Подбор насоса для скважины по параметрам: Калькулятор подбора насоса для водоснабжения. Расчёт скважинного насоса для загородного дома.

Содержание

Методика подбора скважинного насоса по параметрам для водоснабжения

Как подобрать насос для скважины? В этом вопросе есть множество нюансов, и однозначно посоветовать идеальный во всех отношениях насос просто невозможно. Поскольку универсальных насосов не существует, рассмотрим общий принцип их выбора на основании ряда характеристик:
1. Напор (давление)
2. Скважина
3. Напорно-расходная характеристика насоса
4. Сопротивление
5. Схемы подключения.

Каждый из этих параметров имеет важное значение, и игнорирование хотя бы одного из них при выборе насоса может привести к возникновению проблем при его подключении.

Выбор насоса по напору

Насосы имеют маркировку, которая выглядит примерно таким образом: SQ 1-30; SQE 2-85 и т.п. В данном случае интерес представляют цифры, обозначающие номинальную рабочую характеристику насоса. Так, показатель SQ 1-30 указывает, что производительность насоса составляет 1 кубометр воды при напоре 30 метров. Но почему давление указывается в метрах, а не барах?

Перед выбором скважинного насоса следует определить глубину, на которой находится вода, а затем вычислить высоту, на которую необходимо её поднять в дом. Предположим, желаемое давление кране частного дома – 2,5 бара, при этом требуется адекватный напор. Столб воды высотой 10 м давит на 1 см2 с весом 1 кг, что почти равно давлению в 1 атмосферу, 1 бар или 10 метров водного столба. Следовательно, для поднятия воды на 3 этаж требуется создать давление как минимум в 1 бар. Так как насос борется с весом водного столба в метрах, можно воспользоваться его маркировкой и определить, на сколько метров поднимет воду. При необходимости узнать давление в барах просто разделите указанное число на 10.

На следующем этапе узнайте расход воды по маркировке на приборе водоподачи. Допустим, кран за 1 минуту должен наполнить 12-литровое ведро воды. Одновременно работающие смесители в кухне и душе тоже должны справиться с этой задачей за минуту, и примерно столько же воды потребуют стиральная машина и унитаз, суммарно – не менее 36 литров, или 2 м3/час.  Но все эти точки вряд ли будут одновременно работать. Как правило, максимум одновременного включения – душ, стиральная машина и кухонная раковина, что дает расход в 1,5 ведра воды, или 1 м3/час.

Подытожим:

• Давление в насосе измеряется в метрах, а не барах
• При необходимости — конвертируйте
• Узнайте расход воды в вашей системе

Скважина

Для каждой модели насоса устанавливаются допустимые значения посторонних включений в воде (песка и пр.). Несоблюдение требований приводит к быстрому износу прибора и снятию его с гарантии.  Поэтому прежде чем подбирать или покупать скважинный насос, необходимо прокачать скважину и сделать анализ воды.

Скважина – круглая глубокая яма малого диаметр с трубой внутри, образующей стенки. На определенной высоте стенки трубы имеют отверстия, так называемый фильтр. В скважине столбом стоит вода.

Перед выбором насоса узнайте:

• Статический уровень воды
• Динамический уровень воды
• Дебит скважины

Эти характеристики играют ключевую роль при выборе скважинного насоса.
Следует определить, на какой глубине находится зеркало воды, или тот самый статический уровень. Он называется так потому что вода в момент замера находится в спокойном положении.

В момент включения насоса статический уровень будет уменьшаться до динамического: ниже динамического уровня вода опуститься не может. Разница между статистическим и динамическим объемами скважины называется дебитом.

Важно: насос не должен выкачивать больше, чем может дать скважина. Так, мощность насоса в 3 м3/час категорически не подойдет для скважины с дебитом 1,5 м3. В идеале насос должен быть немного слабее дебита скважины, примерно на 20-30%.

Выясните, на какой глубине находится фильтр скважины. Насос должен занимать положение на 1 м ниже динамического уровня воды и на 1 метр выше фильтра скважины. Эти данные обычно указаны в паспорте скважины.

Итак

• Статический уровень – глубина зеркала воды в состоянии покоя;
• Динамический уровень – минимальная глубина зеркала воды;
• Дебит – объём воды (измеряется в литрах в минуту или кубометрах в час) 

Напорно-расходная характеристика насоса

У каждого насоса есть напорно-расходная характеристика, которая выглядит так: SQ 1-50, 50 Hz. При выборе насоса для скважины следует обязательно изучить его напорно-расходный график. В характеристиках могут быть указаны как максимальные, так и номинальные рабочие характеристики, поэтому график позволит получить наиболее полную информацию. Если в паспорте насоса такая информация отсутствует, уточните ее на сайте производителя насоса. Наивысший КПД любого насоса находится примерно посредине графика. При сильном отклонении значения срок службы прибора может существенно сократиться.

Помните:

• Каждый насос снабжается напорно-расходной характеристикой в виде графика;
• Оптимум работы – примерно посредине графика.

Сопротивление

Помимо необходимости в выталкивании воды на определенную высоту, насос должен быть способен преодолеть сопротивление, создающееся в трубопроводе. Слишком узкая труба усилит сопротивление и производительность системы будет падать, а слишком широкая потребует излишних затрат. Следует оптимально подобрать диаметр водовода для отсутствия лишнего сопротивления.

Для расчета сопротивления ознакомьтесь с графиком потери напора для трубы конкретного вида и диаметра: так вы сможете высчитать потери при определенном объеме воды. Если график отсутствует или не хочется считать, воспользуйтесь простой рекомендацией, приведенной ниже:

Рекомендованный диаметр трубы ПНД:

  • подача до 1,5 м3/час – 25 мм
  • подача до 3 м3/час – 32 мм

Схема подключения

Перед описанием схем подключения напомним о таких важных характеристиках насоса, как мощность; диаметр; возможность плавного пуска или возможность электронного управления частотой вращения вала; устойчивость к перепадам напряжения; минимальная и максимальная глубина погружения; диаметр насоса. Так, диаметр насоса прямо связан с ценой скважины: чем меньше диаметр насоса, тем меньше диаметр трубы, а значит, её бурение будет дешевле.

Насос подключается через реле давления либо через автоматику реле протока. Зная характеристики системы и насоса, т.е. давление и мощность, которую придется размыкать вашему реле, можно оптимально подобрать нужное реле для насоса.

В некоторых моделях насосов предусмотрена защита от перегрева и защита от сухого хода, однако она носит исключительно аварийный характер. При монтаже системы стоит предусмотреть собственную систему защиты от сухого хода.

Недостаток систем, работающих с реле давления: между запусками и остановками насоса всегда будет изменяться давления, что вызовет дискомфорт в использовании воды в душе. Во избежание такого неудобства можно приобрести насос с частотным преобразователем.

Обратите внимание на максимальную глубину погружения насоса: чрезмерное заглубление приведёт к выходу насоса из строя.

Вывод

• Напор считается в метрах: 10 м водяного столба = 1 бар.
• Расход измеряется в м3/час (реже – л/мин).
• Напорно-расходная характеристика – это график, позволяющий определить, подходит ли насос для конкретной скважины.
• Скважина: статический уровень воды – глубина зеркала воды в спокойном состоянии; динамический уровень – глубина, ниже которого теоретически вода не может опуститься; дебит – объем воды, который может дать скважина в час.


• Труба: используйте максимально допустимый диаметр трубы для снижения сопротивления
• Соблюдайте требования относительно максимальной и минимальной глубины погружения насоса.

Выполнение данных рекомендаций позволит вам самостоятельно подобрать скважинный насос, оптимально подходящий для включения в систему.

Читайте так же:

Подбор скважинного насоса

     После  организации собственной скважины приходится столкнуться со сложной проблемой – как выбрать насос из множества производителей и характеристик . Прежде чем отправиться в магазин, необходимо детально изучить представленные на рынке насосы и ответить на несколько вопросов, которые станут ключевыми в процессе выбора оптимального решения для обеспечения водоснабжения вашего дома или дачи.

Выбранный насос должен обеспечить бесперебойную подачу воды для вашего дома в нужном объёме. Чтобы не ошибиться в выборе, нужно точно определить следующие параметры вашей системы водоснабжения:

  • Расстояние от дома до скважины

  •  уровень воды (динамический и статический)

  • пиковое потребление воды куб.м/час.

 Это основные, но далеко не все параметры, которые мы будем использовать в нашем расчете.

 

Технические характеристики

  Сразу хочется заметить, что в данной статье мы даже не рассматриваем возможность установки погружного вибронасоса. Такие устройства хорошо подходят для временного использования в дачных условиях. Однако как постоянный механизм водоснабжения в домах такой насос не рекомендуется использовать по двум основным причинам:

  • во-первых, такой насос очень быстро вызовет заполнение скважины песком и выход её из строя;

  • во-вторых, мощности подачи насоса не хватит для забора воды из нескольких источников.

Не подойдут также для водоснабжения дома и поверхностные модели насосов, ведь максимальная глубина скважины для такого насоса ограничена 8 метрами. Применить такие агрегаты можно разве что для наполнения емкостей, поливки огорода и летнего душа.

 

  Для определения статического уровня воды можете использовать простую веревку с прикрепленным грузом. Опустите её в скважину и вытащите. Уровень статического зеркала воды легко определить простым вычитанием из общей длины веревки длины промокшей её части.

   Динамический уровень воды – это уровень воды в скважине после продолжительного отбора воды. Для определения динамического уровня воды можете воспользоваться вибронасосом. Просто подключите его на несколько часов и идите заниматься своими делами, а после «прокачки» скважины повторите измерение уровня воды.

    Важной характеристикой при подборе насоса может стать дебит скважины, то есть «производительность скважины» за определенный период.

Точно измерить этот параметр не удастся, но абсолютной точности нам и не потребуется. Для определения этого параметра мы должны определить время, за которое насос полностью выкачает воду из скважины и время, за которое уровень воды восстановится. Отношение второй величины к первой и называется дебетом скважины.

   Если пренебречь дебетом, то зачастую может оказаться, что купленный вами насос (особенно если брали с запасом) будет быстро выкачивать воду и начинать работать «на сухую», что, конечно же, не скажет на нем положительно.

  При выборе модели насоса также придется учесть диаметр скважины. В настоящее время стандартными трубами, которые используют в скважинах, являются трубы в 4 дюйма, но встречаются так же и 3-х дюймовые трубы. Покупка насоса под трубу в 3 дюйма может составить определенную трудность, так как такие модели редко встречаются в продаже. Поэтому при бурении скважины важно проследить, чтобы компания применяла именно стандартные четырехдюймовые трубы.

 

Расчет потребности воды

   Чтобы правильно подобрать насос, Вам необходимо определить количество воды, необходимое для Ваших нужд.

   Уровень бытового водопотребления в частных домах колеблется в значительной мере в зависимости от времени года. Например, в жаркие месяцы потребление воды увеличивается в 4-5 раз посравнению с другими месяцами года.

  Из опыта можно утверждать, что для обеспечения коттеджа с 6 точками водораздачи номинальная производительность насоса должна быть не менее 1,85 м3/час.

 

  Наконец, когда мы определили все необходимые параметры, вопрос о том, как выбрать насос для скважины, можно считать практически решенным. Осталось лишь произвести расчет требуемой мощности насоса. Для комфортного пользования водой насос должен обеспечивать давление в трубе в 2-3 атмосферы, т.е. избыточная мощность насоса должна составлять минимум 20 метров. Предположим, глубина погружения насоса составляет 15 метров, двухэтажное здание располагается на расстоянии 10 метров от скважины, а расчетные потери в насосе составят 3 метра. Порядок расчета мощности насоса будет таков:

15 м (глубина скважины) + 1 м (10 метров подачи воды по горизонтали равняются примерно 1 метру подачи по вертикали) + 5 м (примерная высота над уровнем земли раздаточных устройств воды на втором этаже) +25 м (избыточное давление для обеспечения напора) + 3 м (расчетные потери) = 49 м.

    Обратите внимание! При покупке насоса важно рассматривать только номинальные (средние) параметры его производительности. Выбор насоса по максимальным его параметрам почти гарантированно закончиться заменой устройства из-за недостаточной мощности.

 

Предлагаем Вам посмотреть видео по данной теме:

Расчёт насоса для скважины: с формулами и примерами

Расчёт насоса для скважины — одно из основных условий при соблюдении, которого можно гарантировать длительное и бесперебойное использование скважины на участке. Произведя расчёт скважинного насоса, вы сможете соотнести ваши потребности в воде с условиями, в которых будет эксплуатироваться насосное оборудование. Только опираясь на результаты расчёта можно приобрести оптимальную модель насоса для скважины, которая не только удовлетворит все потребности, но и прослужит не один год.

Прежде чем непосредственно приступить к расчётам, необходимо детально разобрать все основополагающие факторы выбора скважинного насоса. И первое с чего мы начнем это сам источник воды.

Как известно, пробурить скважину можно либо самостоятельно, либо воспользовавшись услугами специалистов. В этой статье в качестве примера смоделируем ситуацию со вторым вариантом, а именно с готовой скважиной от специализированной организации. В этом случае у вас на руках уже имеется паспорт скважины с детальными характеристиками объекта. И первый параметр, который нас должен заинтересовать — это

внешний диаметр обсадной колонны. Сегодня часто встречаются скважины, диаметр которых варьируется в пределах от 100 до 150 миллиметров. Вам необходимо знать точное значение диаметра скважинной трубы, ведь этот показатель позволит определить поперечный размер будущего насоса.

Важно Осуществляя подбор скважинного насоса по параметрам, помните, что между корпусом насоса и стенками скважины должен быть обеспечен зазор от 1 до 3 сантиметров в зависимости от модели. Пренебрежение данной рекомендацией приведёт к выходу из строя насосного оборудования ещё задолго до окончания гарантийного периода. Но не спешите радоваться — такой насос никто просто так менять не будет, ведь пользователь не обеспечил рекомендуемые условия эксплуатации, что полностью аннулирует все гарантийные обязательства со стороны производителя.

Следующей важной характеристикой скважины является её производительность или дебит. Дебит — это максимальное количество воды, которое может дать скважина в единицу времени. Соответственно, чем больше дебит источника, тем производительнее насос можно установить.

Сам же дебит имеет два важных значения — статический и динамический уровень жидкости. Статический показатель отображает уровень воды в скважине, когда не производится откачка жидкости. Динамический уровень определяет количество воды в источнике при эксплуатации насоса.

Если в ходе перекачивания воды динамический уровень остаётся неизменным, то смело можно утверждать, что производительность скважины равна производительности выбранного насоса. Если разница между статическим и динамическим уровнем составляет менее одного метра, то разрабатываемый источник воды обладает высокой производительностью, которая превышает характеристики установленного насосного оборудования. Но если при расчете мощности скважинного насоса будет допущена ошибка, и производительность выбранного насоса будет превышать дебит скважины, то динамический уровень жидкости будет постепенно уменьшаться, пока вода вовсе не иссякнет. В результате такого просчёта насос будет работать на «сухую», что пагубно скажется на его эксплуатационном периоде. Более того, все погружные скважинные насосы имеют особую моноблочную конструкцию, где охлаждение электрического двигателя осуществляется за счёт перекачиваемой жидкости, а в случае недостатка воды в скважине электромотор достаточно быстро нагреется и перегорит.

Расчёт производительности насоса для скважины

Осуществляя расчет производительности насоса для скважины, также стоит учитывать и естественные колебания жидкости, которые по тем или иным причинам могут влиять на уровень воды в скважине. Как показывает практика, в течение года, под действием таких метеорологических факторов как засуха, обильные ливни и паводки, уровень жидкости может увеличиваться или напротив уменьшаться от 1 до 5-6 метров в зависимости от интенсивности вышеперечисленных явлений. Насосы в таких скважинах необходимо устанавливать на несколько метров глубже, чем минимально возможный показатель динамического уровня жидкости. Таким образом, можно дополнительно подстраховать скважинное оборудование на случай возможного обмеления источника.

Разобрав основные характеристики скважины, можно приступать к выбору нужной модели насоса. Здесь нас будут интересовать эксплуатационные параметры оборудования, а именно:

  • Производительность — это способность скважинного насоса перекачивать определенный объём воды за установленный промежуток времени.

    На заметку Чтобы определить требуемый объём жидкости, можно воспользоваться усредненным значением, где в сутки один человек расходует примерно 1000 литров воды или один кубометр. Но не стоит забывать, что, как правило, в загородном доме несколько точек водоразбора. Это могут быть краны, смесители, стиральные и посудомоечные машины, ванные, душевые комнаты. И всегда есть вероятность их единовременного использования. Конечно же, не всех сразу (хотя такая вероятность также имеется), но нескольких — это уж точно. В общем, нам необходимо, чтобы насос, помимо среднего расхода, справлялся и с возможной пиковой нагрузкой.

  • Напор, если не вдаваться в подробности, то напор скважинного насоса — это показатель создаваемого давления, которое может обеспечить конкретно взятый насос при перекачивании определенного количества жидкости. Если у вас интересуются, какой напор требуется, то под этим подразумевают, какое давление необходимо обеспечить насосу, чтобы перекачать определенный объём жидкости от начальной точки всасывания до конечной точки водораспределения, при этом преодолев все гидравлические сопротивления водопроводной системы.

Расчёт напора скважинного насоса

Расчёт напора осуществляется по следующей формуле:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора* + высота самой высокой точки водоразбора в доме) × коэффициент водопроводного сопротивления**

Если скважинный насос будет эксплуатироваться вместе с накопительным резервуаром, то к приведенной выше формуле расчёта напора необходимо добавить значение давления в накопительной ёмкости:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора + высота самой высокой точки водоразбора в доме + давление в накопительной ёмкости***) × коэффициент водопроводного сопротивления

Примечание * — при расчёте учтите, что 1 вертикальный метр равняется 10 горизонтальным;
** — коэффициент водопроводного сопротивления всегда равен 1. 15;
*** — каждая атмосфера приравнивается к 10 вертикальным метрам.

Бытовая математика Для наглядности смоделируем ситуацию, в которой семье из четырёх человек необходимо подобрать насос для скважины глубиной 80 метров. Динамический уровень источника не опускается ниже 62 метров, то есть насос будет установлен на 60-ти метровой глубине. Расстояние от скважины до дома — 80 метров. Высота самой высокой точки водоразбора — 7 метров. В системе водоснабжения есть накопительный бак ёмкостью 300 литров, то есть для функционирования всей системы внутри гидроаккумулятора необходимо создать давление в 3,5 атмосфер. Считаем:

Напор=(60+80/10+3,5×10)×1,15=126,5 метров.

Какой насос нужен для скважины в данном случае? – отличным вариантом будет приобрести Grundfos SQ 3-105, максимальное значение напора которого составляет 147 метров, при производительности 4,4 м³/ч.

В этом материале мы детально разобрали, как рассчитать насос для скважины. Надеемся, что после прочтения данной статьи вы сможете без посторонней помощи рассчитать и выбрать скважинный насос, который благодаря грамотному подходу прослужит не один год.

Рекомендуем также прочесть:

Подбор скважинного насоса — «Вода-СТ»



В своей работе мы используем скважинные насосы серии SQ GRUNDFOS, которые имеют диаметр в три дюйма. Данное устройство подходит для всех артезианских скважин, обладает защитой от перегрузок и перепадов напряжения. У наших насосов имеется функция плавного спуска, благодаря чему исключается повышенные пусковые токи и гидроудары.

Глубинные насосы подбирают по трем критериям:

  1. Габариты скважинного насоса, который должен с определенным зазором помещаться в скважину.
  2. Источник электроэнергии. Бывают однофазные и трехфазные скважинные насосы.
  3. Необходимая мощность скважинного насоса, которая определяется потребностями в воде и необходимым напором.

Рассмотрим случаи бытовых скважинных насосов, которые обеспечивают потребности в воде одного-трех загородных домов.По размерам бытовые скважинные насосы можно разделить на 3-х дюймовые (диаметром 75 мм) и 4-х дюймовые (диаметром 100 мм). 3-х дюймовые насосы подходят для любых конструкций скважин и применяются для монтажа в обсадную трубу диаметром не менее 89 мм х 5 мм. 4-х дюймовые скважинные насосы применяются для монтажа в обсадную трубу с диаметром не менее 114 мм х 5 мм, что уже на пределе минимальных зазоров между насосом и стенкой обсадной трубы.

Скважинные насосы GRUNDFOS серии SQ имеют диаметр 3 дюйма и подходят для всех конструкций артезианских скважин. Помимо этого, они имеют встроенную защиту от перегрузок, повышенного/пониженного напряжения, сухого хода и обладают функцией плавного пуска, что исключает повышенные пусковые токи и гидроудары в системе водоснабжения загородного дома.

По типу электродвигателя они делятся на однофазные и трехфазные. Ввиду устойчивых тенденций снижения надежности электроснабжения, в Московской области желательно использовать однофазные скважинные насосы, которые в крайнем случае можно запитать через стабилизатор напряжения. Трехфазные насосы необходимо укомплектовывать дополнительным пультом управления, который существенно удорожает систему водоснабжения загородного дома и предохраняет скважинный насос не только от повышенного/пониженного напряжения, но и от перекоса фаз в электросети, что наблюдается почти повсеместно.

Необходимый напор определяется на основании параметров скважины. К напору, который необходимо иметь в системе водоснабжения загородного дома нужно добавить высоту водяного столба, на который необходимо поднять воду. Например, динамический уровень воды в скважине 50 метров. Нам необходимо давление в доме 5 бар (50 метров водяного столба). Следовательно, скважинный насос должен обеспечивать напор 50 метров+50 метров, т.е. 100 метров или 10 бар. Для определения производительности скважинного насоса необходимо воспользоваться данными таблицы:

Точка водозабора Нормативный расход, м3/час
Умывальник 0,4
Унитаз 0,4
Биде 0,4
Писсуар 0,7
Мойка(раковина) 0,7
Посудомоечная машина 0,7
Душ 0,7
Стиральная машина 0,7
Ванна 1,1
Джакузи 1,4
Кран на полив 1,5

Рассмотрим пример дома, в котором: 2 санузла с умывальниками, ванными и душевыми кабинами (максимальное водопотребление 0,7+0,7=1,4 м3/час). Кухня с мойкой, посудомоечной машиной и стиральной машиной (максимальное водопотребление 0,7+0,7+0,7=2,1 м3/час). Поливочный кран на улице (максимальное водопотребление 0,7 м3/час). Суммируем водопотребление от каждого объекта и получаем 1,4+2,1+0,7=4,2 м3/час. Приняв за основу коэффициент одновременности 0,7 ,получаем необходимый расход воды 3 м3/час. Таким образом, нам необходимо 3 м3/час с напором 100 метров. Для этих требований наиболее близко по своим параметрам подходит скважинный насос GRUNDFOS SQ 3-105, который обеспечивает расход воды 3 м3/час с напором 105 метров. Мощность этого насоса составляет 1,75 КВт. Более точно это вычисляется по специальным диаграммам. При выборе насоса желательно предусмотреть потерю напора воды в трубопроводах и фильтрах водоочистки, что определяется по специальным таблицам.

При расходе воды 3 м3/час и длине трубопровода 100 метров для трубы ПНД 40 потери давления составляют всего 1,9 метра, что совершенно незначительно. Потери напора в фильтрах водоочистки примерно составляют до 0,5-1,0 бар. Таким образом, с перспективой на будущее лучше округлять мощность в большую сторону.

В традиционной автономной системе водоснабжения загородного дома скважинный насос используется в комплекте с реле давления и мембранным напорным баком. При падении давления ниже минимального предела реле давления включает скважинный насос, который выключается, когда давление в системе достигло заданных параметров. Мембранный бак ограничивает цикличность включения/выключения скважинного насоса и компенсирует пиковое потребление воды.

Отметим, что при отключении электроэнергии система водоснабжения загородного дома способна функционировать некоторое время за счет запаса воды под давлением в мембранном напорном баке. Очевидно, что чем больше мембранный бак, тем больше запас воды. Для бака объемом 100 литров этот запас колеблется в пределах от 30 до 70 литров в зависимости от степени его наполненности в момент отключения электроснабжения.

Цены на скважинные насосы

Тип продукта Тип двигателя Мощность двигателя Рг. кВт Цена в EUR
SQ 1 — 35 MS 3 0,7 744
SQ 1 — 50 MS 3 0,7 804
SQ 1 — 65 MS 3 0,7 865
SQ 1 — 80 MS 3 1,15 1045
SQ 1 — 95 MS 3 1,15 1088
SQ 1 — 110 MS 3 1,15 1131
SQ 1 — 125 MS 3 1,63 1348
SQ 1 — 140 MS 3 1,68 1393
SQ 1 — 155 MS 3 1,85 1436
SQE 1 MSE 3 0,7 826
SQE 1 MSE 3 0,7 896
SQE 1 MSE 3 0,7 963
SQE 1 MSE 3 1,15 1161
SQE 1 MSE 3 1,15 1209
SQE 1 MSE 3 1,15 1256
SQE 1 MSE 3 1,68 1499
SQE 1 MSE 3 1,63 1547
SQE 1 MSE 3 1,85 1596
SQ 2 — 35 MS 3 0,7 769
SQ 2 — 55 MS 3 0,7 817
SQ 2 — 70 MS 3 1,15 905
SQ 2 — 85 MS 3 1,15 1013
SQ 2- 100 MS 3 1,68 1257
SQ 2 — 115 MS 3 1,85 1301
SQE 2 — 35 MSE 3 0,7 857
SQE 2 — 55 MSE 3 0,7 909
SQE 2 — 70 MSE 3 1,15 1006
SQE 2 — 85 MSE 3 1,15 1125
SQE 2 — 100 MSE 3 1,68 1397
SQE 2 — 115 MSE 3 1,85 1445
SQ 3 — 30 MS 3 0,7 739
SQ 3 — 40 MS 3 0,7 783
SQ 3 — 55 MS 3 1,15 905
SQ 3 — 65 MS 3 1,15 1013
SQ 3 — 80 MS 3 1,68 1257
SQ 3 — 95 MS 3 1,68 1301
SQ 3- 105 MS 3 1,85 1345
SQE 3 — 30 MSE 3 0,7 822
SQE 3 — 40 MSE 3 0,7 871
SQE 3 — 55 MSE 3 1,15 1006
SQE 3 — 65 MSE 3 1,15 1125
SQE 3 — 80 MSE 3 1,68 1397
SQE 3 — 95 MSE 3 1,68 1445
SQE 3 — 105 MSE 3 1,85 1494
SQ 5 — 15 MS 3 0,7 731
SQ 5 — 25 MS 3 0,7 761
SQ 5 — 35 MS 3 1,15 905
SQ 5 — 50 MS 3 1,68 1013
SQ 5 — 60 MS 3 1,68 1301
SQ 5 — 70 MS 3 1,85 1345
SQE 5- 15 MSE 3 0,7 812
SQE 5 — 25 MSE 3 0,7 847
SQE 5 — 35 MSE 3 1,15 1006
SQE 5 — 50 MSE 3 1,68 1125
SQE 5 — 60 MSE 3 1,68 1445
SQE 5 — 70 MSE 3 1,85 1494
SQ 7- 15 MS 3 0,7 1001
SQ 7 — 30 MS 3 1,15 1088
SQ 7 — 40 MS 3 1,68 1393
SQE 7- 15 MSE 3 0,7 1112
SQE 7 — 30 MSE 3 1,15 1209
SQE 7 — 40 MSE 3 1,68 1547

Наши специалисты помогут и проконсультируют по выбору оптимального насоса для вашей конструкции скважины, что поможет сократить стоимость бурения скважины в целом.

Также в компании Вода-Ст вы всегда можете заказать бурение скважин в Ступинском районе и бурение скважин на воду в Подмосковье.


 

Водоснабжение из скважины. Насос для скважины, выбор.

Имеем участок с одним двухэтажным домом и баней для проживания 4-х человек. В доме на первом этаже находится одна мойка, унитаз, умывальник. На втором этаже еще один унитаз и умывальник. В бане находится один душ и один умывальник. Отдельная ветка для полива. Планируется установить систему очистки воды. Гидроаккумулятор стоит в пристройке к дому на уровне земли.

Необходим насос Водолей для скважины, со следующими паспортными данными:

Дебит – 3 м³/ч.
Статический уровень (зеркало воды) – 27 метра от поверхности земли.
Общая глубина скважины – 68 метров.
Динамический уровень – 34 метра (при откачивании воды насосом с расходом 3 м³/ч).
Расстояние от скважины до дома – 5 метров.
Расстояние от дома до бани – 18 метров.
На участке проложена пластиковая труба с внешним диаметром 32 мм (внутренний 26,2 мм).

Расчет потребного расхода:

Потребный расход воды определяется как сумма производительности всех точек водоразбора, с учетом вероятности их одновременного использования.

Нормы расхода воды сантехприборов:
Умывальник – 0,12 л/с
Унитаз – 0,1 л/с
Мойка – 0,12 л/с
Душ – 0,2 л/с
Поливочный кран – 0,3 л/с

Максимальная теоретическая потребность в воде (без полива) = 0,88 л/с (0,12 + 0,2 + 2 x 0,1 + 3 x 0,12), что соответствует 3,16 м³/ч.

На практике всеми сантехприборами пользоваться одновременно не могут. Всего у нас 7 точек водоразбора, не считая полива. С учетом четырех человек проживающих в доме, коэффициент одновременного использования приборов для данного дома можно принять равным 0,6 (что будет соответствовать 4-м используемым точкам водоразбора одновременно).

Qпотр. = 3,16 м³/ч x 0,6 = 1,9 м³/ч

В нашем случае это соответствует одновременному использованию душа, умывальника, мойки и унитаза (например вечером). Предполагается, что поливом в это время пользоваться не будут. Полив предполагается вести отдельной веткой через тройник (поливочный кран требует около 1 м³/ч воды). В любом случае, во время полива можно будет еще комфортно пользоваться умывальником и мойкой.

Расчет потребного напора погружного насоса для скважины:

Потребный напор насоса Водолей складывается из общего геодезического напора, потерь давления в трубопроводах с учетом местных потерь и конечного требуемого давления в точках водоразбора.

Геодезический напор – общий перепад высот от динамического уровня воды в скважине до гидроаккумулятора (за основу здесь берем давление в гидроаккумуляторе, а возможный перепад высот между гидроаккумулятором и самой верхней точкой водоразбора компенсируем увеличением давления в гидроаккумуляторе, см. ниже).

L1 = 34 метра

Наша верхняя точка водоразбора находится на втором этаже дома. Примем расстояние от земли до этой точке равным 3 метра и учтем это в дальнейших расчетах, путем увеличения давления в гидроаккумуляторе для компенсации этого перепада высот.

Потери напора в трубопроводах:

По паспорту насос Водолей разрешается устанавливать в скважине, не ниже 10 метров от динамического уровня воды. Мы установим насос на уровне 39 метров, на 5 метров ниже динамического уровня.

Общая протяженность труб от места установки насоса до гидроаккумулятора:

Lтр =39 (длина трубы в скважине) + 5 (расст. от скважины до дома) = 44 м


Воспользуемся таблицей потерь напора.

Потери напора в метрах, на 100 метров прямого участка трубопровода
Расход жидкости Внешний диаметр пластикового трубопровода, мм
м³/ч л/мин л/с 25 32 40 50 63 75 90 110 125
0,6 10 0,16 1,8 0,66 0,27 0,085          
0,9 15 0,25 4,0 1,14 0,6 0,18 0,63        
1,2 20 0,33 6,4 2,2 0,9 0,28 0,11        
1,5 25 0,42 10,0 3,5 1,4 0,43 0,17 0,074      
1,8 30 0,50 13,0 4,6 1,9 0,57 0,22 0,092      
2,1 35 0,58 16,0 6,0 2,0 0,7 0,27 0,12      
2,4 40 0,67 22,0 7,5 3,3 0,93 0,35 0,16 0,063    
3,0 50 0,83 37,0 11,0 4,8 1,4 0,5 0,22 0,09    
3,6 60 1,00 43,0 15,0 6,5 1,9 0,7 0,32 0,13 0,05  
4,2 70 1,12 50 18,0 8,0 2,5 0,83 0,38 0,17 0,068  
4,8 80 1,33   25,0 10,5 3,0 1,2 0,5 0,22 0,084  
5,4 90 1,5   30,0 12,0 3,5 1,3 0,57 0,26 0,092 0,05
6,0 100 1,67   39,0 16,0 4,6 1,8 0,73 0,3 0,12 0,07

Для трубы с внешним диаметром 32 мм, при расходе 1,9 м³/ч, потери составят 5,1 метров (для трубы длиной в 100 метров). Потери напора в нашем случае составят:

Нпот.дл = 0,44 x 5,1 = 2,3 метра

На участке от насоса до гидроаккумулятора два поворота трубопровода под 90°, одна задвижка, два тройника и один обратный клапан.


Для расчета потерь воспользуемся нижеприведенной таблицей.

Потери напора в коленах, задвижках, донных и обратных клапанах, в см
Скорость воды, м/с Колено с углом, град Задвижка Обратный клапан Тройник
30 40 60 80 90
0,4 0,43 0,52 0,71 1 1,2 0,23 31 16
0,5 0,67 0,81 1,1 1,6 1,9 0,37 32 16
0,6 0,97 1,2 1,6 2,3 2,8 0,52 32 17
0,7 1,35 1,65 2,2 3,2 3,9 0,7 32 17
0,8 1,7 2,1 2,8 4 4,8 0,95 33 18
0,9 2,2 2,7 3,6 5,2 6,2 1,2 34 18
1,0 2,7 3,3 4,5 6,4 7,6 1,4 35 19
1,5 6,0 7,3 10,0 14 17 3,3 40 24
2,0 11,0 14,0 18,0 26 31 5,8 48 30
2,5 17,0 21,0 28,0 40 48 9,1 58 39
3,0 25,0 30,0 41 60 70 13 71 50

В нашем случае скорость потока жидкости составит 0,98 м/с (V = Q / S x 3600, где Q = 1,9 м³/ч, S = (Π x d2) / 4 = 0,000539 м², при внутреннем диаметре трубопровода d = 26,2 мм; паспортные данные нашего трубопровода).

Суммируем отдельные виды местных потерь: 2 x 7,4 (колена 90 град) + 1 x 1,36 (задвижка) + 2 x 18,8 (тройники) + 1 x 34,8 (обр. клапан) = 90 см = 0,9 метра.

Добавим 1 метр запаса (на возможные неучтенные потери) и местные потери в нашем случае составят: Нмест = 1,9 метра.

Итого общие потери напора составили:

Нпот =4,2 метра (2,3 м потерь по длине трубы + 1,9 м местных потерь)


Давление в точках водоразбора:

Подбор будем вести на обеспечение расчетного давления на втором этаже доме на уровне 2,5 бар (при работе насоса). При этом на любом режиме работы давление в этой точке не должно падать ниже 2,0 бар (обеспечивается установками реле давления).

Почему именно 2,5 бар? Это среднее расчетное значение для комфортного водопользования. Например, в городской квартире среднее давление в сети холодной воды составляет около 2,0-3,5 бар (в зависимости от места расположения).

С учетом этого, нам необходимо рассчитать давление в гидроаккумуляторе. Потери напора на участке от гидроаккумулятора до потребителей на втором этаже дома будут следующими:

3 м – перепад высот между уровнем установки гидроаккумулятора и потребителями (по условию задачи).
10 м – потери давления на фильтрах очистки воды; паспортные данные.
1 м – прочие потери по длине трубы и местные потери (точный расчет вести нецелесообразно ввиду минимальных расстояний трубопровода и простой геометрии).

Итого, потери на участке от гидроаккумулятора до потребителей на втором этаже дома составят:

Нпот.д = 3 м + 10м +1 м = 14 м (1,4 бар)

Таким образом, для обеспечения давления на втором этаже дома на уровне 2,5 бар, давление в гидроаккумуляторе должно быть на 1,4 бар выше, т.е должно составлять 3,9 бар.

Давление в бане будет ниже давления в гидроаккумуляторе на величину потерь давления по длине трубы от гидроаккумулятора до бани, потерь давления на фильтре и потерь давления из-за местных сопротивлений.

Потери напора на участке от гидроаккумулятора до потребителей в бане будут следующими:

0,4 м – потери на трение по длине трубы 18 м с расходом 1,15 м³/ч (душ и умывальник), см. таблицу потерь напора прямого участка водопровода.
0,5 м – местные потери при 0,6 м/с (одна задвижка, один обратный клапан, один тройник), см. таблицу потерь напора в коленах, задвижках и клапанах.
10 м – потери давления на фильтрах очистки воды; паспортные данные.

Как видно, потерями на трение по длине трубы и местными потерями для данного участка можно пренебречь (что мы и сделали при аналогичных расчетах в схеме водоснабжения из колодца).

Настройки реле давления можно назначить уже на этом этапе расчета. Приняв среднее давление в гидроаккумуляторе на уровне полученных выше 3,9 бар настроим реле давление следующим образом:

Включение насоса – 3,5 бар.
Выключение насоса – 4,5 бар.
Давление воздуха в гидроаккумуляторе – 3,2 бар.

Общий потребный напор насоса Водолей:

Н = 34 м (геодезический напор) + 4,2 м (потери напора на трение по длине трубы + местные потери) + 39м (3,9 бар – расчетное давление в гидроаккумуляторе) = 77,2 метра.

Т.е. насос должен обеспечивать:

Q = 1,9 м³/ч при H = 77,2 м


Выбор погружного насоса для скважины:

Смотрим на гидравлическую характеристику насосов компании «Промэлектро» и выбираем насос Водолей БЦПЭ 0,5-80 У, который при расходе в 1,9 м³/ч обеспечивает 76 метра напора. Разница в напоре в 1,2 метра (77,2м — 76м) не играет в данном случае никакой роли, так как мы все значения по расходу и напору брали с запасом и погрешность расчетов сопоставима с этим значением. Рабочая точка находится близко к номинальному режиму работы, что очень хорошо (1,8 м³/ч — режим максимального КПД для всех насосов Водолей БЦПЭ 0,5). При этом насос имеет максимальный напор (при нулевом расходе) на уровне 120 м, что гарантирует обеспечение расчетного давления выключения насоса, установленного нами на уровне 4,5 бар (34 м + 4,2 м + 45 м = 83,2 м

После пуска насоса, замеряем его расход на полив (который пущен отдельной веткой и подразумевает самый большой расход насоса), и с помощью задвижки, путем её прикрытия, регулируем расход на уровне не более 1,0-1,2 м³/ч. При таких настройках даже с учетом полива, можно будет пользоваться умывальником и мойкой при расчетном давлении.

При одновременном пользовании поливом, душем, мойкой и умывальником вода будет у каждого потребителя, но давление упадет примерно до 1,2-1,4 бар, что не очень комфортно, поэтому таких режимов эксплуатации лучше избегать.

Насосы скважинные. Подбор насоса. ООО «КрасГеоСтрой»

Выбор насоса для скважины.

Выбор скважинного насоса — важный этап в устройстве водоснабжения дома/дачного участка. Задача упрощается если решать ее последовательно:
1) Определиться с исходными данными, т.е. понять какую скважину имеем, и какие требования предъявляем к насосу.
2) Определить параметры насоса, подходящего для нашей скважины и наших потребностей в воде.
3) Выбрать из возможных вариантов наиболее подходящий по определенным параметрам.
Мы будем рады помочь Вам в подборе насоса для скважины, звоните нам по телефонам

8(391)254-44-45,

8-913-538-44-45 

или оставьте заявку в форме ниже.
Это бесплатно!

Обо все по порядку:

                    Насос должен удовлетворять требованиям и подходить под имеющуюся скважину. С чем нужно определиться и для каких целей:
1. Глубина скважины, уровень воды в скважине. Эти цифры должны быть указаны в паспорте скважины, если их нет, меряем сами.
Статический уровень — максимальный. То есть уровень воды от земли, когда вы не брали из нее воду несколько часов/день. От уровня воды и глубины скважины зависит на какой глубине будет расположен насос, это важно чтобы не допустить нахождения насоса в скважине без воды. Как правило, насос опускают на глубину не меннее одного метра от дна скважины.
2. Дебит скважины (производительность скважины в литрах за определенное кол-во времени). Указан в паспорте скважины. Если у скважины высокая производительность (дебит) вы можете смело устанавливать в нее мощный насос. Если скважина наполняется медленно, нужно установить дебит более точно. Для этого нужно
— откачать воду полностью,
— засечь время, за которое скважина наполнится (периодически замеряя уровень воды пока он не дойдет до известного уже статического),
— откачать воду в емкость известного объема.
Таким образом, мы получаем время и литры. Находим сколько литров дала скважина за час. Это и есть дебит.
Производительность насоса не должна превышать производительность скважины, иначе насос выберет всю воду раньше, чем скважина сможет дать новую и насос рискует сработать всухую, что ведет к поломке техники. 
3. Диаметр скважины. Также указывается в паспорте скважины. Если нет — меряем сами диаметр трубы. Диаметр насоса должен быть на 30-50мм меньше диаметра скважины.
4. Потребность в воде. От того, сколько нам надо воды будет зависеть производительность насоса. То есть, не надо выбирать насос производительностью 3 м3/час только потому что ваша скважина высокодебитная и дает много воды. Вы должны рассчитать свою потребность и исходя из нее подбирать насос. Потребность рассчитывается исходя из количества точек потребления. Воспользуйтесь калькулятором для расчета потребности воды: 

Теперь мы знаем
— глубину скважины,
— статический уровенрь воды, 
— производительность скважины,
— ее диаметр и
— вашу потребность в воде.
Это поможет нам выбрать насос, опираться будем на уже имеющиеся знания и технические характеристики насоса, указанные в паспорте насоса.

                            В технической документации на насос указаны те параметры, о которых мы будем говорить. На что смотрим в документе на насос:

1. Напряжение питания и потребляемая мощность. Как правило, требуемое напряжение 220Вт, здесь все просто, но нужно знать, что многие насосы чувствительны к перепадам напряжения, поэтому, в идеале, на любой насос поставить стабилизатор напряжения.
Потребляемая мощность — указана в документах — ваша сеть, автоматика и кабель должны соответствовать.
2. Максимальный напор (высота водного столба). Тема более интересная и сложная.
Максимального напора, прописанного в паспорте насоса, должно хватить на подъем воды из скважины+прокачку через все трубы дома (либо, если стоит накопительная емкость гидроаккумуятор, то закачать в нее + запас 10%)+дать избыточное давление для корректной работы техники+запас10%.

Считаем из расчета, что 10 м вертикального водного стола = 1 атмосфера.

Напор в горизонтальных трубах отличается от вертикального, также много зависит от диаметра водопроводных труб в доме. Чтобы перевести горизонтальные трубы в доме в вертикальный водный столб опираемся на следующие цифры:
1 метр гориз. трубы диаметром 2,54 см = 0,1 метр вертикального водного столба
1 метр гориз. трубы диаметром 1,9 см = 0,14 метр вертикального водного столба


1 метр гориз. трубы диаметром 0,25 см = 0,25 метра вертикального водного столба.
Данные выше для труб из полипропилена. При стальных трубах сопротивление нужно умножить на 2.
Таким образом, если у вас трубы диаметром 1,9 см, а длинна труб в доме 60 м, то расчет внутри дома следующий:
60м*0,14= 8,4 метра вертикального напора
Рассчитать нужный вам напор помогут калькуляторы напора ниже. Мы предлагаем два варианта расчета:
первый если у вас установлен накопительный бак в доме и задача насоса поднять воду из скважины и закачать в накопитель,
второй если накопителя нет и насос дает давление от скважины до крайней точки потребления.

5. Допустимый уровень загрязнений. 
Как правило, скважинные насосы предназначены для перекачки чистой воды, поэтому допустимое количество твердых взвесей — не более 150гр/л. 

6. Дополнительное оснащение.
Какими приятными дополнительными бонусами может обладать ваш насос:
— система защиты от перегрева
— система защиты от сухого хода
— встроенный фильтр
— обратный клапан
— соеденительные муфты, кабель, трос и т.д.

Выбор насоса из многообразия предложений.

Мы говорим только о насосах, предназначенных для поднятия воды из скважины.
Различают насосы поверхностные и погружные.
Поверхностные насосы имеют много преимуществ, таких как, например простота эксплуатации, ремонта, установки. Такой насос можно спрятать от злоумышленников в доме. НО поверхностные насосы могут поднимать воду с глубины не более 8-10 метров. Мы же ведем разговор о скважинах глубиной от 20ти метров, поэтому далее о насосах погружных.

Погружные насосы скважинные.

Погружные насосы предназначены для перекачки чистой воды с глубины до 200 метров. Имеют высокую производительность, не производят шума, защищены от перегрева датчиками тепла  а также постоянно омывающей их водой, не боятся перепадов температуры или перемерзания, т.к. в скважине практически всегда одинаковая температура, как правило, имеют датчики сухого хода. К минусам погружных насосов можно отнести трудности монтажа, контроль, профилактика, ремонт сопряжены с необходимостью извлекать насос, требуется линия электропитания.
Погружные насосы имеют вытянутую цилиндрическую форму, водонепроницаемый корпус, зацепное устройство для страховочного троса, обратный клапан, если его нет — есть резьба для монтажа обратного клапана, в подавляющем большинстве насосов встроен фильтр предотвращающий попадание в насос взвесей превосходящих по размеру допустимые.
 
По принципу действия насосы делятся на:
-Вибрационные,
-Центробежные,
-Винтовые, 
-Вихревые.  

Вибрационные бытовые насосы.

Производительность вибрационных насосов не высока, но они надежны за счет простоты конструкции и могут обеспечить водой садовый участок либо частный дом с семьей из 3х человек.

Плюсы вибрационных насосов:
+простая конструкция (сложно сломать, легко ремонтировать)
+надежность
+низкая цена
+легкий
+ минимальное энергопотребление
Минусы вибрационных насосов:
-низкая производительность
-шумные
-вибрация со временем может разрушить скважину. 

Популярные на рынке модели вибрационных насосов:

Вибрационные насосы«Малыш» «Малыш-3» «ACR №250» «Водолей-3» 
Напор (высота водного столба)40-60 м20-25 м40-60 м40 м
Производительность0,43-1,5 м.куб./час0,43-1,5 м.куб/час0,43-1м.куб/час0,43-1м.куб/час
Диаметр99 мм76 мм99 мм98 мм
Длинна кабеля16,25,40 м25 м30,40 м25,40 м
Напряжение сети220 Вт220 Вт220 Вт 220 Вт
Потребляемая мощность240 Вт185 Вт220 Вт265 Вт

Центробежные погружные насосы.

Заслужили популярность за счет своей надежности и высокой производительности. В основе конструкции камеры с вращающимися турбинами. Чем больше камер, тем выше производительность насоса.
Предназначены для эксплуатации в скважинах, где необходим подъем воды на большую высоту.
Плюсы  центробежных насосов:
+ высокий столб воды
+ бесшумность
+ отсутствие вибраций
+ широкий выбор по различным параметрам.
К минусам центробежных насосов можно отнести:
-сложность установки
— чувствительность к загрязнениям
— высокая цена

Популярные на рынке модели центробежных насосов:

 Центробежные насосыBelamos TF3 80/110/150/200Водолей 3″  БЦПЭ 0,3-80Водолей 0,32 63/80/100/120/140 УВодолей БЦПЭ 0,5 63/100 УВодолей БЦПЭ 1,2 80У
Напор (высота водного столба)80/110/150/200 м.105 м63/80/100/120/140 м63/100 м80 м
Производительность2,7 м.куб/час2 м.куб/час3 м.куб/час3,6 м.куб/час9,6 м.куб/час
Диаметр78 мм105 мм105 мм105 мм105 мм
Длинна кабеля1,5 м82 м65/82/102/122/14265/102 м82 м
Напряжение сети220 Вт220+-22Вт220+-22Вт220+-22Вт
Потребляемая мощность1,0/1,2/1,6/2,0 кВт1 кВт1/1,2/1,6/1,9/2,5 кВт1,2/2,0 кВт2,8 кВт

Винтовые скважинные насосы.

Не распространены широко из-за быстрого износа деталей трением, что приводит к частому ремонту с заменой деталей.
Из плюсов винтовых насосов — ровный и устойчивый столб воды, способность справляться с вязкими жидкостями.

Вихревые насосы.

Несмотря на свою высокую производительность, мало шумность, низкую цену, простоту устройства, данные насосы недолговечны и имеют высокие требования к чистоте воды. По этой причине в скважинах для водоснабжения применение вихревых насосов нецелесообразно.

Теперь вы более грамотно сможете подойти к выбору насоса для скважины.
Если остались какие-либо вопросы, либо Вам нужна помощь с подбором насоса, звоните нам по телефонам

8(391)254-44-45,
8-913-538-44-45,

либо оставляйте заявку на консультацию специалиста и мы Вам перезвоним.

особенности выбора. Подбор насоса по характеристикам

21.03.2020


Насос – это главный элемент станции, которая перекачивает воду. Это незаменимое оборудование для дачи или частного дома. Для того чтобы правильно его выбрать, следует руководствоваться определенными критериями выбора. Рассмотрим основные критерии, придерживаясь которых, можно выбрать качественное насосное оборудование:

  • Требуемый уровень производительности:
  • Мощность;
  • Параметры глубины, диаметра скважины и дебита;
  • Требуемый напор;
  • Стоимость агрегата.

На сайте https://www.teploprofi.com/ можете купить циркуляционный насос Grundfos по выгодным ценам. Бесплатная доставка до объекта.

Производительность – это критерий, исходя из которого можно понять, сколько воды накапливается за определённое количество времени. Чтобы её узнать, следует обладать необходимыми параметрами скважины, знать её глубину и диаметр. А также учитывать, что по прошествии определённого времени заиливание уменьшает глубину, поэтому насос обязательно должен находиться на расстоянии не меньше 1 метра от донного фильтра. Диаметр колодца учитывается при приобретении диаметра насоса.

Дебит следует рассмотреть внимательнее, поскольку зимой колодец наполняется с меньшей скоростью, чем летом. Узнать данные о нём сложно, поэтому следует обратиться к специалистам – бурильщикам. Они указывают сведения о структуре скважины в её паспорте, а также оставляют необходимые рекомендации к выбору дополнительного оборудования.

Выбирая насос, следует понимать суточную потребность отдельной семьи в воде, иначе за агрегат с высоким уровнем мощности будет выходить существенная переплата по электроэнергии. Кроме того, стоимость подобных изделий выше, чем у других. А насос с небольшой мощностью не сможет обеспечить людей необходимым объёмом воды, что скажется на качестве их жизни.

Цены на подобные агрегаты существенно различаются между собой и зависят от организации-производителя, их торговой марки, уровня мощности и материала, из которого изготовлен насос. Лучше всего при покупке обратить внимание на технические параметры установки.

Два основных типа насосов

Насосы делят на два вида:

  • Поверхностные;
  • Погружные;

Если при выборе насоса возникли трудности, стоит изучить особенности каждого из них и сопоставить с техническими характеристиками скважины.

Поверхностные служат для всасывания воды. Их устанавливают на земле. Если скважина в глубину больше 8 метров, то нет смысла приобретать такой, потому что его мощности будет недостаточно. Достоинства подобных агрегатов в простоте их установки. Не следует использовать шланг из резины, который не пропускает воду из-за сжатых стенок. Лучше пользоваться обычной трубой, которая имеет небольшой диаметр.

Если возникла потребность в покупке погружного насоса, но имеется проблема с выбором, потребителю всегда предлагается несколько вариантов. Погружные насосы бывают нескольких видов:

1. Центробежные. Это самые востребованные и популярные насосы среди покупателей. Они функционируют за счёт центробежной силы, созданной лопастями гребных колёс при вращении вала. Потребители считают, что их качество сопоставимо с лояльной стоимостью;

2. Шнековые. Подобный тип насосов используют для перекачивания чистой воды. Кроме того, он сохраняет давление, тем самым делая подачу жидкости бесперебойной;

3. Вихревые сохраняют регулярную подачу воды благодаря постоянному высокому давлению. Если потребитель хочет получить долговечное устройство, то лучше всего покупать именно такой насос;

4. Вибрационные. Стоимость этого насоса невысока, однако есть большой риск перегрева. Выполняет работу с помощью вибраций мембраны, из-за чего получается динамическое давление и перекачка жидкости. Необходимо обратить внимание на термовыключатель, который должен быть в наличии. Он предохраняет агрегат от перепадов напряжения, перегрева и захвата жидкости.

Таким образом получается, что следует определить необходимую высоту подъёма жидкости насосом. Например, этот показатель равен 31 метру, статический уровень воды составляет 19 метров, динамический уровень достигает 28 метров. Расстояние между скважиной и частным домом – 10 метров по горизонтали. Следует установить гидроаккумулятор с давлением 2,5 атм., а затем определить напор насоса.

После чего следует опустить насос вглубь на 29 метров (минимальная глубина). Если он находится в динамическом режиме, то над ним должна быть вода минимумом в 1 метр. Максимальная глубина, на которую следует опускать насос в скважину, – 30 метров.

Расчёт выходит такой: 29 метров (глубина погружения агрегата), расстояние между ним и частным домом составляет 10 метров =1 метр (учитывая расстояние по горизонтали 9-10 метров = 1 метр по вертикали, 25 метров (давление в точке сбора воды)). Складывая полученные характеристики, получается показатель в 55 метров, что и составляет напор прибора.

По ссылке можно посмотреть технические характеристики скважинных насосов Grundfos и подобрать насос по своим параметрам.

Следом нужно определить производительность устройства. Стандартная семья состоит из трёх человек, средний расход воды на каждого из них составляет 300 литров за час. Выходит, что на всю семью понадобится 0,9-1 м3/час.

Из этих двух полученных показателей легко выбрать необходимый скважинный насос. Чтобы выбранное устройство прослужило дольше, следует приобрести в специализированном магазине гидроаккумулятор, реле давления или же купить электронный контроллер давления. Таким образом получится автоматизированная насосная станция, с помощью которой вода будет поступать в дом.


7 основных переменных для выбора насоса

Вы, наверное, слышали поговорку, что меньше значит больше. Что ж, это не всегда так. Когда дело доходит до выбора насоса, лучше получить дополнительную информацию. Несколько переменных играют прямую роль в том, как долго насос прослужит и как он будет работать. Если вы не знаете, как выбрать правильный насос или какую информацию следует знать, прежде чем обращаться к поставщику, вы не одиноки! Мы составили список из 7 вещей, которые вам следует знать при выборе помпы, чтобы помочь вам в этом процессе.

1. Свойства технологической жидкости

Для какой жидкости предназначен насос? Ниже приведены свойства технологической жидкости, которые необходимо учитывать перед выбором насоса.

  • Вязкость жидкости
  • Температура
  • Удельный вес
  • Давление пара
  • Наличие и концентрация твердых веществ
  • Чувствительность к сдвигу
  • Абразивный или неабразивный

2. Материалы конструкции

Какие материалы конструкции совместимы с технологической жидкостью или любыми другими жидкостями, с которыми насос может контактировать? Таблицы химической совместимости помогут вам определить наиболее подходящие конструкционные материалы для насоса.

3. Важен ли насос для работы установки?

Для критических применений, где простои НЕ являются вариантом, можно выбрать более дорогие, мощные насосы со специальными характеристиками. Если насосы можно вывести из эксплуатации для технического обслуживания, можно будет рассмотреть менее дорогие варианты.

4. Условия на входе насоса

Вы же не хотите морить насос голодом. Доступный чистый положительный напор на всасывании (NPSH) рассчитывается исходя из давления на входе насоса и давления пара жидкости.Всегда следите за тем, чтобы NPSHA превышала требуемый чистый положительный напор на всасывании насоса (NPSH).

5. Насосная среда

Если ваш насос будет находиться на улице, возможно, потребуется принять во внимание особые конструктивные или монтажные соображения в отношении отрицательных температур. Если окружающая среда опасна, содержит взрывоопасные пары или пыль, потребуются специальные функции двигателя. Это всего лишь несколько примеров условий окружающей среды, которые следует учитывать.

6. Доступность источника питания

Самый распространенный источник питания в США — 115–230 В / 60 Гц / 1 фаза или 230–460 Вольт, 60 Гц / 3 фазы.Специальные двигатели могут быть указаны для работы за пределами США или с использованием батарей постоянного тока. Сжатый воздух или гидравлическое масло под давлением также можно использовать для питания.

7. Расход и давление

Ваш общий объем и знание того, сколько времени у вас есть на перемещение жидкости, будут определять скорость потока. Перепад давления насоса можно рассчитать, зная размер трубы (длина и фитинги), статические подъемные силы и потери на трение в оборудовании системы (фильтры, клапаны и т. Д.).

Понимая вышеуказанные факторы, вы вооружаетесь знаниями, необходимыми для выбора правильного насоса.Независимо от области применения, вы можете быть уверены, что выберете следующую помпу!

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить помощь в выборе насоса или общие вопросы, касающиеся насосов и другого оборудования для работы с жидкостями. Наши дипломированные инженеры будут рады предоставить техническую помощь предприятиям в Висконсине и Верхнем Мичигане.

% PDF-1.5 % 102 0 объект> эндобдж xref 102 76 0000000016 00000 н. 0000002212 00000 н. 0000002455 00000 н. 0000001816 00000 н. 0000002506 00000 н. 0000002631 00000 н. 0000003167 00000 н. 0000003193 00000 п. 0000003348 00000 п. 0000003416 00000 н. 0000003939 00000 н. 0000003965 00000 н. 0000004574 00000 н. 0000004600 00000 н. 0000004748 00000 н. 0000004889 00000 н. 0000004936 00000 н. 0000005071 00000 н. 0000005218 00000 н. 0000006831 00000 н. 0000006977 00000 н. 0000007003 00000 н. 0000007495 00000 н. 0000008849 00000 н. 0000010271 00000 п. 0000011595 00000 п. 0000012926 00000 п. 0000013404 00000 п. 0000013430 00000 п. 0000013578 00000 п. 0000014790 00000 п. 0000016105 00000 п. 0000017277 00000 п. 0000017653 00000 п. 0000017830 00000 п. 0000017899 00000 н. 0000039641 00000 п. 0000039853 00000 п. 0000040239 00000 п. 0000040324 00000 п. 0000040533 00000 п. 0000063925 00000 п. 0000063994 00000 п. 0000064176 00000 п. 0000064588 00000 п. 0000064798 00000 п. 0000068488 00000 н. 0000068557 00000 п. 0000069089 00000 н. 0000069292 00000 п. 0000104503 00000 н. 0000104572 00000 н. 0000104802 00000 п. 0000104991 00000 п. 0000105171 00000 п. 0000105219 00000 п. 0000105258 00000 н. 0000105344 00000 п. 0000106420 00000 н. 0000106489 00000 н. 0000108232 00000 н. 0000108429 00000 н. 0000108670 00000 п. 0000108696 00000 п. 0000109073 00000 н. 0000122852 00000 н. 0000123041 00000 н. 0000123221 00000 н. 0000123369 00000 н. 0000123417 00000 н. 0000123456 00000 н. 0000123542 00000 н. 0000124618 00000 н. 0000124665 00000 н. 0000134655 00000 н. 0000134724 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 105 0 obj> поток xb`e`c`c`8 Ȁ

Основные принципы выбора насосов.Расчет насосов

Пример № 1

Плунжерный насос одностороннего действия обеспечивает расход перекачиваемой среды 1 м. 3 / час. Диаметр плунжера 10 см, длина хода 24 см. Скорость вращения рабочего вала 40 об / мин.

Необходимо определить объемный КПД насоса.

Решение:

Площадь поперечного сечения плунжера:

F = (π · d²) / 4 = (3,14 · 0,1²) / 4 = 0,00785 м²2

КПД выражается по формуле расхода плунжерного насоса:

η В = Q / (F · S · n) = 1 / (0,00785 · 0,24 · 40) · 60/3600 = 0,88

Пример №2

Двухпоршневой насос двойного действия создает напор 160 м при перекачке нефти плотностью 920 кг / м. 3 . Диаметр поршня 8 см, диаметр штока 1 см, длина хода поршня 16 см. Скорость вращения рабочего вала 85 об / мин. Необходимо рассчитать необходимую мощность электродвигателя (КПД насоса и электродвигателя принять 0,95, а поправочный коэффициент 1,1).

Решение:

Площадь поперечного сечения поршня и штока:

F = (3,14 · 0,08²) / 4 = 0,005024 м²

F = (3,14 · 0,01²) / 4 = 0,0000785 м²

Производительность насоса находится по формуле:

Q = N · (2F-f) · S · n = 2 · (2 ​​· 0,005024-0,0000785) · 0,16 · 85/60 = 0,0045195 м³ / ч

Затем находим полезную мощность насоса:

Н П = 920 · 9,81 · 0,0045195 · 160 = 6526,3 Вт

С учетом КПД и поправочного коэффициента получаем окончательную установленную мощность:

N УСТ = 6526,3 / (0,95 · 0,95) · 1,1 = 7954,5 Вт = 7,95 кВт

Пример №3

Трехпоршневой насос перекачивает жидкость плотностью 1080 кг / м. 3 из открытого резервуара в емкость под давлением 1,6 бар с расходом 2,2 м. 3 / час. Геометрический напор гидролифта составляет 3,2 метра. Полезная мощность, затрачиваемая на перекачку жидкости, составляет 4 кВт. Необходимо определить величину потери напора.

Решение:

Напор создаваемый насосом находим по формуле полезной мощности:

H = N П / (ρ · г · Q) = 4000 / (1080 · 9,81 · 2,2) · 3600 = 617,8 м

Подставляем найденное значение напора в формулу напора, выраженного в разнице давлений, и находим искомую величину

ч п = H — (p 2 -p 1 ) / (ρ · г) — H г = 617,8 — ((1,6-1) · 10 5 ) / (1080 · 9,81) — 3,2 = 69,6 м

Пример № 4

Реальная производительность винтовой трубы равна 1.6 м 3 / ч. Геометрические характеристики насоса: эксцентриситет — 2 см; диаметр ротора — 7 см; шаг винтовой поверхности ротора — 14 см. Скорость вращения ротора 15 об / мин. Необходимо определить объемный КПД насоса.

Решение:

Запрашиваемое количество выражаем по формуле производительности винтового насоса

η В = Q / (4 · e · D · T · n) = 1,6 / (4 · 0,02 · 0,07 · 0,14 · 15) · 60/3600 = 0,85

Пример № 5

Необходимо рассчитать напор, расход и полезную мощность центробежного насоса, перекачивающего маловязкую жидкость плотностью 1020 кг / м. 3 из емкости с избыточным давлением 1.2 бара к резервуару с избыточным давлением 2,5 бар по данному трубопроводу с диаметром трубы 20 см. Общая длина трубопровода (суммарно с эквивалентной длиной местных сопротивлений) составляет 78 м (коэффициент трения принят равным 0,032). Перепад напоров водохранилищ 8 метров.

Решение:

Для маловязких сред выбираем оптимальную скорость движения в трубопроводе 2 м / с. Рассчитаем расход жидкости через заданный трубопровод:

Q = (π · d²) / 4 · w = (3,14 · 0,2²) / 4 · 2 = 0,0628 м³ / с

Скоростной напор трубы:

Вт² / (2 · g) = 2² / (2 · 9,81) = 0,204 м

При соответствующей скорости напора потери на трение и местные сопротивления будут равны:

H Т = (λ · l) / d э · [w² / (2g)] = (0,032 · 78) / 0,2 · 0,204 = 2,54 м

Общий напор будет равен:

H = (p 2 -p 1 ) / (ρ · г) + H г + h п = ((2,5-1,2) · 10 5 ) / (1020 · 9,81) + 8 + 2,54 = 23,53 м

Еще предстоит определить полезную мощность:

Н П = ρ · г · Q · H = 1020 · 9,81 · 0,0628 · 23,53 = 14786 Вт

Пример № 6

Целесообразно ли перекачивать воду центробежным насосом производительностью 50 м. 3 / час через 150 х 4.Трубопровод 5 мм?

Решение:

Рассчитываем скорость потока воды в трубопроводе:

Q = (π · d²) / 4 · w

w = (4 · Q) / (π · d²) = (4 · 50) / (3,14 · 0,141²) · 1/3600 = 0,89 м / с

Скорость потока воды в напорном трубопроводе 1,5-3 м / с. Полученное таким образом значение скорости потока не попадает в этот интервал, откуда можно сделать вывод о нецелесообразности использования данного центробежного насоса.

Пример № 7

Необходимо определить коэффициент подачи шестеренчатого насоса.Геометрические характеристики насоса: сечение зазора между зубьями шестерни 720 мм 2 ; количество зубьев — 10; длина зуба шестерни — 38 мм. Скорость вращения 280 об / мин. Реальная подача шестеренчатого насоса 1,8 м 3 / час.

Решение:

Теоретическая производительность насоса:

Q = 2 · f · z · n · b = 2 · 720 · 10 · 0,38 · 280 · 1 / (3600 · 10 6 ) = 0,0004256 м³ / ч

Соответственно коэффициент доставки равен:

η В = 0,0004256 / 1,8 · 3600 = 0,85

Пример №8

Насос КПД 0,78 перекачивает жидкость плотностью 1 030 кг / м 3 и 132 м 3 / час. Напор, создаваемый в трубопроводе, составляет 17,2 м. Насос приводится в действие электродвигателем мощностью 9,5 кВт и КПД 0,95. Необходимо определить, соответствует ли этот насос требованиям по пусковому крутящему моменту.

Решение:

Рассчитаем полезную мощность, потребляемую непосредственно на перекачку среды:

Н П = ρ · г · Q · H = 1030 · 9,81 · 132/3600 · 17,2 = 6372 Вт

Мы учитываем КПД насоса и электродвигателя и определяем полную мощность электродвигателя:

N = N / (η · η ) = 6372 / (0,78 · 0,95) = 8599 Вт

Зная установленную мощность двигателя, определяем запас прочности электродвигателя:

β = Н У / Н Д = 9500/8599 = 1,105

Для двигателей мощностью от 5 до 50 кВт рекомендуется выбирать запас пусковой мощности от 1.2 до 1,15. Полученное нами значение не попадает в этот интервал, откуда можно сделать вывод, что при работе данного насоса в заданных условиях могут возникнуть проблемы при его запуске.

Пример № 9

Центробежный насос перекачивает жидкость плотностью 1130 кг / м 3 из открытого резервуара в реактор с рабочим давлением 1,5 бар и расходом 5,6 м 3 / час. Геометрическая разница напоров составляет 12 метров, при установке реактора под резервуаром.Потери на трение напора в трубах и местные сопротивления равны 32,6 м. Необходимо определить полезную мощность насоса.

Решение:

Рассчитаем напор, создаваемый насосом в трубопроводе:

H = (p 2 -p 1 ) / (ρ · г) + H г + h п = ((1,5-1) · 10 5 ) / (1130 · 9 , 81) — 12 + 32,6 = 25,11 м

Полезная мощность насоса определяется по формуле:

Н П = ρ · г · Q · H = 1130 · 9,81 · 5,6 / 3600 · 25,11 = 433 Вт

Пример № 10

Определяем предельное увеличение расхода закачки воды (плотность принята равной 1000 кг / м3 3 ) из открытого резервуара в другой открытый резервуар с расходом 24 м 3 / час.Геометрический напор гидролифта 5 метров. Вода перекачивается по трубам 40 х 5 мм. Мощность электродвигателя 1 кВт. Общий КПД агрегата принят равным 0,83. Суммарные потери напора на трение в трубах и местные сопротивления составляют 9,7 м.

Решение:

Определяем максимальное значение расхода, соответствующее максимально возможной полезной мощности, развиваемой насосом. Для этого сначала определим несколько промежуточных параметров.

Рассчитываем необходимый напор для откачки воды:

H = (p 2 -p 1 ) / (ρ · г) + H г + h п = ((1-1) · 10 5 ) / (1000 · 9,81 ) + 5 + 9,7 = 14,7 м

Полезная мощность, развиваемая насосом:

N П = N общ / η Н = 1000 / 0,83 = 1205 Вт

Находим максимальное значение расхода по формуле:

N П = ρ · г · Q · H

Находим искомое количество:

Q макс = N П / (ρ · г · H) = 1205 / (1000 · 9,81 · 14,7) = 0,00836 м³ / с

Расход воды можно увеличить 1.Максимум 254 раза без нарушения требований к эксплуатации насоса.

Q макс / Q = 0,00836 / 24 · 3600 = 1,254

Наши инженеры всегда готовы оказать консультационные услуги или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемому нами насосному оборудованию и трубопроводной арматуре.

Запросы на насосы просим направлять в технический отдел нашей компании на E-mail: [email protected], телефон +7 (495) 225 57 86

Центральный офис NCE GmbH
Наша сервисная компания Intekh GmbH

Головные представительства в странах СНГ:
Россия
Казахстан
Украина
Туркменистан
Узбекистан
Латвия
Литва

Информация, необходимая для выбора наилучшего насоса для вашей работы

Наша цель в MSE — предложить вам лучшее решение, соответствующее требованиям вашего приложения и обстоятельствам.Чем больше информации вы можете нам предоставить; тем более индивидуализированное и эффективное решение, которое мы можем предложить.

Основная информация, необходимая для выбора всех насосов

Имея следующую информацию, мы можем сделать базовый выбор насоса;

Название жидкости
Знание жидкости, которую вы перекачиваете, имеет жизненно важное значение, поскольку позволяет нам гарантировать, что мы предлагаем насос, изготовленный из совместимых материалов; таким образом избегая возможных проблем с коррозией и истиранием.Что такое химический состав? Присутствуют ли какие-либо твердые частицы, если да, то каков максимальный размер и концентрация частиц?

Расход
Это определит размер необходимого насоса. Для более высокого расхода требуется насос большего размера.

Давление
Давление на входе и выходе насоса будет определять тип и часто размер необходимого насоса. Зная давление, с которым вы работаете, мы можем выбрать наиболее подходящую технологию насоса.Если вы не уверены в своем дифференциальном давлении; мы можем помочь рассчитать его

Вязкость
Существует множество единиц измерения вязкости, однако мы обычно работаем в сантипуаз сП или сантистокс сСт. Вязкость — это мера сопротивления жидкости деформации, вызванной напряжением или, проще говоря; «толщина» жидкости. Вязкость обычно выше, например, для более густых жидкостей; вода имеет вязкость 1 сП при 20 градусах Цельсия, тогда как мед имеет вязкость примерно 10000 сП.Вязкость влияет на тип и размер необходимого насоса, при этом для более высоких вязкостей обычно требуются устройства прямого вытеснения, работающие на более низких скоростях, а не центробежные насосы.

Плотность
Плотность или удельный вес перекачиваемой жидкости при рабочей температуре влияет на то, сколько мощности требуется для достижения требуемого режима работы. Это, в свою очередь, поможет нам определить подходящий привод или двигатель для беспроблемной работы насоса.

Температура
Это может повлиять на материалы конструкции насоса и тип предлагаемого насоса.


Дополнительная информация

Для обеспечения более персонализированного выбора полезно иметь следующую информацию;

  • Требования к двигателю
    Электрический или воздушный? Если электрический, какое напряжение и частота вам нужны?

  • Control
    Требуются ли вам какие-либо специальные элементы управления для насоса? Будете ли вы работать с фиксированной скоростью или требуется привод с регулируемой скоростью?

  • Цикл использования
    Будет ли насос работать постоянно или периодически?

  • Область применения
    Будет ли насос эксплуатироваться в зоне ATEX? Если да, то какая требуется классификация?

  • Установка всасывания
    Как вы будете кормить насос?

  • Давление пара
    Знаете ли вы давление пара вашей технологической жидкости? Это более актуально при перекачке при повышенных температурах.

  • Сертификация
    Требуется ли для насоса какая-либо сертификация? Например, вы работаете в пищевой промышленности и должны соблюдать рекомендации FDA?

  • Бюджет
    Примерно, какой бюджет у вас есть для проекта? Часто существует более одного решения для перекачивания.

Производительность насоса — обзор

7.1 КПД насосов

Рабочие характеристики центробежных насосов проверяются с использованием чистой холодной воды или вязкого масла.Эффективность насоса определяется в основном двумя параметрами: напором и расходом, а также другими факторами, такими как свойства жидкости, конструкция рабочего колеса и выбранная скорость двигателя.

Насосы приводятся в действие электродвигателем; входная мощность насоса может быть рассчитана по формуле:

(7.1) Pin = Tω

, где T — крутящий момент, Нм; w — угловая скорость, рад / с.

Выходная мощность насосов — это механическая мощность, передаваемая жидкости во время ее прохождения через насос.Его можно рассчитать по формуле:

(7.2) Pout = ρgQH

, где Q — расход, м 3 / с; H — напор насоса, м ; ρ — плотность жидкости, кг / м 3 ; g — ускорение свободного падения, м / с 2 .

КПД насоса выражается как выходная мощность насоса, деленная на потребляемую мощность насоса, поэтому общий КПД насоса можно окончательно вычислить по соотношению:

(7.3) η = ρgQHTω × 100%

Напор насоса — это производное выражение согласно формулировке Бернулли — энергетический баланс вокруг насоса.Это выражается как:

(7,4) H = P2 − P1ρg + V22 − V122g + Z2 − Z1

, где нижний индекс 2 представляет значение на выходе насоса, а нижний индекс 1 представляет собой значение на вход насоса. P — давление, V — скорость и Z — высота. В этом уравнении первый член « P 2 P 1 / pg » представляет собой напор, второй член V 2 2 — V 1 2 / 2 г ‘- это скорость или кинетический напор, а третий член’ Z 2 Z 1 ‘- это разница в высоте.Если диаметр выпускного патрубка равен диаметру на входе в насос, то В 2 = В 1 . Кроме того, если насос достаточно мал и перепад высот небольшой, уравнение 7.4 может быть определено как:

(7.5) Hρ = P2 − P1

Подставив уравнение 7.5 в уравнение 7.2, получим:

(7.6) Pout = Q * P2 − P1

Схема рабочих характеристик насосов представлена ​​на Рисунке 7.1. Не менее важно выбрать насос, точка наилучшего КПД (BEP) которого находится как можно ближе между заданным номинальным расходом (максимальный расход по запросу) и нормальным расходом (Рисунок 7.1). Это поможет максимизировать эффективность откачки (Shiels, 1998).

Рисунок 7.1. Схема рабочих характеристик насоса

Все параметры, такие как расход, общий напор и входная мощность, изменятся при изменении скорости. Важно понимать, как эти параметры меняются, чтобы безопасно управлять насосом на разных скоростях. Связь между рабочими параметрами ротодинамического насоса расхода, напора и потребляемой мощности со скоростью известна как законы сродства.Уравнения, объясняющие это, известны как законы сродства. Расход (Q) пропорционален скорости вращения ( N ), Q ∞ N. Напор (H) пропорционален квадрату скорости вращения: H a N 2 . Потребляемая мощность (P) пропорциональна кубу скорости вращения: P N 3 .

Выбор насоса и прогноз производительности для технических инноваций насосной станции с осевым потоком

Насосы с осевым потоком широко используются во всех секторах Китая.После многих лет эксплуатации старение механического и электрического оборудования ставит под угрозу их стабильную и безопасную работу. На примере технического новшества осевой насосной станции в исследовании основное внимание уделяется выбору насоса и прогнозированию его производительности. Закон подобия насосов и удельная скорость были применены для выбора насоса в зависимости от проектного напора и расхода. Производительность моделей насосов сравнивалась, и в качестве технической инновации предлагается, чтобы при использовании выбранной модели насоса диаметр рабочего колеса сохранялся на уровне 3100 мм, а скорость вращения снижалась со 150 об / мин до 136.4 об / мин для улучшения кавитационных характеристик. Трехмерная модель насосной системы была создана с использованием программного обеспечения Pro / E, и был проведен анализ CFD для прогнозирования гидравлических характеристик насосной системы для оценки технических инноваций. Путем сравнения расчетных результатов с результатами модельных испытаний показано, что расчетная скорость потока, соответствующая расчетному напору, может быть полностью удовлетворена выбранным насосом, и более высокая производительность насоса может быть оценена при расчетном и среднем напоре.Модельные испытания насосной системы в сравнении между исходной и выбранной моделями насоса показывают, что, когда модернизированная насосная станция работает с характеристическим напором, эффективность насосной системы может быть увеличена более чем на 3 процента, а допуск на кавитацию может быть уменьшен на 0,90 м; таким образом, технические инновации могут быть обеспечены лучшими инженерными и экономическими преимуществами.

1. Введение

В Китае более 500 крупных насосных станций.Осевые насосы широко используются во всех отраслях народного хозяйства, для которых характерны большой напор, низкий напор и высокий КПД. На первом этапе Восточного маршрута проекта отвода воды с юга на север в Китае имеется более 40 крупных насосных станций в общей сложности 13 каскадов, в которых около 90% используют насосы с осевым потоком. В качестве примера возьмем насосную станцию ​​Люлаоцзянь, которая принадлежит пятому каскаду Восточного маршрута проекта отвода воды с юга на север, см. [1].Четыре комплекта полностью регулируемых вертикальных осевых насосов были установлены без дежурного режима. Диаметр рабочего колеса насоса до 3100 мм, привод от синхронного двигателя 2200 кВт. Его общая насосная мощность была рассчитана на 150 м 3 / с, а чистая конструкция и средний напор составляли 3,70 м и 3,40 м, соответственно, при использовании всасывающей коробки типа совок и нагнетательного канала сифонного типа.

Насосная станция Люлаоцзянь была запущена в эксплуатацию в 1996 году и за последние более 20 лет внесла большой вклад в развитие и благополучие сельского хозяйства, промышленности и эко-экономики вдоль берегов водозаборного пути и полезных территорий.Однако старение электромеханического оборудования и другие существующие проблемы становятся все более серьезными, так что безопасность и стабильная работа насосной станции были затронуты, а технические инновации в насосном оборудовании стали обязательными после многих лет эксплуатации, как и другие крупные насосные станции. в Китае, как сообщается в [2]. Стремясь решить существующие проблемы и возникающие технические инновации, были проведены исследования по выбору насоса и прогнозированию производительности насосной системы, чтобы обеспечить техническую поддержку для технико-экономического обоснования и оптимального инженерного проектирования технических инноваций, а также обобщить опыт для аналогичных насосных станций, которые будут построены или модернизированы. .

2. Проблемы, существующие на насосной станции

Был проведен ряд аккредитационных проверок электрического и механического оборудования насосной станции Люлаоцзянь, главный насос перешел в четвертый класс, а главный двигатель — в третий класс. , предлагая внедрить технические инновации в насосную систему для устранения скрытых опасностей и обеспечения безопасности эксплуатации, как сообщается в [3].

Также при проверке аккредитации было обнаружено, что кавитационное повреждение лопастей насоса было очень серьезным, смещение вала и чистота наконечника превысили допустимые значения, а износ шейки вала, корпуса насоса и диффузора был серьезным. .Более того, вибрация насосных агрегатов явно ощущалась и замечалась, стоя рядом, а устройство регулировки угла установки лопастей было повреждено, что сказалось на точности регулировки.

Другие проблемы, обнаруженные при аккредитации, включали деформацию и неплотность свернутого в рулон кремнистого стального листа, чрезмерные диэлектрические потери обмотки статора и увеличение емкости, а также старение изоляции основного двигателя. Результаты аккредитации основного двигателя и насоса показывают, что безопасная, стабильная и экономичная работа насосной системы находится под серьезной угрозой, а важность и необходимость технических инноваций для насосной станции подчеркивается, с другой стороны.

3. Технические подходы к улучшению гидродинамических характеристик осевого насоса

С целью устранения проблем, выявленных при ежедневной эксплуатации, ежегодном техническом обслуживании и специальной проверке аккредитации, следующие технические подходы будут приняты для улучшения гидродинамических характеристик осевого насоса и безопасности работы насосной станции. Общий объем инвестиций в техническое нововведение насосной станции Люлаоцзянь составит до 15 миллионов долларов.

(a) Все четыре комплекта старых главного насоса и двигателя будут демонтированы и ликвидированы, заменены новыми безвредными для достижения технических инноваций в насосном оборудовании.

(b) Внутренняя поверхность нового корпуса насоса будет инкрустирована пластиной из нержавеющей стали, чтобы улучшить его способность противодействовать коррозии и кавитации зазора. Лопасти насоса будут отлиты из нержавеющей стали и обработаны станками с ЧПУ для достижения их точной формы и размера, так что гидродинамические характеристики, производительность перекачивания воды и эффективность преобразования энергии рабочего колеса могут быть задействованы в полной мере.

(c) При производстве диффузора будет применена технология прецизионного литья и новая технология полировки поверхности, чтобы обеспечить точную форму и размер лопаток.Эти новые методы производства эффективно уменьшат потерю напора воды.

(d) Балка кольцевого типа, за пределами диффузора, будет добавлена ​​для усиления ее структурной опоры и увеличения ее прочности и жесткости, так что вибрация насосного агрегата будет подавлена ​​для обеспечения безопасной работы насосного агрегата. .

(e) Сетка для мусора на входе в отсасывающую камеру будет удалена, а большая машина для удаления мусора будет установлена ​​в подходном канале вдали от отсасывающей камеры; таким образом, автоматическое удаление мусора может эффективно решить проблему накопления мусора перед всасывающей камерой, как это часто случалось до появления инноваций, так что можно найти идеальные схемы внутреннего потока внутри всасывающей камеры и создать лучшие условия потока для насоса. .

4. Выбор насоса для технических новинок
4.1. Исследования и разработка моделей насосов в Китае

В 50-х годах 20-го века в Китае было мало моделей насосов, а с 1970-х по 1990-е появилось немало превосходных моделей насосов с независимыми правами интеллектуальной собственности, но выбор был еще меньше. С развитием теории насосов, методов проектирования и внедрения зарубежных технологий были достигнуты очевидные улучшения в характеристиках насоса.Благодаря строительству восточного маршрута проекта отвода воды с юга на север, исследовательские институты, университеты и колледжи, а также производители насосов активно продвигали энтузиазм в области исследований и разработок. На исследования были вложены большие средства, и за последние 20 лет одна за другой были разработаны модели насосов.

Однако, сталкиваясь с таким большим количеством моделей насосов, инженеры-конструкторы сталкиваются с проблемой. Вот как сравнивать их характеристики и как оценивать их коэффициент достоверности, потому что эти модели тестировались на разных испытательных стендах.Стенд для испытания насосов в Тяньцзине, инвестированный Министерством водных ресурсов Китая, эффективно решил проблему. Всем моделям помп от разных исследователей и институтов было предложено провести тесты на контраст между сверстниками; Таким образом, были получены сопоставимые результаты испытаний, поскольку все они были получены на одном стенде. С 2004 года была проведена серия испытаний, которые позволили получить высококачественную базу данных для разработки и выбора насосов. Таких недостатков, как повторяющиеся исследования и разработки, поддельные данные испытаний и растрата человеческих и финансовых ресурсов, удалось эффективно избежать.При выборе насосов необходимо отдавать предпочтение моделям насосов, протестированным на этом стенде, для недавно построенных и технических инноваций насосных станций в Цзянсу и многих других провинциях Китая.

4.2. Требование выбора насоса

На основании заключения аккредитационной проверки насосной станции Люлаоцзянь основной двигатель и используемый насос будут полностью заменены в соответствии с предстоящими техническими инновациями. Правильный выбор насоса — один из ключевых вопросов, обеспечивающих безопасность эксплуатации и успех строительства насосной станции.Ожидается, что насос будет работать в зоне высокого КПД под средним напором насосной станции, а расчетный расход должен быть соблюден при расчетном напоре, а при максимальном напоре безопасность и стабильная работа должны быть безоговорочно удовлетворены. И лучшие кавитационные характеристики также учитываются при выборе насоса и сравнении их производительности, как обсуждается в [4–6].

4.3. Метод выбора насоса для технической инновации

Согласно теории сродства, когда модельный насос и прототип насоса удовлетворяют требованиям геометрического, кинетического и динамического сходства, соответственно, и работают в одинаковых рабочих условиях, параметр производительности их потока расход, напор и мощность на валу должны подчиняться закону сродства насоса, выраженному как где, и представляют расход, напор и мощность на валу модельного насоса, а, и представляют расход, напор и мощность на валу насоса прототип насоса соответственно.

Опытный образец насоса изготовлен по коэффициенту подобия. Модельный насос и соответствующий ему прототип насоса имеют одинаковое значение удельной скорости, когда они работают в одинаковых рабочих условиях. Конкретная скорость прототипа насоса может быть рассчитана сначала по формуле (2), в зависимости от расчетной скорости потока для каждого насоса и расчетного напора, при котором насос обслуживается для конкретной насосной станции, а затем могут использоваться несколько потенциальных модельных насосов. можно выбрать из баз данных моделей насосов, обсуждаемых в разделе 4.1. В (2) — удельная скорость,,,, и представляют собой расход, напор и скорость вращения модельного насоса, и,, и обозначают расход, напор и скорость вращения прототипа насоса, соответственно.

В связи с изменением водного режима со времени строительства насосной станции Люлаоцзян, расчетный напор насосной системы будет изменен с 3,50 м до 3,70 м в результате технических нововведений, а расчетный расход каждого насоса составляет 37,5 м. 3 / с без изменений.

Крупномасштабная низконапорная насосная система состоит из всасывающей коробки, сегмента насоса и нагнетательного канала, и гидравлические потери, создаваемые всасывающей камерой и нагнетательным каналом, будут нести насос. Хорошо известно, что гидравлические потери всасывающей камеры в основном зависят от скорости потока и меньше зависят от условий потока насоса, за исключением условий очень малых расходов. Однако на гидравлические потери в напорном канале влияют не только скорость потока, но также скорость вращения, распределение циркуляции остаточной скорости и другие условия выхода на выходе насоса.Следовательно, существует дилемма, чтобы правильно выбрать насос, нам необходимо заранее знать гидравлические потери, а поскольку насос не определен, потери воды не могут быть определены на этапе выбора насоса. В инженерной практике оценка этих потерь является эффективным способом решения проблемы. Таким образом, процесс выбора насоса делится на два этапа. Сначала подбирается насос с расчетом гидравлических потерь. И, во-вторых, гидравлические потери вычисляются путем расчетов, численного моделирования или модельных испытаний после выбора конкретного насоса для проверки правильности оценки.

Согласно опыту соответствующего численного моделирования и результатам модельных испытаний, сумма гидравлических потерь всасывающего бокса совкового типа и нагнетательного канала сифонного типа находится в диапазоне от 0,60 м до 0,70 м, как показано в [7 –12]. Таким образом, удельная скорость модельного насоса для технического новшества насосной станции Люлаоцзянь колеблется от 927 до 1122 согласно (2).

4.4. Сравнение характеристик модельных насосов
4.4.1. Характеристики насоса оригинальной модели до технических инноваций

Модель насоса, первоначально использовавшаяся на насосной станции Люлаоцзянь до технических инноваций, была одной из лучших в 70-х годах двадцатого века.Его удельная скорость составляет около 1000. Его общие рабочие характеристики показаны на Рисунке 1; при скорости вращения 1450 об / мин и угле установки лопастей +2 градуса максимальная эффективность достигает 84,5%, напор насоса и расход, соответствующие BEP, составляют 4,43 м и 0,35 м 3 / с, соответственно, удовлетворяющие требованиям больших насосных мощностей и высокого КПД того времени.


4.4.2. Производительность модели насоса, выбранная для технической инновации

Модель насоса, выбранная для технической инновации насосной станции Люлаоцзянь, была выбрана из лучших, отражающих достижения и прогресс в исследованиях и разработках насосов, как описано в [13–15].На рисунке 2 показаны общие кривые производительности насоса, удельная скорость которого составляет около 1000, а при скорости вращения 1450 об / мин и угле установки лопастей +2 градуса максимальная эффективность достигает 86,35%, а соответствующая напор насоса и расход на превентор составляют 5,22 м и 0,44 м 3 / с соответственно.


4.4.3. Сравнение характеристик насосов исходной и выбранной моделей

В таблице 1 приводится подробное сравнение гидравлических характеристик насоса исходной модели, используемого в насосной станции, и насоса, выбранного для технической инновации.Диаметр рабочего колеса для обеих моделей насосов составляет 300 мм, а частота вращения — 1450 об / мин. В таблице 1 показано, что модель насоса, выбранная для технического новшества, обладает большей производительностью и более высокой эффективностью, когда две модели насоса работают с одинаковым углом настройки и одинаковой напором. Следовательно, если выбранный насос будет применен к техническим инновациям и насосная станция Liulaojian будет работать с более высокой эффективностью и более экономичной, можно будет сэкономить много эксплуатационных и управленческих затрат.

9692 908 Таблица, приведенная в таблице предложил снизить частоту вращения насоса-прототипа со 150 об / мин до 136.4 об / мин при условии, что проектная производительность насоса 37,5 м 3 / с при расчетном напоре будет полностью удовлетворена и при сохранении диаметра рабочего колеса насоса 3100 мм и оригинальной всасывающей камеры и нагнетательного канала без изменений. Из закона сродства к кавитации насоса известно, что чистый положительный напор на всасывании пропорционален квадрату скорости вращения насоса, замедление скорости вращения насоса благоприятно для улучшения его кавитационных характеристик.

4.5. Сравнение геометрических параметров оригинального и выбранного насоса

Исходная модель насоса, используемая на насосной станции Люлаоцзянь, была разработана в 1970-х годах, а выбранная модель насоса, как обсуждалось выше, появилась в начале века и спонсировалась в основном для Восточный маршрут проекта водозабора с юга на север для доставки воды из реки Янцзы на полуостров Цзяодун, Тяньцзинь, Пекин и другие северные районы Китая.

На Рисунке 3 сравниваются плоские выступы между лопастями двух моделей насосов.Из рисунка 3 видно, что для исходного насоса примерно три четверти входной стороны лопасти возле ступицы выступает вперед, а оставшаяся одна четвертая входная сторона рядом с корпусом выглядит совпадающей для обеих лопастей из двух. насосы. Имеется заметная разница в выходной стороне двух лопастей. У оригинальной лопасти почти половина выходной стороны около ступицы выступает наружу, а другая половина отступила. Другими словами, длина хорды лопасти оригинального насоса больше, чем у выбранного насоса в области, близкой к ступице, а длина хорды лопасти выбранного насоса для технического новшества больше, чем у оригинального насоса. в зоне возле обсадной колонны; см. [16].


Угол лезвия определяется как угол между касательной и окружной скоростью линии кости вдоль направления потока жидкости, равный сумме угла потока и угла атаки. В свете пяти разделов на Рисунке 3, Таблица 2 показывает разницу в углах лопастей двух сравниваемых насосов.


Угол установки лопастей 9069 / ° Скорость потока Головка насоса Л / с) / (м) /%
Оригинальный насос Выбранный насос Оригинальный насос Выбранный насос Оригинальный насос Выбранный Оригинальный насос

+4 375 444 4.45 5,22 1007 1022 84,2 86,4
+2 350 416 4,43 5,19 8569 9069 4,43 5,19
1020 9069 0 330 401 4,21 4,80 1033 1034 84,0 85,7
-2 305 377 469720 4,80 996 1002 83,7 85,5
-4 280 357 4,10 4,60 972 972 972
972 9069 -6 250 332 1,03 4,60 930 971 82,0 85,1

25,55

Профиль I II III IV V 9069 (°) 33.53 29,34 26,12 23,71 ° 21,98 °
Угол лопатки выбранного насоса (°) 36,25 31,61
25,55 9069

Сравнение геометрических параметров между разными насосами может быть выполнено с разных сторон и проанализировано качественно или качественно. В проектировании насосных станций самым важным является безопасная, стабильная и экономичная работа насосной системы.В этой статье больше внимания уделяется выбору насоса и прогнозированию производительности для технической инновации осевой насосной станции. Когда техническая инновация насосной станции завершена, первое, что разработчики, ответственные за инновации, и владелец насосной станции, должны проверить, может ли насосная станция работать стабильно и экономично, чтобы проверить, может ли насосная мощность при проектном напоре удовлетворяют требованиям к скорости потока и работают в зоне высокой эффективности, поскольку они являются для них главным приоритетом.Поскольку насосы спроектированы профессионально, производительность и качество насосов должны быть подвергнуты карантину производителями, так что разница в их геометрических параметрах и внутреннем потоке насоса не будет более подробно анализироваться в этой статье.

5. Прогноз производительности насосной системы для технических инноваций
5.1. Трехмерное моделирование насосной системы

Завершение выбора насоса — это первый шаг во всем процессе технического новаторства насосной станции.Неизвестно, удовлетворяет ли выбранный насос требованиям расчетной скорости потока и работает ли он в зоне высокой эффективности. Численный анализ часто применяется для проверки его осуществимости и обоснованности, ссылаясь на [17–21].

Трехмерная модель насосной системы для численного моделирования прогнозирования производительности была создана с помощью промышленного программного обеспечения Pro / E, как показано на рисунке 4, на котором модельный насос был недавно выбран для технической инновации, а форма размеры всасывающего бокса совкового типа и нагнетательного канала сифонного типа были сохранены без изменений, как указано в [22–25].


5.2. Параметры модельной насосной системы

Как обсуждалось в предыдущем разделе, диаметр рабочего колеса прототипа насосной системы должен быть сохранен на уровне 3100 мм в техническом нововведении, но его скорость вращения будет снижена со 150 об / мин до 136,4 об / мин. . Обычно рабочие колеса насоса меньшего размера используются при численном моделировании с учетом емкости компьютера и затрат на вычисления, а также частично для удобства сравнения вычисленных результатов с результатами испытаний соответствующей физической модели.Это означает, что расчетная область прототипа насосной системы будет уменьшена до модельной, предварительным условием которой является сохранение эквивалентного произведения диаметра рабочего колеса и скорости вращения.

Диаметр рабочего колеса модельного насоса обычно принимает значение 300 мм при испытаниях традиционной физической модели насоса и насосной системы в Китае, поэтому можно вычислить, что скорость вращения модельного насоса составляет 1409,5 об / мин для числовых значений. моделирование.

5.3. Построение математических моделей для анализа CFD

Как показано на Рисунке 4, расчетная область насосной системы Liulaojian состоит из всасывающей камеры поддона, сегмента насоса и выпускного канала сифонного типа, а также входного отверстия. бассейн и сливной бассейн. Генерация сетки была выполнена с помощью коммерческого кода Gambit, и было создано около 15 000 000 смешанных сеток неструктурированной четырехгранной основной сетки и структурированной шестигранной основной сетки для размещения сложных вычисленных моделей.

Коммерческое программное обеспечение CFD Fluent адаптировано для моделирования внутреннего потока.Когда насосная система работает устойчиво и ее внутренний трехмерный вязкий поток несжимаемой жидкости может быть описан уравнением сохранения массы и усредненными по времени уравнениями N-S; см. [12, 22, 26]. Модель турбулентности ГСЧ была принята, чтобы закрыть уравнения N-S при численном анализе [18]. Дискретизация определяющих уравнений была реализована методом конечных объемов, а методология множественных систем отсчета была применена для обработки интерференции между вращающейся крыльчаткой и статическим диффузором.Алгоритм SIMPLEC был принят для объединения вычислений скорости и давления для повышения эффективности вычислений и ускорения сходимости.

Численное моделирование насосной системы Люлаоцзян с помощью CFD было выполнено на прецизионной станции Dell с внутренней памятью 48G. Проверка качества сетки и работа по независимости решения от размера сетки были завершены до начала формальных численных расчетов.

5.4. Прогноз производительности на основе анализа CFD

Гидравлические характеристики модельной насосной системы насосной станции Люлаоцзянь были получены путем численного моделирования при различных расходах и углах установки лопастей, а рабочие характеристики соответствующей прототипной насосной системы можно предсказать путем преобразования подобия насосов. закон, как обсуждалось в [26–29].

На рисунке 5 показано, что когда угол лопастей модельного насоса установлен на +2 градуса и работает на 3,7 м от расчетного напора, расход модельной насосной системы составляет 0,37 м 3 / с. Это будет 39,51 м 3 / с для соответствующей прототипной насосной системы при использовании закона сродства к насосу, который превышает 37,5 м 3 / с расчетной скорости потока для каждого насосного агрегата, и эффективность насосной системы будет выше. более 74% при работе под расчетным напором.


6. Тестирование модели и проверка достоверности прогноза характеристик насоса
6.1. Установка испытательного стенда модельной насосной системы

Когда была построена насосная станция Люлаоцзян, в 1995 году была проведена специальная оптимальная конструкция проточных каналов на основе анализа CFD и испытания модельной насосной системы (см. [30]), что объясняет Причина, по которой параметры оригинального всасывающего ящика совкового типа и напорного канала сифонного типа остались неизменными в техническом нововведении насосной станции.

Чтобы обеспечить успех технического новшества насосной станции Люлаоцзянь, было проведено испытание новой физической модели; см. [31]. Полная погрешность тестирования испытательного стенда на эффективность насосной системы не превышала ± 0,39%, а его сертификация качества была санкционирована Министерством образования Китайской Народной Республики. Схема испытательного стенда насосной системы показана на рисунке 6, на котором могут проводиться гидравлические, кавитационные, электрогенерирующие и другие испытания насоса и насосной системы, а также турбин.Весь процесс тестирования компьютеризирован, сбор всех параметров измерения выполняется автоматически, а электромагнитный расходомер может быть откалиброван на месте.


В таблице 3 приведен список основных приборов и оборудования, используемых на испытательном стенде для измерения экспериментальных данных при испытании модельной насосной системы; все приборы откалиброваны и работают в период эффективного использования.

9069

Измерительный проект Название прибора 9069 9069 9069 9069 9069 Объем работ Калибровка
Головка Датчик перепада давления EJA110A 0 ~ 200 кПа ± 0.015% июль 2017 г.
Расход Электромагнитный расходомер E-mag DN400 мм ± 0,18% октябрь 2015 г.
Датчик крутящего момента и скорость вращения ZJ 200Н · м ± 0,24% июль 2017 г.
Допуск на кавитацию Датчик абсолютного давления EJA310A 0 ~ 130 кПа ± 0.015% июль 2017 г.

На рисунке 7 показано, что модельная насосная система была установлена ​​на испытательном стенде с той же всасывающей камерой и нагнетательным каналом и выбранной моделью насоса, как показано на Рисунок 3. Единственное отличие от того, что было сделано в 1995 году, заключается в использовании насосов других моделей. Следовательно, это своего рода сравнительные модельные испытания, и результаты испытаний можно напрямую сравнивать и использовать для проверки правильности выбора насоса и прогнозирования производительности для технической инновации насосной станции Люлаоцзянь.


6.2. Сравнение производительности модельной насосной системы до и после технической инновации

Поскольку рабочее колесо опытного образца насоса было равно 3100 мм без изменений, а скорость вращения предлагалось снизить со 150 об / мин до 136,4 об / мин в техническом нововведении. соответствующая частота вращения модельной насосной системы была уменьшена с 1550 об / мин до 1409,5 об / мин на основании правила сохранения произведения диаметра рабочего колеса и его скорости вращения в модельном испытании, что означает, что напор насоса в Модель и прототип насосной системы идентичны.

На рисунке 8 показано сравнение характеристик насосной системы, полученных в результате модельных испытаний, в котором единица абсцисс представляет собой процент относительного расхода с учетом различной скорости вращения и угла установки лопастей при испытаниях различных модельных насосных систем.


Из рисунка 8 видно, что при применении новой выбранной модели насоса с осевым потоком насосная система должна обладать большей пропускной способностью при том же напоре, в то время как насос работает с меньшей скоростью вращения и большим углом установки лопастей. .По сравнению с численным моделированием, прогнозируемая кривая зависимости напора от расхода приблизительно соответствует результатам испытаний модели, разделяя аналогичную тенденцию изменения, а для кривой эффективности откачки точка наилучшего КПД немного смещена в сторону малых расходов; Таким образом, достоверность анализа CFD была подтверждена. Путем сравнения было обнаружено, что после технических нововведений путем замены насоса новой выбранной моделью эффективность перекачивания повысится на 3,20 процента, когда он будет работать с расчетным напором 3.70м. Эффективность откачки должна быть увеличена на 3,40 процента при спуске со средним напором 3,40 м.

На рис. 9 приведены кривые производительности прототипной насосной системы, преобразованные из модельных испытаний с помощью закона подобия. Пропускная способность достигнет 38,54 м3 / с, а соответствующий КПД — 74,6%. Испытание на модели насосной системы Liulaojian доказывает, что выбранный насос подходит для характерных параметров осевой насосной станции, не только будет подано больше воды после технических инноваций, но также будет сэкономлено много электроэнергии за счет к повышению эффективности перекачивания, особенно для такой большой насосной станции, которая работает более 5000 часов в год.


Согласно закону сродства к кавитации, когда диаметр рабочего колеса остается неизменным, допуск на кавитацию насоса прямо пропорционален квадрату его скорости вращения. Результат испытаний модели показывает, что при снижении скорости вращения опытного образца насоса со 150 об / мин до 136,4 об / мин в техническом новшестве насосной станции Люлаоцзянь допуск на кавитацию должен быть уменьшен на 0,90 м, когда он работает в проектных условиях. . Степень уменьшения допуска кавитации не так велика, как вычисленная по теоретическим уравнениям; объяснение состоит в том, что, когда скорость вращения насоса снижается, насосные системы все еще должны удовлетворять расходу.

7. Выводы

(1) Осевые насосы широко используются в Китае, и многие насосные станции, такие как насосная станция Liulaojian, проработали более 20 лет. Серьезное старение механического и электрического оборудования, вибрация насосного агрегата, низкая эффективность работы и другие гидродинамические проблемы создают угрозу их безопасности и экономичности, и технические инновации стали необходимостью.

(2) Закон подобия насосов и удельная скорость были применены к процессу выбора насоса для технического новшества насосной станции.Выбранная модель насоса обладает отличными характеристиками и более высоким КПД, что отражает достижения Китая в области исследований и разработок моделей насосов.

(3) Посредством прогноза производительности, основанного на численном моделировании и сравнении результатов испытаний модели, была подтверждена достоверность анализа CFD, подтверждающего, что выбранный насос для технической инновации является разумным. Когда выбранная модель насоса применяется к техническому новшеству насосной станции Люлаоцзянь, может быть удовлетворена проектная скорость потока, а эффективность насосной системы повышена более чем на 3 процента по сравнению с расчетным и средним напором, и могут быть получены лучшие инженерные и экономические преимущества. предполагается.

(4) Уменьшение скорости вращения опытного образца насоса при сохранении того же диаметра рабочего колеса в технических нововведениях способствует улучшению его кавитационных характеристик. Использование новой модели насоса вместе с устройством автоматического удаления мусора, опорной балкой кольцевого типа, лопастями из нержавеющей стали и другими мерами значительно улучшит гидродинамические характеристики насосной системы для достижения экономичной, стабильной и безопасной работы насоса. станция.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Выражение признательности

Настоящий документ финансируется Китайской национальной программой поддержки науки и технологий (№ 2015BAB07B01) и фондами технико-экономического обоснования технических инноваций насосной станции Люлаоцзянь.

% PDF-1.7 % 166 0 объект > эндобдж xref 166 81 0000000016 00000 н. 0000002507 00000 н. 0000002683 00000 н. 0000003321 00000 п. 0000003454 00000 н. 0000003586 00000 н. 0000003835 00000 н. 0000004269 00000 н. 0000004296 00000 н. 0000004900 00000 н. 0000004937 00000 н. 0000005575 00000 н. 0000006119 00000 п. 0000006690 00000 н. 0000007069 00000 п. 0000007486 00000 н. 0000007979 00000 н. 0000008232 00000 н. 0000008344 00000 п. 0000008458 00000 п. 0000008485 00000 н. 0000008786 00000 н. 0000009041 00000 н. 0000009634 00000 н. 0000011927 00000 н. 0000012064 00000 н. 0000012177 00000 п. 0000014575 00000 п. 0000015986 00000 п. 0000018165 00000 п. 0000018576 00000 п. 0000018989 00000 п. 0000019426 00000 п. 0000019822 00000 п. 0000020167 00000 п. 0000020531 00000 п. 0000020936 00000 п. 0000021021 00000 п. 0000021463 00000 п. 0000023478 00000 п. 0000024004 00000 п. 0000024260 00000 п. 0000024815 00000 п. 0000026661 00000 п. 0000029294 00000 п. 0000032356 00000 п. 0000035006 00000 п. 0000035076 00000 п. 0000035179 00000 п. 0000061136 00000 п. 0000061399 00000 п. 0000061469 00000 п.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.