Πώς να ταξινομήσετε και να επιλέξετε υποβρύχιες αντλίες από χυτοσίδηρο

Οι υποβρύχιες αντλίες από χυτοσίδηρο χρησιμοποιούνται ευρέως για την άντληση νερού από βαθιά πηγάδια, την αγροτική άρδευση, την ύδρευση δήμων, την άντληση ορυχείων, τη μεταφορά βιομηχανικού νερού και την ανάπτυξη υπόγειων υδάτων. Η πολυβάθμια κατασκευή τους τους επιτρέπει να παρέχουν διαφορετικούς συνδυασμούς παροχής και πίεσης.

Ωστόσο, η επιλογή μιας κατάλληλης υποβρύχιας αντλίας περιλαμβάνει περισσότερα από την επιλογή της ισχύος του κινητήρα ή την αντιστοίχιση της διαμέτρου της αντλίας με το πηγάδι. Η απαιτούμενη παροχή, η συνολική πίεση, η δυναμική στάθμη του νερού, η διάμετρος του περιβλήματος του πηγαδιού, το μέγεθος της εξόδου, η ποιότητα του νερού, η παροχή ρεύματος και η μέθοδος εγκατάστασης πρέπει να λαμβάνονται υπόψη.

Αυτός ο οδηγός εξηγεί πώς ταξινομούνται οι υποβρύχιες αντλίες βαθιών πηγαδιών από χυτοσίδηρο και πώς να επιλέξετε το σωστό μοντέλο για ένα πραγματικό έργο.

Μια υποβρύχια αντλία βαθιών πηγαδιών από χυτοσίδηρο είναι μια πολυβάθμια φυγοκεντρική αντλία σχεδιασμένη να λειτουργεί πλήρως κάτω από το νερό. Το τμήμα της αντλίας συνήθως εγκαθίσταται πάνω από τον υποβρύχιο κινητήρα και ολόκληρο το συγκρότημα χαμηλώνεται κάθετα σε μια γεώτρηση ή περίβλημα πηγαδιού.

Κατά τη λειτουργία, ο κινητήρας κινεί πολλαπλές πτερωτές. Το νερό εισέρχεται από την είσοδο, περνά από κάθε στάδιο πτερωτής και διαχύτη, και αποκτά πίεση πριν εκφορτιστεί μέσω του σωλήνα ανύψωσης.

Τα κύρια εξαρτήματα συνήθως περιλαμβάνουν:

• Πολυβάθμιες πτερωτές και περιβλήματα διαχυτών
• Άξονας αντλίας
• Τμήμα εισόδου νερού
• Βαλβίδα αντεπιστροφής
• Σύνδεση εκφόρτισης
• Υποβρύχιος κινητήρας
• Καλώδιο τροφοδοσίας
• Προστατευτικό καλωδίου
• Σύνδεση σωλήνα ανύψωσης

Ο χυτοσίδηρος είναι κατάλληλος για καθαρά υπόγεια ύδατα και νερό με σχετικά χαμηλή διαβρωτικότητα. Για θαλασσινό νερό, νερό με υψηλή περιεκτικότητα σε χλώριο, όξινα υγρά, αλκαλικά υγρά ή άλλα διαβρωτικά μέσα, τα υλικά από ανοξείδωτο χάλυβα ή διπλό ανοξείδωτο χάλυβα μπορεί να είναι πιο κατάλληλα.

Η σειρά 175QJ έχει σχετικά συμπαγή διάμετρο αντλίας και χρησιμοποιείται συνήθως για γεωτρήσεις μεσαίου μεγέθους, άντληση υπόγειων υδάτων, αγροτική άρδευση, παροχή νερού σε κτηνοτροφικές μονάδες και γενική μεταφορά βιομηχανικού νερού.

Ανάλογα με την ονομαστική παροχή, το τυπικό εύρος εξόδου εκφόρτισης είναι περίπου 2 έως 3 ίντσες.

Πριν επιλέξετε μια αντλία 175QJ, πρέπει να ελεγχθεί η πραγματική εσωτερική διάμετρος του περιβλήματος του πηγαδιού. Πρέπει επίσης να δεσμευτεί χώρος για το καλώδιο τροφοδοσίας, το προστατευτικό καλωδίου και πιθανές ανωμαλίες του περιβλήματος.

Η σειρά 200QJ καλύπτει ένα ευρύ φάσμα συνδυασμών παροχής και πίεσης. Επιλέγεται συνήθως για βαθιά πηγάδια, ύδρευση δήμων, βιομηχανικά συστήματα νερού, αρδευτικά έργα και μεταφορά νερού από ορυχεία.

Ανάλογα με το πλήρες μοντέλο και την ονομαστική παροχή, η έξοδος εκφόρτισης μπορεί να κυμαίνεται από περίπου 2,5 έως 6 ίντσες.

Αυτό σημαίνει ότι η ονομασία "200QJ" από μόνη της δεν επαρκεί για τον προσδιορισμό της σύνδεσης εξόδου. Το πλήρες μοντέλο, τα δεδομένα απόδοσης και το σχέδιο διαστάσεων πρέπει να επιβεβαιωθούν.

Η σειρά 250QJ είναι κατάλληλη για έργα που απαιτούν μεγαλύτερη παροχή, υψηλότερη ισχύ κινητήρα ή μεγαλύτερο περίβλημα πηγαδιού.

Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

• Δημοτικές πηγές υπόγειων υδάτων
• Βιομηχανικό νερό διεργασιών
• Παροχή νερού σε ορυχεία
• Μεγάλα συστήματα αγροτικής άρδευσης
• Γέμισμα δεξαμενών και ταμιευτήρων
• Μεταφορά νερού σε μεγάλες αποστάσεις

Ανάλογα με την ονομαστική παροχή, το συνήθες εύρος εξόδου εκφόρτισης είναι περίπου 3 έως 5 ίντσες.

Ο αριθμός των σταδίων της αντλίας αλλάζει ανάλογα με την απαιτούμενη πίεση. Ένα μοντέλο υψηλότερης πίεσης συνήθως περιέχει περισσότερα στάδια πτερωτών και έχει μεγαλύτερο συνολικό μήκος αντλίας.

Οι σειρές 300QJ και 350QJ έχουν σχεδιαστεί για πηγάδια μεγάλης διαμέτρου και τεχνικά έργα που απαιτούν υψηλότερες παροχές ή μεγαλύτερες ισχύς κινητήρα.

Μια αντλία 300QJ χρησιμοποιεί συνήθως έξοδο εκφόρτισης 6 ιντσών, ενώ μια αντλία 350QJ χρησιμοποιεί συνήθως έξοδο εκφόρτισης 8 ιντσών. Το τελικό μέγεθος σύνδεσης πρέπει ακόμα να επιβεβαιωθεί χρησιμοποιώντας το πλήρες μοντέλο αντλίας και το σχέδιο του κατασκευαστή.

Οι μεγάλες αντλίες απαιτούν επιπλέον προσοχή κατά την εγκατάσταση, συμπεριλαμβανομένων:

• Χωρητικότητα εξοπλισμού ανύψωσης
• Φορτίο σωλήνα ανύψωσης
• Υποστήριξη κεφαλής πηγαδιού
• Βάρος και στερέωση καλωδίου
• Διαμόρφωση πίνακα ελέγχου
• Μέθοδος εκκίνησης
• Ευθυγράμμιση αντλίας και κινητήρα
• Διαθέσιμη χωρητικότητα μετασχηματιστή

Οι τυπικές υποβρύχιες αντλίες βαθιών πηγαδιών QJ προορίζονται γενικά για καθαρό νερό σε κανονικές θερμοκρασίες.

Για γεωθερμικά πηγάδια, θερμές πηγές ή μεταφορά βιομηχανικού ζεστού νερού, θα πρέπει να εξεταστεί μια υποβρύχια αντλία ζεστού νερού QJR. Η μόνωση του κινητήρα, το σύστημα περιέλιξης, τα ρουλεμάν, το καλώδιο τροφοδοσίας και άλλα εξαρτήματα πρέπει να επιλεγούν σύμφωνα με τη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας.

Μια τυπική αντλία QJ δεν πρέπει να χρησιμοποιείται για ζεστό νερό, εκτός εάν η βαθμολογία θερμοκρασίας της έχει επαληθευτεί από τον κατασκευαστή.

Ολόκληρο το συγκρότημα αντλίας και κινητήρα πρέπει να παραμένει κάτω από τη δυναμική στάθμη του νερού κατά τη λειτουργία. Η αντλία δεν πρέπει να επιλέγεται ή να εγκαθίσταται μόνο με βάση τη στατική στάθμη του νερού.

Η στατική στάθμη του νερού μετράται όταν η αντλία δεν λειτουργεί. Η δυναμική στάθμη του νερού είναι η σταθεροποιημένη στάθμη του νερού αφού η αντλία έχει λειτουργήσει με την απαιτούμενη παροχή.

Επειδή η δυναμική στάθμη του νερού είναι συνήθως χαμηλότερη από τη στατική, είναι η πιο σημαντική τιμή για τον προσδιορισμό του βάθους εγκατάστασης.

Η αντλία πρέπει να εγκαθίσταται με επαρκή βύθιση κάτω από τη δυναμική στάθμη του νερού. Αυτό βοηθά στη διατήρηση σταθερής εισόδου νερού και διασφαλίζει ότι ο υποβρύχιος κινητήρας λαμβάνει επαρκή ψύξη.

Η αντλία πρέπει επίσης να παραμένει πάνω από τον πυθμένα του πηγαδιού για να μειωθεί ο κίνδυνος άντλησης ιζημάτων, άμμου ή συσσωρευμένων υπολειμμάτων.

Όπου το νερό δεν μπορεί να ρέει επαρκώς κατά μήκος της επιφάνειας του κινητήρα, μπορεί να απαιτείται κάλυμμα ψύξης. Αυτή η κατάσταση μπορεί να συμβεί σε:

• Πηγάδια μεγάλης διαμέτρου
• Ανοιχτές δεξαμενές
• Δεξαμενές νερού
• Οριζόντιες εγκαταστάσεις
• Περιβάλλοντα χαμηλής ταχύτητας νερού

Το κάλυμμα ψύξης κατευθύνει το νερό κατά μήκος της επιφάνειας του κινητήρα και βοηθά στη διατήρηση μιας αποδεκτής ροής ψύξης.

Ένα μοντέλο όπως200QJ50-130/10μπορεί γενικά να ερμηνευτεί ως εξής:

• 200: ονομαστική σειρά διαμέτρου αντλίας
• QJ: υποβρύχια αντλία βαθιών πηγαδιών
• 50: ονομαστική παροχή περίπου 50 m³ / h
• 130: ονομαστική πίεση περίπου 130 m
• 10: αριθμός σταδίων αντλίας

Οι κανόνες ονομασίας μοντέλων ενδέχεται να διαφέρουν ελαφρώς μεταξύ των κατασκευαστών. Η καμπύλη απόδοσης, το φύλλο τεχνικών δεδομένων και το επιβεβαιωμένο σχέδιο πρέπει πάντα να υπερισχύουν μιας ερμηνείας που βασίζεται μόνο στο όνομα του μοντέλου.

Βασικές παράμετροι για την επιλογή υποβρύχιας αντλίας βαθιών πηγαδιών

Η απαιτούμενη παροχή πρέπει να προσδιορίζεται σύμφωνα με την πραγματική ζήτηση νερού, την αρδευόμενη έκταση, τις απαιτήσεις βιομηχανικών διεργασιών, τη χωρητικότητα δεξαμενής αποθήκευσης ή τη ζήτηση άντλησης.

Η επιλεγμένη παροχή αντλίας πρέπει επίσης να είναι συμβατή με τη βιώσιμη απόδοση του πηγαδιού. Εάν η αντλία αντλεί νερό ταχύτερα από ό,τι μπορεί να ανανεωθεί το πηγάδι, η στάθμη του νερού μπορεί να συνεχίσει να πέφτει.

Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε:

• Ανεπαρκής βύθιση
• Ασταθής παροχή νερού
• Ξηρή λειτουργία
• Ανεπαρκής ψύξη κινητήρα
• Συχνή αυτόματη διακοπή λειτουργίας
• Μειωμένη διάρκεια ζωής αντλίας

Η υπερδιαστασιολόγηση της αντλίας δεν βελτιώνει απαραίτητα την απόδοση του συστήματος.

Η πίεση της αντλίας δεν πρέπει να επιλέγεται μόνο με βάση το βάθος του πηγαδιού.

Η συνολική δυναμική πίεση συνήθως περιλαμβάνει:

Συνολική πίεση = κάθετη ανύψωση από τη δυναμική στάθμη του νερού + απώλειες τριβής αγωγού + απώλειες τοπικής αντίστασης + απαιτούμενη πίεση εξόδου

Οι τοπικές απώλειες μπορεί να προκληθούν από:

• Βαλβίδες αντεπιστροφής
• Βαλβίδες πύλης
• Αγκώνες
• Τετράοδοι
• Μειωτήρες
• Ροόμετρα
• Άλλα εξαρτήματα σωληνώσεων

Εάν το σύστημα απαιτεί πίεση στο σημείο εκφόρτισης, αυτή η πίεση πρέπει επίσης να μετατραπεί σε μέτρα υδροστατικής πίεσης και να συμπεριληφθεί στον υπολογισμό.

Η πραγματική εσωτερική διάμετρος του περιβλήματος του πηγαδιού πρέπει να είναι μεγαλύτερη από τη μέγιστη εξωτερική διάμετρο της αντλίας.

Πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη για:

• Καλώδιο τροφοδοσίας
• Προστατευτικό καλωδίου
• Παραμόρφωση περιβλήματος
• Εσωτερικές προεξοχές συγκόλλησης
• Εναποθέσεις ορυκτών
• Ανοχές εγκατάστασης

Μια αντλία που ταιριάζει σύμφωνα με την ονομαστική διάμετρο του περιβλήματος μπορεί ακόμα να κολλήσει εάν η γεώτρηση είναι καμπύλη ή το περίβλημα έχει εσωτερικά εμπόδια.

Η δυναμική στάθμη του νερού πρέπει να μετράται ενώ το πηγάδι παράγει την απαιτούμενη παροχή.

Το επιλεγμένο βάθος εγκατάστασης πρέπει να παρέχει επαρκή κάλυψη νερού πάνω από ολόκληρο το συγκρότημα της αντλίας. Ωστόσο, η αντλία δεν πρέπει να εγκαθίσταται απευθείας στον πυθμένα του πηγαδιού.

Μια κατάλληλη απόσταση από τον πυθμένα του πηγαδιού βοηθά στην αποφυγή υπερβολικής άμμου και ιζημάτων που εισέρχονται στην αντλία.

Η έξοδος εκφόρτισης πρέπει να ταιριάζει με την ονομαστική παροχή και τον σχεδιασμό του αγωγού.

Ένας υποδιαστασιολογημένος σωλήνας ανύψωσης αυξάνει την ταχύτητα του νερού και τις απώλειες τριβής. Αυτό μπορεί να μειώσει την πραγματική παροχή και να αυξήσει την πίεση λειτουργίας της αντλίας.

Ένας αχρείαστα μεγάλος σωλήνας μπορεί να αυξήσει το κόστος του έργου χωρίς να παρέχει ουσιαστικό όφελος απόδοσης.

Επειδή μια σειρά διαμέτρου QJ μπορεί να περιέχει διάφορες περιοχές παροχής, το μέγεθος της εξόδου πρέπει να επιβεβαιώνεται χρησιμοποιώντας το πλήρες μοντέλο αντί μόνο την ονομασία της σειράς.

Οι ακόλουθες ηλεκτρικές πληροφορίες πρέπει να επιβεβαιωθούν πριν από την παραγωγή:

• Μονοφασική ή τριφασική παροχή
• Ονομαστική τάση
• Συχνότητα
• Ισχύς κινητήρα
• Μήκος καλωδίου
• Μέθοδος εκκίνησης
• Απαιτήσεις πίνακα ελέγχου

Η απόδοση της αντλίας μπορεί να αλλάξει μεταξύ λειτουργίας 50 Hz και 60 Hz, επειδή η ταχύτητα του κινητήρα επηρεάζει την παροχή, την πίεση και την απαιτούμενη ισχύ.

Για μεγάλους κινητήρες, το έργο μπορεί να απαιτεί εκκινητή ομαλής εκκίνησης, μεταβλητή-συχνότητα μονάδας, αυτόματο-μετασχηματιστή εκκινητή ή άλλη ελεγχόμενη μέθοδο εκκίνησης.

Οι τυπικές υποβρύχιες αντλίες βαθιών πηγαδιών από χυτοσίδηρο προορίζονται κυρίως για καθαρό νερό με χαμηλή διαβρωτικότητα.

Πριν από την επιλογή του υλικού της αντλίας, πρέπει να ελεγχθούν οι ακόλουθες συνθήκες νερού:

• Περιεκτικότητα σε άμμο
• Μέγιστο μέγεθος σωματιδίων
• Τιμή pH
• Συγκέντρωση χλωριδίου
• Θερμοκρασία νερού
• Διαλυμένες χημικές ουσίες
• Διαβρωτικότητα
• Λειαντικά στερεά

Η υψηλή περιεκτικότητα σε άμμο μπορεί να επιταχύνει τη φθορά των πτερωτών, των περιβλημάτων διαχυτών, των ρουλεμάν και του άξονα της αντλίας.

Για θαλασσινό νερό ή άλλα εξαιρετικά διαβρωτικά υγρά, ο τυπικός χυτοσίδηρος είναι γενικά ακατάλληλος. Μπορεί να απαιτηθεί ανοξείδωτος χάλυβας 304, ανοξείδωτος χάλυβας 316L, διπλός ανοξείδωτος χάλυβας 2205 ή υπερ-διπλός ανοξείδωτος χάλυβας 2507, ανάλογα με την ανάλυση του νερού.

Τυπικές εφαρμογές

Οι υποβρύχιες αντλίες βαθιών πηγαδιών QJ από χυτοσίδηρο μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολλαπλά συστήματα παροχής και μεταφοράς νερού.

Οι αντλίες QJ μπορούν να αντλήσουν υπόγεια ύδατα για άρδευση αγροτεμαχίων, συστήματα ψεκασμού, παροχή νερού σε κτηνοτροφικές μονάδες, άρδευση θερμοκηπίων και γέμισμα δεξαμενών αποθήκευσης.

Η παροχή της αντλίας πρέπει να ταιριάζει τόσο με τη ζήτηση άρδευσης όσο και με τη βιώσιμη απόδοση του πηγαδιού.

Οι αντλίες βαθιών πηγαδιών μπορούν να παρέχουν ακατέργαστα υπόγεια ύδατα σε συστήματα επεξεργασίας δήμων, δεξαμενές αποθήκευσης νερού, δίκτυα πόσιμου νερού αγροτικών περιοχών και συστήματα ύδρευσης κοινοτήτων.

Τα δημοτικά έργα συχνά απαιτούν επιπλέον προστασία κινητήρα, αυτόματο έλεγχο στάθμης νερού, έλεγχο πίεσης και σχεδιασμό εφεδρικής αντλίας.

Μεγάλες αντλίες QJ μπορούν να υποστηρίξουν την παροχή νερού σε ορυχεία, βιομηχανικό νερό ψύξης, μεταφορά νερού διεργασιών, γέμισμα δεξαμενών και άλλα συστήματα παράδοσης νερού υψηλής πίεσης.

Η ποιότητα του νερού και η περιεκτικότητα σε άμμο πρέπει να ελέγχονται προσεκτικά σε εφαρμογές ορυχείων, επειδή τα λειαντικά στερεά μπορούν να επιταχύνουν τη φθορά των εξαρτημάτων.

Η ίδια ισχύς κινητήρα μπορεί να αντιστοιχεί σε διαφορετικούς συνδυασμούς παροχής και πίεσης. Η ισχύς του κινητήρα είναι μια υποστηρικτική παράμετρος, όχι η κύρια βάση επιλογής.

Το βάθος του πηγαδιού και η απαιτούμενη πίεση της αντλίας δεν είναι τα ίδια. Ο υπολογισμός πρέπει να χρησιμοποιεί τη δυναμική στάθμη του νερού, την υψομετρική εκφόρτισης, τις απώλειες τριβής και την απαιτούμενη πίεση εξόδου.

Μια αντλία με υπερβολική παροχή μπορεί να μειώσει τη στάθμη του νερού ταχύτερα από ό,τι μπορεί να ανανεωθεί το πηγάδι, δημιουργώντας ασταθή λειτουργία ή συνθήκες ξηρής λειτουργίας.

Μια αντλία σειράς 200QJ μπορεί να έχει διάφορα μεγέθη εξόδου εκφόρτισης, επειδή η σειρά περιλαμβάνει διαφορετικές χωρητικότητες παροχής. Το πλήρες μοντέλο πρέπει να ελέγχεται.

Το ζεστό νερό επηρεάζει τη μόνωση του κινητήρα, τα υλικά καλωδίων, τα ρουλεμάν και τα εξαρτήματα στεγανοποίησης. Πρέπει να επιλεγεί μια αντλία ζεστού νερού QJR ή ένας άλλος σχεδιασμός με βαθμολογία θερμοκρασίας.

Ολόκληρη η αντλία και ο κινητήρας πρέπει να παραμένουν βυθισμένοι κατά τη λειτουργία. Η εγκατάσταση μόνο με βάση τη στατική στάθμη του νερού μπορεί να οδηγήσει σε ανεπαρκή βύθιση μετά την εκκίνηση.

Για να λάβετε μια ακριβή σύσταση μοντέλου και προσφορά, παρέχετε τις ακόλουθες πληροφορίες:

• Απαιτούμενη παροχή
• Απαιτούμενη συνολική πίεση
• Βάθος πηγαδιού
• Εσωτερική διάμετρος περιβλήματος πηγαδιού
• Στατική στάθμη νερού
• Δυναμική στάθμη νερού
• Θερμοκρασία νερού
• Αναφορά ποιότητας νερού ή ανάλυσης
• Περιεκτικότητα σε άμμο
• Τάση και συχνότητα
• Κάθετη ή οριζόντια εγκατάσταση
• Απαιτούμενο μήκος καλωδίου
• Μέγεθος σωλήνα ανύψωσης
• Συνεχής ή διακοπτόμενη λειτουργία
• Απαιτήσεις πίνακα ελέγχου

Η παροχή πλήρων δεδομένων λειτουργίας επιτρέπει στον κατασκευαστή της αντλίας να ελέγξει την καμπύλη απόδοσης, την ισχύ του κινητήρα, το μέγεθος της εξόδου, τη διαμόρφωση σταδίων, το υλικό και τις συνθήκες εγκατάστασης.

Οι υποβρύχιες αντλίες βαθιών πηγαδιών από χυτοσίδηρο μπορούν να ταξινομηθούν κατά διάμετρο αντλίας, εύρος παροχής, πίεση, μέγεθος εξόδου, ικανότητα θερμοκρασίας και δομή εγκατάστασης.

Οι σειρές 175QJ, 200QJ, 250QJ, 300QJ και 350QJ καλύπτουν διαφορετικές διαμέτρους πηγαδιών και απαιτήσεις παράδοσης νερού. Το πλήρες μοντέλο πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με το απαιτούμενο σημείο λειτουργίας και όχι μόνο με τη διάμετρο της αντλίας ή την ισχύ του κινητήρα.

Μια αξιόπιστη επιλογή πρέπει να ταιριάζει την αντλία με την πραγματική παροχή, τη συνολική πίεση, τη δυναμική στάθμη του νερού, τη διάμετρο του περιβλήματος του πηγαδιού, την ποιότητα του νερού, την παροχή ρεύματος και τις συνθήκες ψύξης. Ολόκληρη η αντλία και ο κινητήρας πρέπει επίσης να παραμένουν πλήρως βυθισμένοι κάτω από τη δυναμική στάθμη του νερού καθ' όλη τη διάρκεια της λειτουργίας.