Οδηγός μεγέθους αντλίας βαθιάς πηγής: Πώς να υπολογίσετε το ρυθμό ροής και το συνολικό δυναμικό κεφάλι

Μια αντλία βαθιάς πηγής δεν πρέπει να επιλέγεται μόνο με βάση το βάθος του πηγάδι, το μέγεθος του σωλήνα εκκένωσης ή την ισχύ του κινητήρα.Μαζί., αυτές οι δύο τιμές αποτελούν το σημείο εργασίας της αντλίας: ροή σε καθορισμένη κεφαλή.

Εάν η απαίτηση ροής υποτιμηθεί, το σύστημα μπορεί να μην καλύπτει την ζήτηση άρδευσης, παροχής νερού ή διεργασίας.λειτουργεί μακριά από την αποτελεσματική του περιοχήΗ αξιόπιστη μέτρηση του μεγέθους ξεκινά, επομένως, από τα δεδομένα της τοποθεσίας, όχι από τον αριθμό μοντέλου.

Ο οδηγός αυτός εξηγεί πώς υπολογίζεται ο απαιτούμενος ρυθμός ροής και η TDH για μια αντλία βαθιάς πηγής ή γεωτρυπικής οπής,πώς να αποφευχθούν τα κοινά λάθη και πώς να χρησιμοποιηθεί το προκύπτον σημείο εργασίας στην καμπύλη επιδόσεων του κατασκευαστή.

Για τη μέτρηση μιας βαθιάς βρύσης βυθισμένης αντλίας, καθορίστε τη ροή που απαιτείται από την εφαρμογή και υπολογίστε το TDH υπό τις αναμενόμενες συνθήκες λειτουργίας.

Για μια ανοιχτή εκκένωση σε μια δεξαμενή εξαερισμού, η απαιτούμενη πίεση στην έξοδο μπορεί να είναι μηδενική.η απαιτούμενη υπολειμματική πίεση πρέπει να μετατρέπεται σε μέτρα ή πόδια νερού και να προστίθεται σε TDH.

Η τελική αντλία επιλέγεται από την καμπύλη απόδοσης Q-H στο υπολογισμένο σημείο εργασίας.Οι δύο αυτές μέγιστες τιμές εμφανίζονται σε διαφορετικά σημεία λειτουργίας..

Η ταχύτητα ροής είναι ο όγκος νερού που πρέπει να παραδοθεί ανά μονάδα χρόνου.όχι από τη διάμετρο εξόδου της αντλίας.

Τα τυπικά σημεία εκκίνησης περιλαμβάνουν:

• Γεωργική άρδευση: ζήτηση νερού για καλλιέργειες, άρδευση έκτασης, μέγεθος ζώνης άρδευσης, ποσοστό εφαρμογής και διαθέσιμες ώρες άντλησης.
• Δημοτική ή κοινοτική παροχή: μέση ζήτηση, ζήτηση στις ώρες αιχμής, όγκος αποθήκευσης και επιτρεπόμενη απόδοση πηγάδι.
• Βιομηχανική μεταφορά νερού: κατανάλωση της διαδικασίας, όγκος παρτίδας, πρόγραμμα λειτουργίας και απαίτηση απόλυσης.
• Κτηνοτροφία και υδατοκαλλιέργεια: ημερήσια κατανάλωση, μέγιστη χρήση, ανάγκη κυκλοφορίας ή ανταλλαγής νερού.
• Γέμισμα δεξαμενής: ο χρήσιμος όγκος της δεξαμενής διαιρούμενος με τον επιτρεπόμενο χρόνο γέμισσης.

Παράδειγμα: μια δεξαμενή αποθήκευσης 400 m3 πρέπει να γεμίσει σε πέντε ώρες.

Μια αντλία που απομακρύνει το νερό πιο γρήγορα από το υδροφόρο στρώμα και μπορεί να ανακάμψει μπορεί να προκαλέσει υπερβολική απορρόφηση, σύρση αέρα,ασταθής ροήΌταν η ζήτηση υπερβαίνει την ασφαλή απόδοση, η αύξηση της αποθήκευσης ή η παράταση του χρόνου άντλησης είναι συχνά ασφαλέστερη από την εγκατάσταση μεγαλύτερης αντλίας.

Τρία βάθη συχνά συγχέονται κατά την επιλογή αντλίας βαθιάς πηγής:

• Στατική στάθμη νερού: η απόσταση από το σημείο αναφοράς στην κεφαλή του πηγίου έως την επιφάνεια του νερού όταν το πηγάδι έχει ανακτηθεί και η αντλία δεν λειτουργεί.
• Επίπεδο άντλησης νερού, που ονομάζεται επίσης δυναμικό επίπεδο νερού: το επίπεδο νερού ενώ το πηγάδι αντλείται στην ή κοντά στη σχεδιαστική ροή.
• βάθος ρύθμισης αντλίας: το φυσικό βάθος στο οποίο είναι εγκατεστημένη η είσοδος της αντλίας ή το σύνολο της αντλίας.

Για το στοιχείο κατακόρυφης ανύψωσης του TDH, χρησιμοποιείται το επίπεδο του νερού άντλησης που αναμένεται στη σχεδιαζόμενη ροή.Η αντλία μπορεί να εγκατασταθεί κάτω από το επίπεδο του νερού άντλησης για τη διατήρηση της βύθισης και της ψύξης του κινητήρα., αλλά το νερό κάτω από το επίπεδο άντλησης είναι ήδη υπό πίεση και στις δύο πλευρές της αντλίας και δεν δημιουργεί ίση πρόσθετη στατική ανύψωση.

Σε ένα πρακτικό σχέδιο θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το χαμηλότερο αναμενόμενο επίπεδο του νερού άντλησης, συμπεριλαμβανομένης της εποχιακής μείωσης του υπόγειου νερού, της μακροπρόθεσμης απορρόφησης και των παρεμβολών από τα κοντινά πηγάδια.Η ρύθμιση της αντλίας πρέπει να παραμένει αρκετά βαθιά για ασφαλή βύθιση, αλλά εξακολουθούν να τηρούν την κατασκευή των πηγών, τις ζώνες ιζημάτων, τις απαιτήσεις ψύξης του κινητήρα και τους περιορισμούς των καλωδίων.

Η κατακόρυφη ανύψωση είναι η διαφορά ύψους μεταξύ του επιπέδου του νερού άντλησης και του επιπέδου τελικής εκφόρτωσης.

Εάν το επίπεδο του νερού άντλησης είναι 60 m κάτω από το έδαφος και το νερό εισέρχεται σε αποθεματικό με εξαερισμό 12 m πάνω από το έδαφος:

Εάν το σημείο εκφόρτωσης βρίσκεται κάτω από την κεφαλή του πηγάδι, χρησιμοποιήστε την πραγματική διαφορά υψόμετρου αντί να προσθέτετε τις αποστάσεις μηχανικά.Ο υπολογισμός πρέπει να περιγράφει την αλλαγή ενέργειας μεταξύ της επιφάνειας του νερού προέλευσης υπό συνθήκες αντλίας και του σημείου παράδοσης..

Η απώλεια τριβής είναι το κεφάλι που καταναλώνεται καθώς το νερό κινείται μέσω του ανελκυόμενου κύριου, οριζόντιου αγωγού και των εξαρτημάτων.ηλικία και αριθμός βαλβίδων και εξαρτημάτωνΈνας μικρός σωλήνας μπορεί να κοστίζει λιγότερο αρχικά, αλλά μπορεί να προσθέσει σημαντική κατανάλωση κεφαλής και ενέργειας κατά τη διάρκεια της ζωής του συστήματος.

Για τα συστήματα ύδρευσης, οι μηχανικοί υπολογίζουν συνήθως την απώλεια ευθείας σωλήνας με την εξίσωση Hazen-Williams ή την εξίσωση Darcy-Weisbach.και υπολογίζει την απώλεια στην ροή σχεδιασμούΣτη συνέχεια περιλαμβάνονται μικρές απώλειες από στοιχεία όπως αγκώνες, ελατήρια, μειωτικά, βαλβίδες ελέγχου, βαλβίδες απομόνωσης, μετρητές ροής, φίλτρα και συνθήκες εισόδου ή εξόδου.

Μια πρακτική ροή εργασίας είναι:

1. Καταγράψτε κάθε τμήμα σωλήνα κατά υλικό, εσωτερική διάμετρο και μήκος.
2. Υπολογίζεται η ταχύτητα και η απώλεια τριβής σε κάθε τμήμα στην σχεδιαζόμενη ροή.
3. Προστίθενται ισοδύναμοι συντελεστές μήκους ή απώλειας για εξαρτήματα και βαλβίδες.
4. Περιλαμβάνονται οι απώλειες μέσω φίλτρων, ανταλλακτών θερμότητας ή άλλου εξοπλισμού από τα δεδομένα του προμηθευτή.
5. Προσθέστε τις απώλειες για να λάβετε την κεφαλή τριβής του συστήματος στην ροή εργασίας.

Η απώλεια τριβής αυξάνεται ραγδαία καθώς αυξάνεται η ροή. Εάν η ζήτηση του έργου αλλάξει, επανακαταλογήστε την απώλεια αντί να την κλιμακώσετε γραμμικά.το σφυρί νερού και το υπερβολικό κόστος λειτουργίας, ενώ ένας υπερβολικά μεγάλος σωλήνας αυξάνει το κεφαλαιακό κόστος.

Εάν το σημείο παράδοσης πρέπει να διατηρεί πίεση, μετατρέψτε την πίεση αυτή σε κεφαλή νερού και προσθέστε την σε TDH.

• Το 1 bar αντιστοιχεί περίπου σε 10,2 m νερού.
• 1 pi είναι περίπου 2,31 πόδια από το νερό.
• 1 m υδάτινης κεφαλής είναι περίπου 9,81 kPa.

Για παράδειγμα, η απαιτούμενη πίεση εξόδου 3 bar είναι:

Χρησιμοποιήστε την πίεση που απαιτείται στο σημείο παράδοσης.η μετατροπή πίεσης σε κεφαλή πρέπει να χρησιμοποιεί την ειδική βαρύτητα του υγρού.

Ορισμένοι απλουστευμένοι υπολογισμοί μεγέθους συνδυάζουν όλες τις δυναμικές απώλειες σε ένα επιπλέον ποσό τριβής.βαλβίδες ελέγχου, μετρητές νερού και εξοπλισμός επεξεργασίας μπορεί να προκαλέσει σημαντική απώλεια κεφαλιού, ειδικά σε υψηλή ροή ή όταν είναι βρώμικο.

Χρησιμοποιήστε τα δεδομένα πτώσης πίεσης του κατασκευαστή όταν είναι διαθέσιμα.η γραμμή καθαρού νερού μεγάλης διαμέτρου και η μακρά γραμμή με πολλαπλά εξαρτήματα δεν θα πρέπει να λαμβάνουν την ίδια ποσότηταΈνα μέτριο περιθώριο σχεδιασμού μπορεί να είναι κατάλληλο για την αβεβαιότητα, αλλά η υπερμεγέθυνση του κεφαλιού κατά μεγάλο ποσοστό μπορεί να μετακινήσει το σημείο λειτουργίας μακριά από την περιοχή της καλύτερης απόδοσης.

Ας υποθέσουμε ότι ένα έργο παροχής νερού σε βαθιά πηγάδια έχει τις ακόλουθες συνθήκες λειτουργίας:

• Απαιτούμενη ροή: 80 m3/h.
• Επίπεδο νερού αντλίας: 60 m κάτω από το επίπεδο αναφοράς της κεφαλής του πηγάδι.
• Εισροή δεξαμενής: 12 m πάνω από το επίπεδο αναφοράς κεφαλής πηγής.
• Υπολογισμένη απώλεια σωλήνων και ενσωματωμάτων σε 80 m3/h: 8 m.
• Απαιτούμενη υπολειμματική πίεση στη σύνδεση της δεξαμενής: 3 bar, ισοδύναμη με 30,6 m νερού.
• Επιπρόσθετη απώλεια εξοπλισμού: 2 μέτρα.

Πρώτα υπολογίστε την κατακόρυφη ανύψωση:

Κατόπιν υπολογίστε το TDH:

Επομένως, το απαιτούμενο σημείο εργασίας είναι περίπου 80 m3/h σε 113 m TDH.Ο υπολογισμός δεν σημαίνει ότι μια αντλία που φέρει σήμανση με μέγιστο άνοιγμα 113 m θα παράγει 80 m3/hΤο μοντέλο πρέπει να παράγει και τις δύο τιμές στο ίδιο σημείο λειτουργίας.

Μια καμπύλη αντλίας δείχνει πώς αλλάζει το κεφάλι με την ροή για ένα συγκεκριμένο μοντέλο, ταχύτητα, διαμόρφωση τροχού και αριθμό σταδίων.Το πραγματικό σημείο λειτουργίας συμβαίνει όπου η καμπύλη της αντλίας διασταυρώνει την καμπύλη του συστήματος.

Κατά την επανεξέταση υποψήφιου μοντέλου:

• Τοποθετούνται 80 m3/h στον οριζόντιο άξονα ροής και περίπου 113 m στον κατακόρυφο άξονα κεφαλής.
• Επιβεβαιώνεται ότι η καμπύλη του μοντέλου περνά μέσα ή κοντά σε αυτό το σημείο εντός του συνιστώμενου από τον κατασκευαστή εύρους λειτουργίας.
• Προτιμάται η λειτουργία κοντά στην αποδοτική και σταθερή περιοχή του μοντέλου, όχι στο κεφάλι κλεισίματος ή στο ακροδεξιό άκρο της καμπύλης.
• Ελέγξτε την απορροφημένη ισχύ στο σημείο εργασίας και επιλέξτε έναν κινητήρα με το απαιτούμενο περιθώριο λειτουργίας υπό τις ισχύουσες προδιαγραφές και τις συνθήκες της εγκατάστασης.
• Ελέγχεται η απόδοση, η ελάχιστη ροή, η μέγιστη επιτρεπόμενη ροή, ο αριθμός σταδίων, το μέγεθος της εκφόρτωσης και η απόδοση μη υπερφόρτωσης, κατά περίπτωση.
• Επανεξετάστε το σύστημα στα ελάχιστα και τα μέγιστα αναμενόμενα επίπεδα νερού.ένα υψηλότερο επίπεδο νερού μπορεί να μετακινήσει την αντλία σε ένα σημείο λειτουργίας υψηλότερης ροής και μπορεί να αυξήσει το φορτίο του κινητήρα.

Η λειτουργία με μεταβλητή συχνότητα μπορεί να προσφέρει ευελιξία στον έλεγχο, αλλά πρέπει να ελέγχονται ο κινητήρας, το καλώδιο, η ψύξη, η ελάχιστη ταχύτητα, η προστασία των αρμονικών και το εύρος λειτουργίας της αντλίας.Το VFD δεν διορθώνει μια θεμελιωδώς ακατάλληλη υδραυλική επιλογή.

Το βάθος ρύθμισης της αντλίας είναι απόφαση εγκατάστασης και δεν αντικαθιστά το TDH. Ρυθμίστε την αντλία κάτω από το χαμηλότερο αναμενόμενο επίπεδο νερού άντλησης με επαρκή βύθιση για να αποφευχθεί η δίνη,εισροή αέρα και απώλεια ψύξηςΤαυτόχρονα, αποφύγετε την τοποθέτηση της αντλίας σε ζώνη παραγωγής ιζημάτων ή πολύ κοντά στον πάτο του πηγάδι.

Η απαιτούμενη βύθιση εξαρτάται από το σχεδιασμό της αντλίας, τη ροή, τη διάμετρο του πηγάδι, την ταχύτητα εισόδου και τις απαιτήσεις του κατασκευαστή.σε πηγάδι μεγάλης διαμέτρουΕπαλήθετε την ταχύτητα ψύξης και τις οδηγίες εγκατάστασης για τον επιλεγμένο κινητήρα.

Το σημείο υδραυλικής λειτουργίας περιορίζει τα διαθέσιμα μοντέλα, αλλά η τελική οικογένεια προϊόντων εξαρτάται επίσης από τη διάμετρο του πηγάδι, την ποιότητα του νερού, το υλικό, την τάση και τις συνθήκες εγκατάστασης.

• Σειρά QJ: προορίζεται για ανύψωση νερού σε βαθιές πηγές ή γεωτρύπες και διατίθεται σε διαμορφώσεις για διαφορετικές πηγές νερού και υλικά.συμπεριλαμβανομένων των έργων υψηλότερης ροής και υψηλότερου κόστους.
• Σειρά SP: οι σειρές βυθισμένων αντλιών γεώτρησης 4, 6, 8 και 10 ιντσών επιτρέπουν την επιλογή ανά διάμετρο γεώτρησης και σημείο εργασίας.Έτσι, η ροή και η κεφαλή πρέπει να ελέγχονται στην καμπύλη του μεμονωμένου μοντέλου και όχι να συμπεραίνονται από τη διάμετρο της αντλίας.
• σειρά QS: κατάλληλη για μικρότερες ή διαφορετικές εργασίες μεταφοράς νερού με καταδύσιμα σκάφη, όπου οι υδραυλικές απαιτήσεις και η διάταξη εγκατάστασης ταιριάζουν με τη σειρά.η κατάσταση ψύξης και η γεωμετρία του πηγάδι είναι κατάλληλες πριν τη χρησιμοποιήσουν ως επιλογή γεώτρησης.

Για το διαβρωτικό ή ορυκτό νερό, η επιλογή υλικού αποτελεί μέρος του μεγέθους της αντλίας, επειδή η διάβρωση και η φθορά επηρεάζουν την αξιοπιστία.Ατσάλι ατσάλινης ποιότητας ή άλλα κράματα ανάλογα με την σειρά και το μέσοΗ ανάλυση του νερού πρέπει να εξετάζεται πριν από την επιλογή υλικών υγρότητας.

Χρησιμοποιήστε το επίπεδο του νερού άντλησης, το ύψος εκφόρτωσης, τη τριβή και την απαιτούμενη πίεση.Το βάθος ρύθμισης της αντλίας ελέγχεται ξεχωριστά για την βύθιση και την ασφάλεια της εγκατάστασης.

Η χρήση του ανακτηθέντος στατικού επιπέδου μπορεί να υποτιμήσει την ανύψωση και να προκαλέσει ανεπαρκή ροή όταν η αντλία λειτουργεί.

Οι μεγάλες αγωγές, οι μικρές εσωτερικές διαμέτρους, οι βαλβίδες και τα φίλτρα μπορούν να προσθέσουν σημαντική κεφαλή.

Η μέγιστη κεφαλή είναι συνήθως κοντά στο μηδενικό ρεύμα και η μέγιστη ροή συμβαίνει σε πολύ χαμηλότερη κεφαλή.

Ένα μεγάλο μη επαληθευμένο περιθώριο μπορεί να υπερμετρήσει την αντλία, να αυξήσει την ταχύτητα και την κατανάλωση ενέργειας και να μετακινήσει τη λειτουργία εκτός του προτιμώμενου εύρους.Αντιμετώπιση της αβεβαιότητας μέσω ρεαλιστικών σεναρίων λειτουργίας και αναθεώρησης καμπύλης.

Για να λάβετε μια τεχνικά χρήσιμη σύσταση και προσφορά αντλίας, παρέχετε:

• Απαιτούμενη ταχύτητα ροής και αν είναι συνεχής, κορυφαία ή μεταβλητή.
• Στατικό επίπεδο νερού και επίπεδο νερού αντλίας σε καθορισμένη ροή δοκιμής.
• Βαθμός πηγάδι, εσωτερική διάμετρος περίβλημα και οριακές ρυθμίσεις αντλίας.
• Υψόμετρο εκφόρτωσης και απαιτούμενη υπολειμματική πίεση στο σημείο παράδοσης.
• Υλικό ανερχόμενης κεφαλής και αγωγού, εσωτερική διάμετρος, μήκος και εξοπλισμός.
• Θέρμανση του νερού, pH, περιεκτικότητα σε χλωρίδια, περιεκτικότητα σε άμμο και άλλα διαθέσιμα δεδομένα ανάλυσης νερού.
• Ηλεκτρική τροφοδοσία: τάση, συχνότητα, φάση και μέθοδος εκκίνησης ή ελέγχου.
• Προσανατολισμός της εγκατάστασης, συνθήκες ψύξης, μήκος καλωδίου και τοπικές συνθήκες περιβάλλοντος ή υψόμετρου.

Με αυτές τις παραμέτρους, ο κατασκευαστής μπορεί να υπολογίσει ή να επαληθεύσει την TDH, να εντοπίσει υποψήφιες καμπύλες, να ελέγξει το φορτίο του κινητήρα και να συστήσει υλικά και εξαρτήματα.

Όχι. Η απαιτούμενη κεφαλή βασίζεται στο επίπεδο του νερού άντλησης, το ύψος παροχής, τη τριβή και την απαιτούμενη πίεση εξόδου.μη αυτόματα εξαρτήματα κάθετης ανύψωσης.

Χρησιμοποιήστε το επίπεδο άντλησης ή δυναμικού νερού που αναμένεται στη σχεδιαστική ροή.αλλά συνήθως υποτιμά την ανύψωση κατά την άντληση.

Για καθαρό νερό κοντά στην θερμοκρασία περιβάλλοντος, πολλαπλασιάστε το bar κατά περίπου 10.2Για άλλη πυκνότητα υγρού, ρυθμίστε τη μετατροπή χρησιμοποιώντας τη ειδική βαρύτητα.

Η εγκατάσταση της αντλίας βαθύτερα κάτω από την επιφάνεια του νερού αντλίας αυξάνει την κατάδυση, αλλά δεν προσθέτει αυτόματα το πλήρες βάθος στην στατική ανύψωση.Υπολογισμός ανύψωσης από το επίπεδο του νερού άντλησης έως το ύψος εκφόρτωσης.

Το επιλεγμένο μοντέλο πρέπει να πληροί την απαιτούμενη ροή και την TDH σε ένα σημείο λειτουργίας εντός του συνιστώμενου εύρους λειτουργίας του.

Πρώτα υπολογίστε τις γνωστές απώλειες και την αξιόπιστη διακύμανση της στάθμης του νερού.Στη συνέχεια, επαληθεύεται τόσο το κανονικό όσο και το χειρότερο σημείο λειτουργίας στην καμπύλη.

Η σωστή βαθιά πηγή μεγέθους αντλία ξεκινά με ένα σημείο εργασίας, όχι με ένα βάθος πηγή ή ονομασία κινητήρα.απώλειες εξοπλισμού και εξοπλισμού, μετατρέπει την απαιτούμενη πίεση εξόδου σε κεφαλή και στη συνέχεια αντιστοιχεί τη συνδυασμένη ροή και την TDH σε καμπύλη επιδόσεων του κατασκευαστή.

Για το παράδειγμα του παρόντος οδηγού, η απαιτούμενη πίεση είναι περίπου 80 m3/h σε 113 m TDH.ποιότητα του νερού, ψύξη κινητήρα και καμπύλη του επιλεγμένου μοντέλου.

Χρειάζεστε μια συστάσεις για την αντλία βαθιάς πηγής; Στείλτε στο SLAPK την απαιτούμενη ροή, στατικά και επίπεδα άντλησης νερού, ύψος εκφόρτωσης, λεπτομέρειες αγωγού, πίεση εξόδου, διάμετρος πηγάδι,ανάλυση νερού και ηλεκτρική ενέργειαΟι μηχανικοί μας μπορούν να αναθεωρήσουν το σημείο εργασίας και να προτείνουν μια κατάλληλη QJ, SP ή άλλη διαμόρφωση βυθισμένης αντλίας.