосам для скважин публикуется в этом разделе. Возможно, вы найдете там что-то интересное для себя.

Какой выбрать погружной насос для скважины 100 метров

Имеется высокий шанс того, что буровики, после всех буровых работ, оставили вам паспорт на скважину и туда уже вписали рекомендации по выбору насоса. Это нормальная практика. Найдите свой паспорт и посмотрите, есть ли там что-то подобное. Купите насос для артезианской скважины 100 метров согласно рекомендациям и на этом ваш выбор будет успешно завершен.
Не нашли данных рекомендаций? Не страшно, главное оставьте паспорт рядом, он нам еще пригодится в течение этой статьи. 

Для начала нужно узнать, какой размер насоса пройдет в вашу обсадную трубу. Чтобы долго не расписывать, какие водяные насосы куда входят, мы составили эту табличку:

Обсадная труба Диаметр насоса
Стальная 133 мм (без пластика) 4 дюйма
Стальная 133 мм + 110 мм пластик 3 дюйма
Стальная 133 мм + 117 мм пластик 3 дюйма или 3. 5 дюйма
Оцинкованная 152 мм + 125 мм пластик 4 дюйма
Стальная 159 мм + 125 мм пластик 4 дюйма

Обратите внимание! Скважинные насосы диаметром 3 дюйма для глубоких скважин довольно дорогие и буровики предлагают в разы сэкономить, путем установки 4-х дюймового насоса (98 мм), в скважину с трубами 133 мм + 117 мм. Внутренний диаметр 117 мм ПНД трубы около 101-102 мм, а значит, этот насос можно туда протиснуть. Но проблема в том, что в холодной воде пластиковая труба сузится до 100 мм, плюс к этому она не идеально ровная и в гарантийном случае, в 90% случаев вы не достанете свой погружной насос. Это значит, что скважина придет в негодность.

Теперь давайте посмотрим, что нам может сказать название глубинного насоса. Возьмем Aquario ASP 1.5C-60-75, эта марка стала достаточно популярной и их продают на каждом шагу.
Число 1.5 указывает на производительность в 1.5 м3/час.
Следующая цифра 60 это напор насоса, 60 метров.
Говоря проще, при напоре 60 метров, данная модель обеспечит производительность в 1.5 м3/час.
Последнее обозначение 75 говорит нам, что диаметр насоса 75 мм или 3 дюйма.

Этот насос может обеспечить большую производительность при меньшем напоре или больший напор при меньшей производительности. Чтобы лучше понять все его характеристики, нужно воспользоваться графиком производительности. Но этой статьей мы избавили вас от подобной скуки и уже выбрали все насосы.

Насос для скважины 100 метров для полива


Значительная часть людей в СНТ или в деревнях, заказывающие бурение скважины, посещает свои дачи периодически и постоянно там не проживает. Поэтому, в качестве экономии, они выполняют летнее обустройство скважины без водоснабжения дома и сохраняют часть семейного бюджета. В таких скважинах используют главным образом недорогие насосы. Именно их мы сейчас и подберем насосы для такого типа скважин.

Но вначале о главном: погружной насос выбирают не по глубине скважины, а ориентируясь на динамический уровень воды. Насос нужно опустить на 3-5 метров ниже динамики и при любых ситуациях он всегда будет под водой.
Чтобы узнать свой динамический уровень, посмотрите паспорт на скважину, он там указан.
В этой статье мы выберем погружной насос для артезианской скважины 100 метров, ориентируясь на динамический уровень 90 метров. Мы уже успели выбрать насосы для любых других уровней, найдите в этой таблице свой и посмотрите, какие насосы подходят для вашей 100 метровой скважины:

Нам нужно узнать напор нашего будущего водяного насоса для артезианской скважины 100 метров. Итак, вода на глубине целых 90 метров и чтобы она поднялась к нам, ей нужно преодолеть 90 метров. Значит, напор насоса должен быть 90 метров. Но вам нужно хотя бы 2 атм. давления, чтобы водой можно было пользоваться комфортно. Мы знаем, что 1 атм. = 10 метрам напора. Значит, прибавим еще 20 метров.
Получаем, нам нужен бытовой насос с напором 110 метров.
Выбираем модели:

Дебит скважины 2 м3/час.

  • Водолей БЦПЭ 0.32-140У
  • SPERONI STS 1020
  • Aquario ASP 1.5C-120-75 (3 дюйма)
  • Grundfos SQ 2-100 (3-х дюймовый)

Дебит скважины 2.5 м3/час.

  • SPERONI SPS 1033
  • Grundfos SQ 2-115 (3 дюйма)

Дебит скважины 3 м3/час.

  • SPERONI SPS 1829 или SPS 1040
  • Grundfos SQ 3-95 или 2-115 (3 дюйма)
  • UNIPUMP ECO 5

Дебит скважины 3.5 м3/час.

  • SPERONI SPS 1833
  • Grundfos SQ 3-105 (3 дюйма)
  • UNIPUMP ECO 6

Дебит скважины 4 м3/час.

  • SPERONI SPS 1845
  • UNIPUMP ECO 6

В таких скважинах чаще всего используются дешевые модели насосов, но подобрать недорогой 3-х дюймовый, при нормальном дебите, невозможно. Поэтому придется заплатить за Грундфос или искать аналоги от неизвестных фирм.

Насос для дома

Теперь посмотрим основную часть материала, сейчас мы выберем глубинный насос для скважины 100 метров для водоснабжения дома.

В разделе выше мы разобрались, что насос выбирается не по глубине, а по динамическому уровню воды в скважине. Данный показатель вы легко найдете в паспорте на скважину.
Здесь мы рассмотрим модели бытовых насосов для динамического уровня 90 метров или около того. Если у вас другое значение, тогда нажмите здесь, и вы попадете на список наших статей, с насосами под любой другой динамический уровень.

Итак, нам нужно купить насос, но мы не знаем, какой напор он должен создавать. Так давайте узнаем. Вода в скважине находится на глубине 90 метров и чтобы ее поднять на поверхность, ей нужно преодолеть 90 метров. Значит таким и должен быть напор насоса. В доме в кране должно быть давление 3 атм., а мы знаем, что 1 атм. = 10 метрам напора. Значит, прибавим еще 30 метров и получим 120 метров напора. Вода передвигается по трубопроводам, где имеются некоторые потери и чтобы их компенсировать, а также, чтобы компенсировать любые другие незначительные потери, добавим еще 20 метров напора.

Добавленные 20 метров разгружают наш скважинный насос, благодаря им он работает быстро и легко создает давление даже при пониженном напряжении.

В итоге, мы знаем, что нам нужен насос с напором 140 метров.
Идем в магазин и смотрим эти модели:

Дебит скважины 2 м3/час.

Дебит скважины 2.5 м3/час.

  • SPERONI SPS 1833 или STS 2524 или SPS 1048
  • Pedrollo 4SR4m/26

Дебит скважины 3 м3/час.

Дебит скважины 3.5 м3/час.

Дебит скважины 4 м3/час.

Вас заинтересует:

Поделитесь статьей с друзьями:



Насос для скважины 20, 30, 40, 50, 80, 100 метров: какой выбрать, установка

От того, насколько правильно выбран насос для скважины 30 метров или для подземных источников большей глубины, зависит эффективность функционирования всей системы автономного водоснабжения, которую обслуживает такое устройство. Современные производители выпускают множество разнообразных моделей скважинных насосов, которые отличаются друг от друга как по конструктивному исполнению, так и по принципу действия. Чтобы корректно подобрать насосное оборудование для решения определенной задачи, следует разобраться как в его конструкции, так и в типах.

Скважинный насос в комплекте с необходимым оборудованием

Виды насосного оборудования для оснащения скважин

Электронасосы, используемые для обслуживания подземных скважин, в зависимости от расположения относительно перекачиваемой жидкой среды делятся на две категории:

  1. оборудование поверхностного типа, которое устанавливается на поверхности земли, в непосредственной близости от подземного источника;
  2. погружное или глубинное оборудование, помещаемое в толщу перекачиваемой им жидкой среды.

По конструктивному исполнению и принципу действия насосы для скважин делятся на устройства нескольких категорий:

  • устройства центробежного типа;
  • вибрационные насосы для скважин;
  • винтовое насосное оборудование;
  • скважинные насосы вихревого типа.

Наземные насосы для скважин удобно использовать в том числе из-за того, что такие устройства благодаря их расположению на поверхности земли легко обслуживать. Между тем применять гидромашины данного типа можно только для откачивания жидкой среды из скважин глубиной не более 10 метров. Если же вы раздумываете над тем, какой насос выбрать для скважины 20 метров, 50 метров и даже 100 метров, то рассмотреть надо устройства погружного типа.

Важным преимуществом использования погружных насосов для оснащения скважин является еще и то, что такие устройства, постоянно находясь в толще перекачиваемой ими жидкой среды в процессе эксплуатации, не нуждаются в дополнительном охлаждении.

Схема круглогодичного водоснабжения загородного дома, основанная на погружном скважинном насосе

По тому, как реализован принцип управления скважинным насосом, такое устройство может относиться к ручному или автоматическому типу. Ручная гидромашина, в отличие от автоматической, для работы которой требуется электричество, является энергонезависимой.

По какому принципу работают скважинные насосы различных типов

Выбирая насос для скважины 15 метров, 30 метров или для оснащения подземного источника большей глубины, как уже говорилось выше, необходимо знать принцип действия насосного оборудования различных типов.

Поверхностные

Задаваясь вопросом о том, какой насос выбрать для скважины 30 или 40 метров, следует иметь в виду, что устройства поверхностного типа для этого не подойдут. Использовать их можно лишь в тех случаях, если глубина источника, из которого предстоит откачивать воду, не превышает 10 метров. Насосы данного типа устанавливаются на поверхности земли или на специально оборудованной плавающей платформе, а жидкая среда подается из подземного источника по шлангу или трубе. При использовании поверхностных помп необходимо следить за тем, чтобы перекачиваемая жидкость не попадала на корпус устройства.

Центробежные

Глубинные насосы центробежного типа являются наиболее распространенным оборудованием, используемым для откачивания жидких сред из скважин значительной глубины. Основу конструкции таких гидромашин, при помощи которых может успешно обслуживаться даже очень глубокий колодец, составляет рабочее колесо. На внешней поверхности рабочего колеса зафиксированы лопатки, перемещающие перекачиваемую жидкую среду по внутренней камере.

Устройство скважинного насоса центробежного типа

При вращении рабочего колеса, которым оснащен центробежный глубинный насос для скважины, на перекачиваемую жидкую среду воздействует центробежная сила, способствующая выталкиванию жидкости через напорный патрубок. При отбрасывании жидкости к стенкам рабочей камеры в центральной части камеры создается разрежение воздуха, которое обеспечивает всасывание очередной порции жидкой среды через впускной патрубок.

Насосное оборудование центробежного типа отличается высокой производительностью. Кроме того, такие устройства способны создавать поток жидкой среды, характеризующийся значительным напором, благодаря чему можно использовать данный насос для скважины 40 метров, для скважины 50 метров и даже для оснащения подземного источника, глубина которого составляет 100 метров.

Конфигурации центробежных насосов могут сильно различаться в зависимости от предназначения оборудования

На современном рынке есть множество разнообразных моделей глубинных центробежных насосов, поэтому потребителю есть из чего выбирать. При использовании центробежного погружного насоса для скважины 20 метров, 30, 40, 50 или даже 100 метров глубиной, надо иметь в виду, что он критично относится к содержанию твердых примесей в перекачиваемой жидкой среде, поэтому необходимо позаботиться о его оснащении фильтрационным элементом.

Вихревые

Вихревые глубинные насосы, которые по своему конструктивному исполнению являются модификацией устройств центробежного типа, используются для скважин глубиной 30 метров и более. Наряду с рабочим колесом в конструкции насосов данного типа имеются канавки, выполненные на стенках внутренней рабочей камеры. Перемещаясь по этим канавкам, поток перекачиваемой жидкой среды приобретает дополнительное ускорение. Благодаря такой конструктивной особенности данные насосы можно устанавливать на скважины глубиной 40 и более метров, даже характеризующиеся небольшим дебетом, поскольку эти гидромашины способны формировать поток, отличающийся стабильным давлением.

Вихревые глубинные насосы могут использоваться самостоятельно или в автоматических насосных станций

Глубинные насосы вихревого типа не рассчитаны на работу с жидкой средой, которая содержит в своем составе твердые включения количеством более 40 г/л. Кроме того, следует учитывать, что такое оборудование, если сравнивать его с центробежным, обладает меньшей производительностью.

Винтовые

Винтовые скважинные насосы, применяемые для откачивания жидкой среды из скважин, глубина которых не превышает 15 метров, отличаются самой невысокой стоимостью среди всего представленного на современном рынке насосного оборудования. Основу конструкции таких насосов составляет винт (или шнек), который, вращаясь, перемещает по внутренней камере устройства жидкую среду и выталкивает ее в напорный патрубок.

Конструктивные особенности глубинных насосов винтового типа позволяют использовать их для перекачивания достаточно загрязненных жидких сред

Вибрационные

Насосное оборудование вибрационного типа, не отличающееся высокой производительностью, используют для откачивания воды из неглубоких резервуаров, стенки которых надежно защищены от разрушения. Такие насосы в процессе работы создают вибрационные волны в окружающей их жидкой среде, что способствует разрушению незащищенных стенок скважин и колодцев. При использовании насосного оборудования вибрационного типа также следует иметь в виду, что оно достаточно критично относится к жидкой среде, в составе которой содержатся нерастворимые твердые включения.

Устройство скважинного насоса вибрационного типа

Ручные

Ручные скважинные насосы, которые характеризуются невысокой производительностью и приводятся в действие при помощи специального рычага, целесообразно использовать лишь в случаях с перебоями в электросети. Как правило, насосы данного типа применяют, когда требуется откачать небольшое количество жидкой среды из подземного источника.

Ручной насос для неглубокой скважины

Помпы для скважин глубиной не больше 20 метров

Для скважин глубиной 10 или 15 метров может быть использовано поверхностное насосное оборудование инжекторного типа, которое значительно удобнее обслуживать, чем погружные устройства. Между тем следует иметь в виду, что такое оборудование характеризуется невысоким КПД. Из-за этого для откачивания жидкой среды из скважин такой глубины чаще всего приобретают оборудование погружного типа.

Для того чтобы подобрать для скважины, глубина которой не превышает 20 метров, насосное оборудование с соответствующими характеристиками, необходимо выполнить следующие действия:
  1. Значение глубины скважины (ее можно измерить простой веревкой с грузом на конце) необходимо сложить с расстоянием, на которое жидкая среда должна транспортироваться по горизонтальному участку трубопровода.
  2. От полученного значения следует отнять расстояние, на которое погружной насос будет удален от дна подземного источника.
  3. По рассчитанному расстоянию можно подобрать насосное оборудование с требуемыми характеристиками. При этом следует учитывать, что для транспортировки жидкости на расстояние 10 метров требуется давление, равное 1 атмосфере.
  4. Мощность выбираемого оборудования, чтобы учесть гидравлические потери, возникающие в трубопроводе, необходимо увеличить на 10 %.

Для примера подберем насос для скважины глубиной 20 метров, который должен создавать в трубопроводе длиной 40 метров давление, равное 2 атмосферам (20 метров). При расстоянии, на котором насос располагается от дна скважины, равном 4 метра, напор, который должно создавать выбираемое оборудование, можно рассчитать следующим образом:

20+20–4+(40х0,1) = 40 м

По полученному значению можно подобрать недорогие модели насосов китайского или российского производства либо более дорогостоящее оборудование от европейских производителей.

Насосы для оснащения скважин от 20 до 30 метров

Если бурение скважины, которую необходимо оснастить глубинным насосом, выполнено на глубину, превышающую 20 метров, то выбор оборудования для нее также выполняется по вышеописанному принципу. Так, если насос необходим для обслуживания скважины глубиной 25 метров и транспортировки жидкой среды по трубопроводу длиной 40 метров под давлением 3 атмосфер (30 метров), то напор, создаваемый оборудованием, подходящим для решения такой задачи, рассчитывается следующим образом:

25+30–5+(40х0,1) = 54 м

Исходя из полученного значения и поперечного сечения обсадной трубы, которая установлена в скважине, подбирается насосное оборудование с соответствующими характеристиками. Для оснащения скважин такой глубины, как правило, выбираются глубинные насосы центробежного типа.

Популярные модели насосов для скважин

Устройства для скважин глубиной до 40, 50, 80 и 100 метров

Значение напора, который должен создавать насос для оснащения скважин значительной глубины, также рассчитывается по вышеописанной схеме. Учитывая тот факт, что из скважин такой глубины поднимать насосное оборудование достаточно сложно, выбирать для их обслуживания лучше качественные и более надежные модели. С этой целью, как правило, используются либо мощные погружные насосы, либо поверхностные насосные станции, оснащенные, кроме самого насоса, гидроаккумулятором.

Рекомендации по установке скважинных насосов

Чтобы обеспечить эффективную и бесперебойную работу насосного оборудования, используемого для обслуживания скважины, необходимо правильно выполнить его монтаж, для чего можно воспользоваться следующими рекомендациями.

  1. В том случае, если для обслуживания скважины устанавливается не поверхностный, а погружной насос, его располагают в подземном источнике выше дна не менее чем на 1 метр. Насосы погружного типа опускаются в скважину или колодец при помощи специального троса, при этом к ним предварительно подсоединяют трубу или шланг для подъема откачиваемой жидкой среды, а также кабель электропитания.
  2. Насосное оборудование поверхностного типа устанавливается либо в специально подготовленном помещении, либо в кессоне скважины. В саму скважину для откачивания жидкой среды опускается шланг, подсоединяемый к всасывающему патрубку гидромашины. В том случае, если в комплекте с поверхностным насосом используется эжектор, то в скважину вместе с всасывающим опускается и напорный шланг.
  3. При использовании для обслуживания скважины как поверхностного, так и погружного насоса рекомендуется приобрести обратный клапан и фильтр грубой очистки, которые обеспечат защиту оборудования от работы на холостом ходу и попадания в его внутреннюю часть твердых включений, содержащихся в перекачиваемой жидкой среде.
  4. Перед монтажом насосного оборудования шахту скважины рекомендуется тщательно прочистить.

Параметры выбора

Выбирая насос, при помощи которого будет обслуживаться скважина или колодец, следует ориентироваться на следующие параметры оборудования и подземного источника:

  • напор создаваемого насосом потока жидкой среды, измеряемый в метрах водяного столба;
  • производительность устройства;
  • дебет подземного источника;
  • внутренний диаметр обсадной колонны;
  • качество жидкой среды, которую предстоит перекачивать, процентное содержание в ней твердых включений и размеры их частиц;
  • оснащенность насоса дополнительными устройствами;
  • функциональные возможности оборудования.

Как рассчитать (и повысить) эффективность насоса

Насосы используются везде и имеют решающее значение для промышленных процессов, связанных с жидкостями. Они бывают всех форм и размеров — некоторые впрыскивают несколько капель в день, а другие перекачивают десятки тысяч галлонов в минуту.

 

Насосы, как правило, являются одними из крупнейших потребителей энергии в промышленных операциях. В частности, двигатели насосов требуют много энергии. Например, трехцилиндровый насос мощностью 2500 л.с., используемый для гидроразрыва пласта, может потреблять почти 2000 кВт мощности, а это означает, что полный рабочий день гидроразрыва пласта может стоить несколько тысяч долларов только за счет затрат на электроэнергию!

 

Поэтому, естественно, операторы должны стремиться к максимальной энергоэффективности, чтобы получить максимальную отдачу от своих денег.Повышение эффективности даже на 1% может снизить ежегодные затраты на перекачку на десятки тысяч долларов. Отдача стоит затраченных усилий. И если вы хотите дистанционно управлять своими насосами, вы должны помнить об эффективности.

 

В этом посте мы укажем вам правильное направление и обсудим все, что связано с эффективностью насоса. В заключение мы дадим несколько советов о том, как поддерживать эффективность откачки и максимально снизить затраты на электроэнергию.

 

Что такое КПД насоса?

Так что же такое КПД насоса?

 

Проще говоря, КПД насоса означает отношение выходной мощности к потребляемой.Это механическая мощность на валу насоса, измеренная в лошадиных силах (л.с.), по сравнению с гидравлической мощностью выходной жидкости, также измеренная в л.с. Например, если для работы насоса требуется 1000 л.с., а гидравлическая мощность составляет 800 л.с., его КПД будет 80 %.

 

Эффективность насоса зависит от размера и конфигурации насоса.

 

Помните: насосы должны приводиться в движение чем-то, например, электрическим или дизельным двигателем.Истинная эффективность насосной системы должна учитывать эффективность как двигателя, так и насоса.

 

Следовательно, нам нужно подумать о том, как электрическая мощность (при использовании электродвигателей) или тепловая энергия (при использовании двигателей внутреннего сгорания) преобразуется в энергию жидкости, чтобы действительно понять эффективность насоса.

 

Что такое хороший рейтинг эффективности насоса?

Эффективность насоса зависит, конечно же, от типа и размера насоса. Высококачественные насосы, которые находятся в хорошем состоянии, могут достигать эффективности 90% или выше, в то время как насосы меньшего размера, как правило, менее эффективны.В общем, если вы хорошо заботитесь о своих насосах, вы сможете достичь эффективности насоса 70-90%.

 

Эффективность двигателя также является важным фактором. Эффективность двигателя зависит от типа топлива, будь то электричество или углеводород, что, в свою очередь, зависит от доступности и стоимости.

 

Двигатели переменного тока

могут достигать КПД 90%+ при преобразовании электрической энергии в механическую. Двигатели внутреннего сгорания гораздо менее эффективны: типичные показатели эффективности составляют ~ 20% для бензина и ~ 40% для дизельного топлива.Ваш выбор двигателя или типа двигателя будет зависеть от наличия и стоимости топлива или электричества в вашем регионе.

 

 

Электродвигатели более эффективны, чем двигатели внутреннего сгорания, но расположение объекта и стоимость топлива могут сделать выбор двигателей внутреннего сгорания более практичным.

 

Как рассчитать эффективность насоса?

Теперь, когда мы лучше понимаем показатель эффективности насоса, давайте поговорим о том, как его рассчитать.Механическая мощность насоса, или потребляемая мощность, является характеристикой самого насоса и документируется во время настройки насоса. Выходная мощность или гидравлическая мощность рассчитывается как произведение расхода жидкости на «общий напор» системы.

 

Помните: мы пытаемся найти соотношение входной и выходной мощности. Поскольку пайки требуют одинаковых единиц с обеих сторон, нам придется сделать некоторые преобразования, чтобы получить наши гидравлические силовые установки в л.с. Вы увидите, как это делается в примере ниже.

 

ВАЖНО: для расчета истинного напора необходимо также учитывать работу насоса по перемещению жидкости из источника. Например, если исходная вода находится ниже насоса, вам необходимо учитывать дополнительную работу, которую выполняет насос, чтобы поднять исходную воду вверх.

 

 Общий напор = Напор нагнетания + Высота подъема* 

*Примечание. В этом расчете предполагается, что вход насоса не находится под давлением и потери на трение минимальны.Если насос испытывает ненулевое давление всасывания или если имеется значительное трение, вызванное расстоянием или материалом трубы, это также следует учитывать.

 

Вот пример. Рассмотрим насос мощностью 1000 л.с., который выдает воду с расходом 5000 баррелей в сутки при давлении 10 000 фунтов на квадратный дюйм, получая воду из пруда на глубине 20 футов.

 

 Эффективность = Выходная мощность / Входная мощность 
Эффективность = Выходная мощность / 1000 л.с.

Мы знаем входную мощность, поэтому знайте, что нам просто нужно рассчитать выходную мощность, используя преобразование единиц измерения, о котором мы упоминали выше.

 

 Выходная мощность = Расход * Общий напор 
Выходная мощность = 5000 баррелей в сутки * Общий напор

Нам известен расход, но нам нужно получить общий напор, учитывая изменения высоты и давление нагнетания.

 

 Общий напор = Давление нагнетания + Высота напора 
Общий напор = 10 000 PSI + Высота напора

Каждый фут воды создает дополнительное давление на 0,434 фунта на квадратный дюйм, поэтому мы найдем напор путем преобразования изменения высоты в футах в давление всасывания, создаваемое водой.

 

 Высота напора = Изменение высоты (футы) * 0,434 фунта/кв.
 

 

Теперь, когда у нас есть высота напора, мы можем добавить его к давлению нагнетания, чтобы получить общий напор.

 

 Общий напор = 10 000 фунтов на квадратный дюйм + 8,67 фунтов на квадратный дюйм 
Общий напор = 10 009 фунтов на квадратный дюйм

Вы заметите, что высота подъема минимальна по сравнению с давлением нагнетания и оказывает минимальное влияние на эффективность насоса. Однако по мере увеличения перепада высот или уменьшения давления нагнетания изменение высот будет оказывать большее влияние на общий напор.

 

Теперь, когда у нас есть общий напор, мы можем использовать преобразование единиц для расчета выходной мощности.

 

 Выходная мощность = 5000 BPD * 10,009 PSI 
5000 BPD = 0.325 FT 3 / S
10,009 PSI = 1 441,296 LB / FT 2

Выходная мощность = 0.325 FT 3 / S * 1 441,296 фунт / фунт 2
Выходная мощность = 468421 фунт-фут/с
468421 фунт-фут/с = 851.67 л.с.

Теперь, когда у нас есть выходная мощность в л.с., мы можем легко рассчитать КПД насоса!

 

 Эффективность = 851,67 л.с. / 1000 л.с. 
Эффективность = 85,2%

 

Очевидно, что для расчета эффективности насоса достаточно математических вычислений, учитывая все необходимые преобразования единиц измерения. Чтобы не выполнять эти расчеты вручную, воспользуйтесь нашим простым калькулятором КПД насоса.

 

Наш калькулятор КПД насоса позволяет быстро рассчитать КПД насоса, не беспокоясь о переводе единиц измерения.

 

Как измерить эффективность насоса?

Теперь пришло время рассказать, как измерить эффективность насоса. Другими словами, как мы собираем данные, которые нам нужны для расчетов, описанных выше?

 

В наших расчетах используются статические переменные (номинальная мощность насоса и высота источника воды) и динамические переменные (расход и давление нагнетания). Чтобы определить эффективность насоса, нам нужно измерить статические переменные только один раз, если они не изменяются.

 

С другой стороны, мы должны непрерывно измерять динамические переменные с помощью расходомеров и манометров.

 

 

Датчики давления и температуры

можно использовать для удаленного контроля скорости потока и давления для расчета эффективности насоса.

 

 

Если вы хотите измерить реальную эффективность вашего насоса с учетом энергопотребления, вы можете добавить электрический счетчик. Ваш измеритель должен состоять из преобразователя тока и монитора напряжения (при использовании постоянного тока) для электродвигателей или указателя уровня топлива для сгорания.Это даст вам истинное понимание того, как эффективность насоса влияет на потребление энергии и, в конечном счете, на ваш банковский счет.

 

Как повысить эффективность насоса?

До этого момента мы рассмотрели все тонкости определения эффективности насоса. Теперь мы готовы к захватывающим вещам — как повысить эффективность насоса!

 

Один из самых простых способов повысить эффективность насосов — фактически контролировать насосы на наличие признаков снижения эффективности! Если вы отслеживаете скорость потока и разрядку (выходную мощность) вместе с током двигателя или расходом топлива, вы заметите потери эффективности, как только они произойдут.Просто имея под рукой информацию об эффективности насоса, вы можете действовать.

 

 

Программное обеспечение для удаленного мониторинга позволяет отслеживать эффективность помпы на телефоне или компьютере

 

 

Еще один способ повысить эффективность — содержать насосы в хорошем состоянии. Потери эффективности в основном связаны с механическими дефектами насосов, например, трением, утечками и неисправностями компонентов. Вы можете смягчить эти проблемы с помощью регулярного технического обслуживания, которое поддерживает детали в рабочем состоянии и выявляет надвигающиеся сбои.Конечно, если вы постоянно следите за своими насосами на предмет падения эффективности, вы будете точно знать, когда необходимо техническое обслуживание.

 

Вы также можете повысить эффективность насоса, постоянно смазывая его. Смазка — враг трения, а значит, враг эффективности («враг моего врага — мой друг…»).

 

Лучший способ обеспечить смазку — следить за смазочными баками или поддонами и следить за тем, чтобы смазка всегда была под рукой. Вы также можете отслеживать расход смазочного материала на наличие существенных изменений.Если расход смазочного материала увеличивается, это может сигнализировать об увеличении трения в системе.

 

Четвертый способ повысить эффективность работы насосов — убедиться, что размеры ваших насосов и трубопроводов соответствуют вашей инфраструктуре. Хотя мы говорим об этом в последнюю очередь, на самом деле это первый шаг в любой операции по откачиванию. Если ваши насосы и трубопроводы не соответствуют друг другу, никакая смазка или техническое обслуживание не помогут.

 

Трубы имеют физические пределы того, сколько жидкости они могут перекачивать при определенном давлении.Если трубы имеют неправильный размер, вы потеряете эффективность, потому что вашему двигателю придется работать больше. Это похоже на кондиционирование воздуха: если ваши воздуховоды не соответствуют размеру вашего дома, вы в конечном итоге будете платить больше за электроэнергию.

 

 

Оптимизируйте работу насоса с помощью WellAware

В этом посте мы дали вам полное изложение того, что касается расчета и повышения эффективности насоса. Теперь вы можете рассчитывать, измерять и повышать эффективность насосов, потенциально экономя тысячи долларов в год на затратах на электроэнергию.

 

Для тех, кто только начинает заниматься оптимизацией насосов, мы предлагаем специально разработанные готовые решения, которые позволят вам контролировать эффективность насоса за считанные минуты даже в опасных условиях.

 

Ознакомьтесь с нашими продуктами для контроля и управления потоком, давлением и насосами, чтобы узнать больше о том, как отслеживать и повышать эффективность насосов.

Расчет эффективности насоса: формула и уравнение

Эффективность насоса равна мощности воды, производимой насосом, деленной на потребляемую мощность на валу насоса.Выходная мощность насоса определяется тем, сколько воды и какое давление он подает. Электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания передает мощность вала на насос.

Важно выбрать эффективную насосную систему, которая экономит топливо или электроэнергию и снижает ежегодные затраты на перекачку. Плохо выбранные и неэффективные насосные системы могут значительно увеличить годовые затраты. Кроме того, существует вероятность чрезмерного износа насосной установки, что приведет к перерасходу воды.

В эту статью также включен PDF-файл о насосах, их типах и эффективности для дальнейшего чтения.

Основы эффективности насоса 

Эффективность описывает, насколько хорошо машина может преобразовывать один вид энергии в другой. Предположим, что машине предоставляется единица энергии, и ее выход составляет половину этого количества. В этом случае его эффективность составляет 50%. Кроме того, если насос имеет 100-процентный КПД, потребляемая механическая мощность равна выходной мощности насоса.Не существует насоса со стопроцентной эффективностью; следовательно, входная механическая энергия будет превышать выходную энергию. Потери на трение, утечки из-за перепада давления внутри корпуса насоса и потери, вызванные более сложной конструкцией, способствуют снижению эффективности.

В насосной промышленности широко используются два простых, но высокоэффективных механизма: центробежные насосы и асинхронные двигатели переменного тока. Центробежные насосы преобразуют механическую энергию в гидравлическую (расход, давление и скорость), а двигатели переменного тока преобразуют электрическую энергию в механическую.

Большинство центробежных насосов среднего и крупного размера имеют КПД в диапазоне от 75 до 93 процентов, в то время как насосы меньшего размера обычно находятся в диапазоне от 50 до 70 процентов. Напротив, большие двигатели переменного тока, как правило, имеют КПД, близкий к 97 процентам, а двигатели мощностью десять и более лошадиных сил могут быть спроектированы так, чтобы КПД превышал 90 процентов.

На основании приведенного ниже уравнения общий КПД насоса можно определить по соотношению между выходной мощностью воды и потребляемой мощностью на валу:

 

\eta =\frac{P_W}{P_S}\times 100\%

 

Где η — КПД насоса. Кроме того, P W и P S обозначают мощность воды и мощность вала соответственно.

Эффективность насоса можно рассчитать, учитывая два значения, включая расход насоса и общий напор.

Расход

Расход — это показатель количества воды, протекающей через точку в определенное время. С помощью расходомера можно измерить скорость потока. Хотя существует несколько типов расходомеров, ультразвуковой расходомер, как правило, самый простой в использовании.

Нет ограничений на единицы измерения, которые может измерять этот расходомер, но обычно используются галлоны в минуту.

Ультразвуковой расходомер (Ссылка: researchforecast.com )

Общий напор 

Чтобы определить общий напор, необходимо также измерить расстояние от поверхности исходной воды до выходного отверстия насоса. как величина давления на выходе из насоса. Чтобы рассчитать это значение для центробежного насоса, необходимо измерить расстояние от уровня воды до выхода насоса, как показано на следующей диаграмме.

Принципиальная схема головки центробежной головки (Ссылка: pumpsandsystems.com )

Также необходимо измерить давление на выходе из насоса. Это преобразование делается с учетом того факта, что 2,306 фута воды равняется 1 фунту на квадратный дюйм давления (psi), или в единицах СИ один метр морской воды равен 10 000 Па. Например, предположим, что расстояние между поверхностью воды и выход насоса составляет 8 футов, а давление, измеренное на выходе, составляет 60 фунтов на квадратный дюйм. Следовательно, общий напор получается следующим образом:

 

H\ =\ 8\ +(60\times 2.306 \) = \ 146.4 \ ft

И это значение можно выразить в метриках, зная, что 1 фунт на Psi равен 0,0689476 PA:

H = 146,4 \ Times 0,0689476 \ Cong 10.1 \ PA

Определение Эффективность насоса 

Как упоминалось ранее, эффективность насоса можно рассчитать путем деления мощности воды (P W ) на мощность на валу (P S ).

Выходная мощность воды

Насосы используют энергию для создания давления нагнетания и подачи потока.Таким образом, на гидравлическую мощность насоса влияют два перемноженных друг с другом коэффициента:

 

P_W=\ \left(p_2--p_1\right)\times Q

 

p 1 и p 2 — давление насоса на линии всасывания и нагнетания, измеренное в Н/м 2 (или фунт/кв. дюйм), а Q — расход, подаваемый насосом в м 3 /с (или галлонах в минуту).

Кроме того, в американской системе измерения P W может быть выражено как:

 

P_W=\frac{HQ}{3960}

 

Используя эту систему, H (напор воды) и Q (расход) измеряются как в футах, так и в галлонах в минуту.

При константе 3960 произведение расхода и напора (в футах в гал/мин) можно преобразовать в BHP.

Мощность на валу 

Мощность насоса обеспечивается электродвигателем. Формула для расчета выходной мощности электропривода:

 

P_S\ =\ 1,732\times V\ \times I\ \times PF\ \times Motor\ Efficiency\times Coupling\ Efficiency

 

V is измеренное напряжение двигателя в вольтах, I — измеренный ток двигателя в амперах, а PF — коэффициент мощности. КПД двигателя можно получить, рассчитав его путем испытаний или приняв его за проектный КПД. В руководстве поставщика содержится информация об эффективности муфты.

В единицах измерения, принятых в США, P S — это мощность, передаваемая на вал насоса в тормозных лошадиных силах (BHP).

Например, используя эти уравнения, мы можем предсказать, что насос, производящий 90 галлонов в минуту при напоре 35 футов и требующий 1 л.с., имеет общий КПД в этой точке подачи как: {P_S}=\frac{\frac{90\times 35}{3960}\ }{1}\times 100\%=79.5\%

 

Тепловой баланс насоса также можно использовать для определения фактической мощности, необходимой насосу. Разница между входом теплового потока и выходом теплового потока измеряет мощность насоса. Это означает, что падение КПД центробежных насосов приводит к увеличению температуры жидкости на выходе насоса.

Различные категории эффективности насоса

Механический (η м ), объемный (η v ) и гидравлический КПД (η ч ) вносят свой вклад в общую эффективность насоса. Несущая рама, сальник и торцевые уплотнения являются источниками механических потерь. На объемный КПД влияют утечки через компенсационные кольца, балансировочные отверстия, а также зазоры лопаток в полуоткрытых рабочих колесах. Жидкостное трение и потери в улитке и рабочем колесе рассматриваются как часть гидравлического КПД.

Различные потери, влияющие на КПД насоса (Ссылка: ksb.com )

Однако, несмотря на важность механических и объемных потерь, гидравлический КПД имеет большее значение.

Объемный КПД

Объемный КПД насоса определяется отношением фактического расхода, подаваемого им, к его теоретическому расходу при заданном давлении. Рабочий объем насоса за один оборот и скорость привода умножаются для определения теоретического расхода. Например, если насос имеет рабочий объем 200 см3/об и вращается со скоростью 500 об/мин, скорость потока составляет 100 л/мин.

 

{\eta}_v=\frac{Фактическая\расход\расход\от\насоса}{теоретическая\расход\расход}\умножить на 100\% _v=\frac{Q_A}{Q_T}\times 100\%

 

Для измерения фактического расхода необходимо использовать расходомеры. В приведенном выше примере, если при тестировании насос действительно перекачивал 90 литров в минуту, мы можем сказать, что насос имеет эффективность 90%.

Объемный КПД — это наиболее распространенный показатель, используемый для определения состояния гидравлического насоса, основанный на увеличении внутренней утечки, вызванной износом или повреждением. Если бы расходомер не учитывал теоретический расход, фактический расход был бы бессмысленным.

При проектировании системы инженеры-конструкторы рассчитывают пропускную способность насоса при определенном давлении на основе значения его объемного КПД.Важно понимать, что пути утечки внутри насоса обычно остаются постоянными при расчете объемного КПД на основе испытаний потока. Как следствие, если насос испытывается при меньшем, чем его полный рабочий объем (или максимальное число оборотов в минуту), это приведет к неправильному расчету эффективности - если только утечка не будет рассматриваться как константа и соответственно не будет скорректирована.

Рассмотрим случай насоса с регулируемым рабочим объемом, максимальный расход которого составляет 100 литров в минуту. В случае измерения расхода 90 литров в минуту расчетная объемная эффективность составляет 90%.Для насоса, испытанного при половинной производительности (50 л/мин) при том же давлении и температуре потока, потери на утечку все равно останутся на уровне 10 л/мин, поэтому расчетный объемный КПД составляет 80 %.

Второй расчет не является неверным, но требует уточнения: этот насос имеет КПД 80% при половинной производительности. Из-за относительно постоянных потерь на утечку 10 л/мин насос, испытанный в тех же условиях, будет иметь КПД 90 % при рабочем объеме 100 % (100 л/мин), но КПД 0 % при рабочем объеме 10 % (10 л/мин). .

Если представить различные пути утечки в виде фиксированных отверстий, то можно объяснить, почему утечка насоса постоянна при любом заданном давлении и температуре. Скорость потока жидкости через отверстие зависит от его диаметра (и формы), перепада давления жидкости и вязкости. Соответственно, если эти переменные не изменяются, утечка останется постоянной, независимо от рабочего объема или скорости вала.

Механический/гидравлический КПД 

Для определения механического/гидравлического КПД насоса сравнивают требуемый фактический приводной крутящий момент и его теоретический крутящий момент.Механический/гидравлический КПД 100 % означает, что гидравлическому насосу не требуется крутящий момент для обеспечения потока при нулевом давлении. В действительности этому препятствуют механическое и жидкостное трение. 100\% {\eta }_m=\frac{p\times Q_T}{T_A\times N}\times 100\%

 

p - давление нагнетания насоса, Q T - теоретический расход насоса, T A — это фактический крутящий момент, передаваемый насосу, а N — частота вращения вала насоса.

Механический КПД насоса также можно рассчитать, учитывая крутящий момент: к\ насосу}\times 100\%

 

или

 

{\eta }_m=\frac{T_T}{T_A}\times 100\%

 

которая является функцией скорости и вязкости жидкости. Поскольку вязкое трение зависит от вязкости, более высокие скорости насоса приводят к снижению эффективности.Несмотря на снижение вязкостных потерь, более низкая вязкость негативно влияет на объемную эффективность.

Конструкции центробежного насоса и асинхронного двигателя во многом схожи. Они имеют схожие функции в том смысле, что каждый из них может быть изменен разработчиком путем изменения только двух основных компонентов. Двигатель состоит из ротора и статора. Однако центробежные насосы используют рабочее колесо и улитку (или диффузор) для перемещения жидкости. Рабочее колесо является первым компонентом, который необходимо исследовать при оценке эффективности центробежного насоса.

Мы знаем, что для любого рабочего колеса его напор изменяется пропорционально квадрату изменения скорости. При удвоении скорости напор увеличится в четыре раза. То же самое относится к небольшим изменениям диаметра, если вы поддерживаете постоянную скорость. Аналогичные принципы применимы к потоку через крыльчатку, но здесь он прямо пропорционален изменению диаметра или скорости — удвойте и то, и поток удвоится. Изменение скорости вращения или диаметра рабочего колеса фактически относится к окружной скорости точки на его периферии.Эта скорость определяет, какой напор и расход может создать крыльчатка.

Мы знаем, что для любого рабочего колеса его напор изменяется пропорционально квадрату изменения скорости. При удвоении скорости напор увеличится в четыре раза. То же самое относится к небольшим изменениям диаметра, если вы поддерживаете постоянную скорость. На производительность рабочего колеса также влияют такие факторы, как форма лопастей.

Сегодня отправной точкой при проектировании насоса является «удельная скорость». Он выражается на основе скорости вращения, напора и расхода следующим образом:

 

4}}}

 

Кривая производительности центробежного насоса (Артикул: ksb.com )

В заключение, общая эффективность определяется путем перемножения эффективности. Основываясь на входном потоке и давлении, общий КПД можно использовать для определения того, какая мощность привода требуется для гидравлического насоса. Чем эффективнее насос, тем меньше энергии он будет использовать при заданном расходе и давлении, а чем менее эффективен, тем больше энергии будет потеряно на тепло.

 

\eta ={\eta }_v{\eta }_m

 

\eta =\frac{pQ_A}{T_AN}\times 100\%

 

Подробнее о насосах см. следующий PDF.

Насосы и насосная система

Факторы, влияющие на эффективность насоса 

На эффективность центробежного насоса влияют различные факторы:

  • Минимальный тепловой поток поддерживается в линиях рециркуляции для предотвращения кавитации при работе насоса с низким расходом. Как неизбежный результат, насос становится менее эффективным.
  • Важным фактором является шероховатость внутренней поверхности. Гладкие поверхности внутренних частей насоса способствуют высокой эффективности.
  • Эффективность центробежных насосов снижается по мере увеличения зазора компенсационных колец. Компенсационные кольца уменьшают зазор между корпусом насоса и рабочим колесом.
  • Повышенная вязкость жидкости снижает эффективность насоса.
  • КПД снизится из-за механических потерь в муфтах, подшипниках, уплотнениях и т.д.
  • Обрезка крыльчаток снизит эффективность.

Расчет мощности насоса | Нейтрий

Мощность потребляется насосом, вентилятором или компрессором для перемещения и повышения давления жидкости.Требуемая мощность насоса зависит от ряда факторов, включая КПД насоса и двигателя, перепад давления и плотность жидкости, вязкость и скорость потока. В этой статье приведены зависимости для определения требуемой мощности насоса.

: Гидравлическая мощность насоса (кВт).
: Мощность насоса на валу (кВт).
: Требуемая мощность двигателя (кВт).
: Объемный расход жидкости через насос (м 3 /ч).
: Плотность перекачиваемой жидкости (кг/м 3 ).
: Гравитация (9,81 м/с 2 ).
: Напор насоса (м).
: Перепад давления на насосе (кПа)
: КПД насоса (%).
: КПД двигателя (%).

Гидравлическая мощность, также известная как поглощенная мощность, представляет собой энергию, сообщаемую перекачиваемой жидкости для увеличения ее скорости и давления. Гидравлическая мощность может быть рассчитана по одной из приведенных ниже формул, в зависимости от имеющихся данных.

единицы Формула Формула
P - KW
Q - M 3 / H
ρ - KG / M 3
G - M / S 2
H - M
P - KW
Q - M 3 / HR
DP - KPA
P - KW
Q - L / Min
DP - KPA
P - KW
Q - L / S
dP - кПа

Мощность на валу — это мощность, передаваемая двигателем на вал насоса. Мощность на валу представляет собой сумму гидравлической мощности (описанной выше) и потерь мощности из-за неэффективной передачи мощности от вала к жидкости. Мощность на валу обычно рассчитывается как гидравлическая мощность насоса, деленная на КПД насоса, следующим образом:

Мощность двигателя — это мощность, потребляемая двигателем насоса для вращения вала насоса. Мощность двигателя представляет собой сумму мощности на валу и потерь мощности из-за неэффективного преобразования электрической энергии в кинетическую. Мощность двигателя можно рассчитать как мощность на валу, деленную на КПД двигателя.

Существует несколько других характеристик насосов и приводов, которые увеличивают потребляемую мощность для обеспечения конкретной перекачки жидкости. К ним относятся: их собственные рейтинги эффективности, которые должны быть учтены в мощности, выдаваемой двигателем.

В таблице ниже приведены некоторые типичные значения эффективности, которые можно использовать для оценки потребляемой мощности для некоторых типов насосов. Эти значения относятся к насосам правильного размера. Если насос слишком большой или плохо спроектирован, его эффективность может быть намного ниже, чем значения, указанные ниже, это особенно часто встречается у небольших насосов.

4 9055 44-91%
Тип насоса / Компонент Типичная эффективность
Центрифугальный насос 60-85% 9055
Раздвижной лопастный насос 60-90%
Reading 70-98 %
Reep Drive 70-96%
Переменная скорость Drive
на полной скорости
80-98%
Переменная скорость Drive
на 75% полной скорости
70-96%
Переменный скорость Drive
на 50% полной скорости
44-91%
Reight Speed ​​Drive
на 25% полной скорости
9-61%
    1. Игорь Карасик, насосный справочник, четвертый Издание
    2. Справочник инженера-химика Перри, восьмое издание
    Статья создана: 9 июля 2012 г.
    Метки статьи

    Следует ли выключать скважинный насос при выезде из города?

    Есть много причин иметь частную скважину.Колодезная вода бесплатна и надежна и является богатым источником различных полезных минералов, таких как магний, натрий и кальций, которые поддерживают широкий спектр функций организма.

    Думаете об установке системы подачи воды из колодца? Вот некоторые обязательные действия!

    Узнайте все, что нужно знать о земле

    • Учитывайте климатические факторы. Попытайтесь понять, как они могут повлиять на вашу скважину
    • Обратите внимание на близлежащие фабрики, которые могут представлять риск заражения
    • Постарайтесь узнать о качестве подземных вод в регионе.Узнайте, значительно ли снижается уровень воды в определенное время года

    Получение необходимых разрешений

    Каждый штат требует, чтобы его жители получали разрешение, прежде чем копать колодец. Ожидайте платить от 350 до 700 долларов или больше за получение разрешений. Власти посетят ваш участок как минимум пару раз, чтобы убедиться, что ваш колодец правильно закрыт, пробурен и правильно подключен к обозначенной системе водоснабжения.

    Определение необходимого количества воды

    Большинство американских семей потребляют от 60 до 100 галлонов воды в день.Расчет количества воды, которое будет использовать ваша семья, может помочь определить правильный тип насоса для вашего колодца.

    Что такое водяной насос?

    Насосы колодезные

    предназначены для забора воды из колодцев. Это водяной насос, который является сердцем системы водоснабжения скважины. Двумя наиболее популярными типами насосов, используемых в домашних хозяйствах по всему миру, являются погружные насосы и струйные насосы.

    Оба насоса используют центробежную силу для подачи воды вверх или в систему водоснабжения.Эти насосы имеют вращающиеся роторы, известные как рабочие колеса. Рабочее колесо создает вакуум, который заставляет воду подниматься вверх через обсадную трубу в распределительную систему.

    Струйные насосы: Струйные насосы обычно размещаются над землей. У них есть всасывающий насос для подъема воды из-под земли. Всасывающий насос использует рабочее колесо для создания вакуума. Перед использованием струйный насос необходимо заправить проточной водой.

    Струйные насосы для неглубоких скважин обычно используются в скважинах глубиной 25 футов, в то время как глубинные струйные насосы обычно используются в скважинах глубиной 150 футов и более.Для более глубоких скважин обычно требуются погружные насосы.

    Погружные насосы: Погружные насосы могут использоваться в неглубоких колодцах глубиной 25 футов, а также в глубоких колодцах глубиной до 400 футов и более.

    Как следует из названия, погружной насос погружается глубоко в скважину. В отличие от струйных насосов, которые всасывают воду сверху, погружные насосы выталкивают воду вверх.

    Погружные насосы цилиндрической формы. Погружной насос состоит из двигателя насоса и крыльчаток, которые загоняют воду в отводную трубу.Погружные насосы, известные своей универсальностью, эффективностью и долговечностью, широко используются во всем мире.

    При выборе насоса для скважинной системы следует учитывать два наиболее важных фактора: требуемый объем воды и глубину скважины.

    Как работает водяной насос?

    Хотя струйные насосы и погружные насосы различаются по конструкции и механике, оба насоса работают, перекачивая воду из-под земли в предназначенную для этого систему колодезной воды.

    Резервуар под давлением обычно имеет диапазон давления от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм. Когда давление воды падает (из-за использования воды во всем доме), реле давления подает сигнал на включение водяного насоса.

    Когда рабочие колеса получают сигнал от реле давления, они начинают быстро вращаться, выталкивая воду вверх по трубе, соединенной с насосом. По мере заполнения гидробака давление воды начинает расти. Когда давление достигает 60 фунтов на квадратный дюйм, реле давления подает команду на отключение насоса.

    Давление остается на этом уровне до тех пор, пока не будет использовано больше воды. Как только давление падает ниже 40 фунтов на квадратный дюйм, цикл повторяется.

    Почему следует выключать скважинный насос перед отъездом из города

    Вот несколько причин, по которым вам следует выключать скважинный насос перед отъездом из города:

    Предотвращение повреждения блока: Колодезные насосы, как и все другие устройства, требуют плановых проверок и обслуживания. Если вы планируете оставаться вдали от дома в течение длительного времени, выключите скважинный насос перед уходом на случай возникновения какой-либо проблемы с электричеством, которая не будет продолжаться до тех пор, пока вы не вернетесь домой.

    Предотвращение повреждения водой и возможных проблем со здоровьем: Ваш водяной насос может дать течь или труба может лопнуть, пока вас нет. Это может привести к затоплению и серьезному ущербу от воды.

    Стоячая вода является рассадником вредоносных бактерий, вирусов и других патогенов. Если прорвало трубу, и вода застаивается в разных частях вашего дома, вам, возможно, придется нанять специалиста для глубокой очистки вашего дома.

    Выключение скважинного насоса имеет смысл. В конце концов, кто захочет вернуться в затопленный дом? Отключение скважинного насоса снижает риск наводнения и повреждения водой.

    Кроме того, многие люди не могут перестать думать о своем скважинном насосе, который они оставили включенным. Если вы склонны слишком много думать, выключите помпу перед отъездом из города, чтобы успокоиться.

    Как отключить скважинный насос?

    Чтобы выключить скважинный насос, подойдите к электрощиту и отключите выключатель, подключенный к системе скважинного насоса. Рассмотрите возможность отключения питания вашего водонагревателя, чтобы предотвратить отвод воды из него из-за сломанного водопровода.

    Если вы не знаете требований производителя к вашему насосу, проконсультируйтесь со своим сантехником, прежде чем пытаться отключить скважинный насос.

    Weeks Drilling & Pump Co. — ведущая компания по добыче подземных вод в Калифорнии. Если вам нужны первоклассные услуги по бурению скважин на воду или вы хотите установить систему общественного водоснабжения, наша команда поможет вам. Мы предлагаем экономически эффективные решения, адаптированные к конкретным потребностям наших клиентов. Чтобы воспользоваться нашими услугами по ремонту насосов в Хилдсбурге , позвоните нам по телефону 707-823-3184 .

    Что такое GPM и как он рассчитывается?

    Когда дело доходит до насосной терминологии, одним из важных терминов, которые необходимо знать, является GPM — показатель, который поможет вам определить, правильный ли выбор насоса вы делаете. Так что же такое GPM и как его рассчитать?

    Что такое GPM?

    GPM означает галлоны в минуту и ​​является мерой того, сколько галлонов насос может перекачивать в минуту. Его также называют скоростью потока. GPM является переменной величиной, основанной на другом измерении, известном как напор, который относится к высоте, которую должна достичь вода, чтобы пройти через систему.Его также называют скоростью потока. GPM является переменной величиной, основанной на другом измерении, известном как напор, который относится к высоте, которую должна достичь вода, чтобы пройти через систему.

    Существует несколько различных размеров головы, в том числе:

    • Общий напор:  Точка нагнетания жидкости.
    • Общая высота всасывания:  Высота между источником жидкости и насосом.
    • Полный напор нагнетания:  Высота от насоса до самой высокой точки, на которую будет перекачиваться жидкость.

    Насосы обычно измеряются по их галлонам в минуту при определенном измерении напора. Например, в спецификации насоса может быть указано 150 галлонов в минуту при напоре 50 футов, что означает, что насос будет работать со скоростью 150 галлонов в минуту при перекачивании воды на высоте 50 футов.

    Как рассчитать GPM

    Формула галлонов в минуту равна 60, деленному на количество секунд, необходимых для заполнения контейнера объемом один галлон. Таким образом, если вам потребовалось 10 секунд, чтобы заполнить галлоновый контейнер, ваше измерение галлонов в минуту будет 6 галлонов в минуту (60/10 секунд = 6 галлонов в минуту).Чтобы наиболее точно рассчитать GPM, вы используете метод и формулу напорного резервуара. Для этого расчета вам необходимо знать характеристики вашего напорного бака, в том числе количество галлонов, которое он вмещает, просадку в галлонах и PSI. Производитель указывает просадку в галлонах. Получив эту информацию, а также секундомер для отслеживания времени, выполните следующие действия:

    • Опорожнить ресивер
    • Включите секундомер, когда услышите, как включается реле давления
    • Останов секундомера при выключении переключателя
    • Разделите время на секундомере на величину просадки

    Например, если для выключения реле давления потребовалось четыре минуты, а ваш расход составил 20 галлонов, это будет означать, что расход составляет пять галлонов в минуту.

    Если у вас нет напорного бака, вы также можете использовать ведро или любую другую емкость, посчитайте, сколько времени потребуется для наполнения, а затем разделите полученное значение на объем, который вмещает контейнер.

    ДЛЯ ЧЕГО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ГАЛЛОНОВ В МИНУТУ?

    GPM определяет уникальные возможности насоса, поэтому вы можете выбрать насос, соответствующий вашим конкретным потребностям. Если вам нужен насос для более крупного общественного места, такого как поле для гольфа, пристань для яхт или озеро, вам понадобится насос с гораздо более высоким GPM, чем тот, который используется для колодца в вашем доме.Кроме того, выбор правильного насоса имеет важное значение для снижения затрат и увеличения срока службы насоса.

    GeoForm International – лидер в области насосных технологий

    В компании GeoForm International мы являемся ведущим производителем высококачественных погружных насосов, земснарядов, варочных котлов и аэраторов, все из которых производятся в США. Благодаря нашему опыту работы с насосами мы знаем, насколько важен GPM в насосной и дноуглубительной промышленности. от того, сколько стоит оборудование, до того, сколько времени займет работа.

    Если у вас есть какие-либо вопросы, свяжитесь с нами сегодня, чтобы поговорить с одним из наших экспертов.

     

    Посмотреть наши продукты

    Понимание того, как измерять производительность насоса

    Насосы работают в основном за счет преобразования электроэнергии в движение. Производительность насоса можно измерить с помощью 3 основных аналитических моделей; расход (Q), напор (ч) и эффективность (n). Эти 3 модели позволяют пользователям получить общее представление о работе насоса во время работы.

    Блог по теме: Основные компоненты вашей промышленной панели управления идентифицированы и объяснены

    Что такое "Расход, Q" Расход — это мера скорости и скорости жидкости, проходящей через насос. В зависимости от использования насоса, скорость потока может быть измерена как объемная скорость потока (в случае насосов, которые перемещают жидкости) и массовая скорость потока (для насосов, которые работают с другими типами жидкостей).
    • Для объемного расхода: Q=vA
      Где v=скорость жидкости
      А A= площадь поперечного сечения аппарата, содержащего жидкость
    • Для массового расхода: m= pQ= pvA
      Где p= плотность жидкости
      И m= масса


    Масса и скорость жидкости связаны по следующей формуле: v=m/pA Напор, H

    Напор насоса является мерой того, насколько высоко жидкость может быть прокачана насосом.Эта модель позволяет пользователям установить, насколько мощная их помпа. Если можно пренебречь влиянием трения на входной и выходной патрубках насоса, то напор насоса будет равен h — высоте свободного конца шланга над поверхностью питающего резервуара.

    Существует заметная зависимость между напором и расходом для каждого насоса: Увеличение напора вызывает уменьшение расхода.

    Напор может достичь максимального значения, при котором расход будет равен нулю.Когда напор = ноль, скорость потока максимальна

    Эффективность, n

    Эффективность насоса — это точка, в которой расход Q и напор h работают с максимальной эффективностью.

    Максимальная эффективность достигается при идеальном балансе между Q и h, особенно в точке между Q=0 и h=0.

    Эффективность измеряется как n= выход/вход; где выход — это мощность, отдаваемая жидкостью, а вход — мощность, потребляемая двигателем.

    Эффективность электрических насосов также можно измерить с помощью:

    Вход=VI
    • Где V=напряжение, подаваемое на двигатель
    • I=ток, подаваемый на двигатель
    Примечание: Все единицы, используемые для измерения эффективности, должны быть одинаковыми, чтобы их можно было компенсировать и сделать единицу эффективности безразмерной.


    Проанализировав эти 3 аналитические модели, вы можете определить, насколько хорошо ваш насос работает в рамках своего применения.

    Эффективность насоса – обзор

    7.5.1 Параметрический расчет

    Мы описываем параметрический «точечный» расчет эффективности простой ПГУ, во-первых, без подогрева сырья. Предполагается, что основные параметры разгонного блока ГТУ (степень повышения давления, максимальная температура, КПД элементов) заданы и определена его производительность (η O ) H (на рис. 7.3 приведены значения T, с диаграмма для двух установок и различных точек состояния).

    Для паровой установки также указываются давление в конденсаторе, КПД турбины и насоса; имеется также однофазный водо-паровой нагрев без догрева. Работой питательного насоса для парового цикла относительно низкого давления пренебрегаем, так что ч б ч а . Для котла-утилизатора задаются два перепада температур:

    (а)

    верхний перепад температур, Δ T 4e = T 4 – 9014 5
    5 T
    5; и

    (б)

    разность температур «точки защемления», Δ

    При известной температуре газа на выходе из турбины ( T 4 ) верхняя температура в паровом цикле ( T e ) затем получается из (a). Предполагается, что это меньше заданной максимальной температуры пара.

    Если температура испарения ( p c ) предварительно выбрана как параметрическая независимая переменная, то находятся температуры и энтальпии при с и е; из (б) выше также определяется температура T 6 .При отсутствии тепловых потерь тепловой баланс в котле-утилизаторе между газовыми состояниями 4 и 6 составляет

    (7.21)Mg(h5-h6)=MS(he-hc),

    , где М г и M s – расход газа и пара соответственно. Таким образом, зная все энтальпии, можно получить отношение массового расхода μ = M с /M г . Так как задана температура воды на входе T b (приблизительно как температура конденсатора), дальнейшее применение уравнения теплового баланса для всего котла-утилизатора,

    (7.22)(h5-hS)=µ(he-hb),

    дает энтальпию и температуру в дымовой трубе, ( ч S , T S ).

    Даже для этой простейшей парогазовой установки требуются итерации такого расчета с различными значениями p c , чтобы выполнить требования, установленные для T e , температуры на входе в паровую турбину и T S (расчетное значение T S должно быть таким, чтобы температура точки росы газа ( T dp ) была ниже температуры воды на входе в экономайзер ( ) и это может быть недостижимо).Но при удовлетворительно определенном отношении μ можно оценить выход работы нижнего цикла Вт л и получить комбинированный КПД установки из

    (7,23)ηO=(WH+WL)/Mf[CV]0,

    , так как энергозатраты топлива на высший цикл и его выходная мощность уже известны.

    По сути, это подход, принятый Руфли [9] в обширном наборе расчетов, но он предположил, что температура воды на входе в экономайзер T b поднимается выше температуры конденсатора за счет нагрева подачи, который был задан для всех его расчеты. Диаграмма T , s показана на рис. 7.6; условиями работы питательного насоса пренебрегаем, так что ч а ч б и ч а′ б

5 9.1076 9.

Рис. 7.6. ПГУ с подогревом питательной воды отборным паром

(по [1]).

Зная коэффициент полезного действия турбины, можно построить приблизительную кривую условия для расширения через паровую турбину (для определения f’ при давлении p b’ ) и оценить энтальпию пара h f’ .Если часть расхода пара м s отбирается в этой точке, то тепловой баланс для прямого нагревателя, повышающего температуру воды вблизи температуры конденсатора T a до T b , составляет примерно

(7.24)Ms(hf′-hb)=Ms(1-ms)(hb-ha),

и m s можно определить. Затем можно получить выходную мощность парового цикла (с учетом отбора пара из турбины) как

(7. 25)WL′=Ms{(he-hf′)+(1-ms)(hf′-hf)},

, где не учтены условия работы питательного насоса (перекачка питательного вещества будет разделена для регенеративного цикла с питательным обогрев).

При известном расходе энергии топлива из расчета производительности ГТУ F = M f [CV] 0 КПД комбинированной установки определяется как

(7.26)(ηO) CP=(WH+WL′)/F

Причина использования подогрева подаваемой воды для установки температуры подаваемой воды на уровне T b выше температуры конденсатора T a заключается в том, что T b должна превышать температуру точки росы T dp выхлопных газов.Если T b ниже T dp , то на внешней стороне труб экономайзера может образоваться конденсат (температура металла на внешней стороне труб практически такая же, как и внутренняя температура воды из-за высокая теплоотдача со стороны воды). С T b > T dp можно избежать возможной коррозии. На рис.7.7а. Здесь есть две важные особенности:

Рис. 7.7. (a) Общий КПД парогазовой установки с подогревом питательной воды отбираемым паром и подъёмом пара одинарного давления. (б) Общий КПД ПГУ с подогревом питательной воды отбираемым паром и подъёмом пара двойного давления

(по Руфли [9]).
(a)

как и ожидалось, общий КПД ПГУ заметно увеличивается с максимальной температурой газовой турбины; и

(b)

оптимальное соотношение давлений для максимальной эффективности низкое по сравнению с простым циклом CBT.Мы вернемся к этому вопросу ниже в разделе 7.6.

Подобные комплексные расчеты были проведены Cerri [10]:

(a)

с подогревом и без него и

(b)

с дополнительным подогревом.

Для (а) расчеты показали, что наличие подогрева корма мало повлияло на общую эффективность. По существу, это связано с тем, что, хотя нагрев сырья повышает тепловой КПД η L , он приводит к более высокому значению T S и, следовательно, к более низкому значению КПД котла, η B .Можно ожидать, что общая эффективность нижнего цикла (η O ) L = η B η L мало изменится в выражении для эффективности комбинированного цикла (η O ) CP , уравнение (7.12с). Однако, как указывалось ранее, подогрев подачи может использоваться для обеспечения того, чтобы T b была выше, чем температура точки росы выхлопных газов, T dp , чтобы избежать коррозии водяных труб экономайзера.

Для (b) Cerri предположил, что дополнительное «подведенное тепло» было достаточным для получения максимальной температуры, равной предполагаемой максимальной температуре пара на входе T e .В целом было показано, что при более высоких значениях T 3 , используемых в настоящее время на парогазовых установках, повышение общей эффективности, связанное с дополнительным нагревом, было незначительным или отсутствовало вообще.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.