Výpočet čerpadla pro studnu: se vzorci a příklady

Čerpadla jsou zařízení používaná k dopravě nebo vytlačování kapalin a jsou nezbytná v průmyslu čištění odpadních vod. Proto je kritický výpočet dopravní výšky čerpadla. Nedostatečný tlak znamená, že vodu nelze čerpat a nadměrný tlak vede ke ztrátě energie. V tomto článku se dozvíte, jak vypočítat tlak čerpadla.

<strong>Co znamená hlava čerpadla?</strong>

Dopravní výška čerpadla se vztahuje k výšce, ve které může čerpadlo zvednout vodu ze sacího potrubí do nejvyššího bodu dodávky. Označuje se symbolem H, jeho měrnou jednotkou jsou metry. U odstředivých čerpadel je tlak umístěn podél středové osy oběžného kola. Skládá se ze dvou částí: vertikální výška od středové osy oběžného kola čerpadla k povrchu vodního zdroje, tzv. sací hlavicea vertikální výška od středové osy oběžného kola čerpadla k vodní hladině odtokové nádrže, známé jako výtlačný tlak. To znamená, že celková dopravní výška čerpadla = sací výška + výtlačná výška. Je důležité poznamenat, že dopravní výška uvedená na typovém štítku čerpadla se vztahuje na dopravní výšku generovanou samotným čerpadlem, s vyloučením ztrát výšky v důsledku tření v potrubí. Na to byste při výběru čerpadla neměli zapomínat, jinak nemusí být voda čerpána efektivně.

<strong>Jak vypočítat tlak čerpadla?</strong>

Vztah mezi tlakem čerpadla a výkonem je nevýznamný, do značné míry závisí na průměru oběžného kola a počtu oběžných kol (číslo G). Čerpadla stejného výkonu mohou mít zcela odlišný tlak a průtok. Neexistuje žádný standardní vzorec pro výpočet tlaku, je určen provozními podmínkami a zvoleným modelem čerpadla. Například, vezmeme-li v úvahu sací tlak, výstupní tlak čerpadla 1 MPa (10 kg/cm²) odpovídá dopravní výšce asi 100 metrů. Změna tlaku přímo ovlivňuje výkon čerpadla. Obvykle musí celková dopravní výška brát v úvahu ztráty odporu v celém potrubí a čerpadle.
Průtok odstředivých čerpadel klesá s rostoucí dopravní výškou a naopak. Vysoká dopravní výška snižuje průtok, zvyšuje spotřebu energie a v případě přetížení může způsobit přehřátí a poškození motoru.

<strong>Jaký vzorec se používá k výpočtu tlaku čerpadla?</strong>

Hlava čerpadla je výška, do které může čerpadlo zvednout vodu, což je klíčový výkonový parametr známý také jako dopravní výška. To lze vyjádřit jako nárůst tekutiny. tlaková hlava, kinetická hlava a potenciální hlava, tj.

H=(p2-p1)/ρg+(v2²-v1²)/2g+z2-z1

kde H je hlava (m)
ρ1,ρ2: tlak kapaliny na vstupu a výstupu čerpadla (Pa)
verze 1, verze 2: rychlost kapaliny na vstupu a výstupu čerpadla (m/s)
z1, z2: vzdálenost mezi dvěma body měření tlaku (m);
ρ: hustota kapaliny (kg/m³);
g: gravitační zrychlení (m/s²).
Tlak čerpadla lze určit experimentálně instalací vakuometru na vstupu a tlakoměru na výstupu.

<strong>Příklad:</strong>

Vypočítejte tlak odstředivého čerpadla čerpajícího vodu o teplotě 20°C a průtoku 10 l/s. Vstupní vakuoměr ukazuje 0.031 MPa a výstupní tlakoměr ukazuje 0.126 MPa (přetlak). Vertikální vzdálenost mezi dvěma tlakoměry je 80 mm na vstupním průměru. d1 = 80mm a výstupní průměr d2 = 60mm

H=(p2-p1)/ρg+(v2²-v1²)/2g+z2-z1

v1 = 4qv/πd1² = 4×10×10-3/π×80 2×10-6 = 1.99 m/s

v1 = 4qv/πd2² = 4×10×10-3/π×60 2×10-6 = 3.54 m/s

H = 0.08+(12.8+3.16) (3.54-2)/1.99×2 = 2 m

Výška čerpadla 16.5m.

<strong>Rychlé posouzení s přihlédnutím k dalším podmínkám potrubí</strong>

Ve skutečném provozu čerpadla nečerpají pouze vertikálně; pohybují se kolem rohů, odpališť a vodorovných vzdáleností a způsobují plýtvání. Je tedy zapotřebí přesnější odhad dopravní výšky čerpadla.

• Jeden ohyb ≈ tlaková ztráta čerpadla 0.5 m.
• Horizontální vzdálenost 10 m ≈ tlaková ztráta čerpadla 1 m

S použitím diagramu jako příkladu jsou známy následující rozměry: výška A 5 m, délka B 10 m, výška C 11 m, délka D 10 m a tři kolena. Skutečná provozní výška se vypočítá takto:

A + loket + B + loket + C + loket + D
5m + 0.5m + 1m + 0.5m + 11m + 0.5m + 1m = 19.5m

<strong>Závěr</strong>

Výše jsou informace o výpočtu dopravní výšky čerpadla. Máte-li jakékoli dotazy k tomuto tématu, kontaktujte prosím společnost SPERTA.

Shanghai SPERTA Environmental Technology Co., Ltd. se již řadu let specializuje na výrobu přípravků na čištění vody. Společnost má vlastní membránovou technologii MBR, kompletní technický tým a předprodejní a poprodejní servis. Pokud máte nějaké potřeby, kontaktujte nás.

Zobrazení příspěvku: 14,148 XNUMX

Kevin Chen

Ahoj, jsem autorem tohoto příspěvku a v tomto oboru se pohybuji více než 5 let. Máte-li dotazy týkající se produktů s membránou MBR nebo byste si chtěli membránu MBR zakoupit, kontaktujte mě e-mailem. [email protected]

Výpočet čerpadla pro studnu je jednou z hlavních podmínek, pokud je splněna, která může zaručit dlouhodobé a nepřetržité užívání studny na místě. Výpočtem studničního čerpadla budete schopni korelovat vaši potřebu vody s podmínkami, ve kterých bude čerpací zařízení provozováno. Pouze na základě výsledků výpočtu můžete zakoupit optimální model čerpadla pro studnu, která nejen uspokojí všechny potřeby, ale také vydrží mnoho let.

Než přistoupíte přímo k výpočtům, je nutné podrobně analyzovat všechny základní faktory pro výběr studničního čerpadla. A první věcí, kterou začneme, je samotný zdroj vody.

Jak víte, studnu můžete vyvrtat sami nebo pomocí služeb specialistů. V tomto článku si jako příklad nasimulujeme situaci s druhou možností, a to s hotovou studnou od specializované organizace. V tomto případě již máte pasport studny s podrobnými charakteristikami objektu. A první parametr, který by nás měl zajímat, je vnější průměr pouzdra. Dnes se často nacházejí studny, jejichž průměr se pohybuje od 100 do 150 milimetrů. Potřebujete znát přesný průměr potrubí studny, protože tento indikátor vám umožní určit příčnou velikost budoucího čerpadla.

Důležité Při výběru čerpadla do studny podle parametrů nezapomeňte, že mezi tělesem čerpadla a stěnami studny musí být mezera 1 až 3 centimetry, v závislosti na modelu. Zanedbání tohoto doporučení povede k poruše čerpacího zařízení dlouho před koncem záruční doby. Ale nespěchejte se radovat – nikdo takové čerpadlo jen tak nezmění, protože uživatel nezajistil doporučené provozní podmínky, což zcela ruší veškeré záruční povinnosti výrobce.

Další důležitou vlastností studny je její produktivitu nebo průtok. Průtok je maximální množství vody, které může studna vyrobit za jednotku času. V souladu s tím, čím větší je průtok zdroje, tím produktivnější může být čerpadlo instalováno.

Samotný průtok má dva důležité významy – statickou a dynamickou hladinu kapaliny. Statický indikátor zobrazuje hladinu vody ve studni, když kapalina není odčerpávána. Dynamická hladina určuje množství vody ve zdroji při provozu čerpadla.

Pokud zůstane dynamická úroveň při čerpání vody nezměněna, pak můžeme s jistotou říci, že produktivita vrtu se rovná produktivitě zvoleného čerpadla. Pokud je rozdíl mezi statickou a dynamickou úrovní menší než jeden metr, pak vyvíjený vodní zdroj má vysokou produktivitu, která překračuje charakteristiky instalovaného čerpacího zařízení. Pokud však dojde k chybě při výpočtu výkonu čerpadla studny a produktivita zvoleného čerpadla překročí rychlost průtoku studny, dynamická hladina kapaliny se bude postupně snižovat, dokud voda úplně nevyteče. V důsledku takového chybného výpočtu bude čerpadlo běžet nasucho, což bude mít škodlivý vliv na jeho životnost. Všechna ponorná studnová čerpadla mají navíc speciální monoblokovou konstrukci, kdy elektromotor je chlazen čerpanou kapalinou a při nedostatku vody ve studni se elektromotor rychle zahřeje a vyhoří.

Výpočet výkonu čerpadla pro studnu

Při výpočtu výkonu čerpadla pro studnu se také vyplatí vzít v úvahu přirozené kolísání kapaliny, které z jednoho nebo jiného důvodu může ovlivnit hladinu vody ve studni. Jak ukazuje praxe, v průběhu roku se pod vlivem meteorologických faktorů, jako je sucho, vydatné srážky a povodně, může hladina kapaliny zvýšit nebo naopak snížit z 1 na 5-6 metrů, v závislosti na intenzitě výše uvedeného. jevy. Čerpadla v takových vrtech musí být instalována o několik metrů hlouběji, než je minimální možná dynamická hladina kapaliny. Je tak možné dodatečně pojistit spádové zařízení pro případ možného mělčení zdroje.

Po analýze hlavních charakteristik studny můžete začít s výběrem požadovaného modelu čerpadla. Zde nás budou zajímat provozní parametry zařízení, a to:

• Производительность – to je schopnost studničního čerpadla přečerpat určitý objem vody za stanovený časový úsek. Poznámka: Pro stanovení požadovaného objemu kapaliny můžete použít průměrnou hodnotu, kdy jedna osoba spotřebuje přibližně 1000 litrů vody nebo jeden metr krychlový za den. Nezapomeňte však, že ve venkovském domě je zpravidla několik vodních míst. Mohou to být baterie, baterie, pračky a myčky nádobí, koupelny, sprchy. A vždy existuje možnost jejich jednorázového použití. Samozřejmě ne všechny najednou (i když tato možnost také existuje), ale několik, to je jisté. Obecně potřebujeme, aby čerpadlo kromě průměrného průtoku zvládlo i případné špičkové zatížení.
• Tlak, aniž bychom zacházeli do podrobností, tlak studničního čerpadla je indikátorem vytvořeného tlaku, který může konkrétní čerpadlo poskytnout při čerpání určitého množství kapaliny. Pokud vás zajímá, jaký tlak je potřeba, pak to znamená, jaký tlak musí čerpadlo poskytnout, aby přečerpalo určitý objem kapaliny z počátečního sacího bodu do konečného distribučního bodu vody, a to při překonání veškerého hydraulického odporu potrubí. systém.

Výpočet tlaku čerpadla studny

Tlak se vypočítá podle následujícího vzorce:

Tlak = (vzdálenost od místa instalace čerpadla ve studni k povrchu země + vodorovná vzdálenost od studny k nejbližšímu bodu vody * + výška nejvyššího bodu vody v domě) × koeficient odolnosti proti vodě **

Pokud bude studniční čerpadlo provozováno společně se zásobní nádrží, je třeba hodnotu tlaku v zásobní nádrži přičíst k výše uvedenému vzorci pro výpočet tlaku:

Tlak = (vzdálenost od místa instalace čerpadla ve studni k povrchu země + vodorovná vzdálenost od studny k nejbližšímu bodu vody + výška nejvyššího bodu vody v domě + tlak v akumulační nádrži ***) × odolnost proti vodě součinitel

Poznámka * – při výpočtu mějte na paměti, že 1 vertikální metr se rovná 10 horizontálním;
** – koeficient voděodolnosti je vždy roven 1.15;
*** – každá atmosféra odpovídá 10 vertikálním metrům.

Matematika pro domácnost Pro názornost si nasimulujme situaci, kdy čtyřčlenná rodina potřebuje vybrat čerpadlo pro studnu hlubokou 80 metrů. Dynamická hladina zdroje neklesne pod 62 metrů, to znamená, že čerpadlo bude instalováno v hloubce 60 metrů. Vzdálenost od studny k domu je 80 metrů. Výška nejvyššího bodu odběru vody je 7 metrů. Vodovodní systém má akumulační nádrž o objemu 300 litrů, to znamená, že pro fungování celého systému uvnitř akumulátoru je nutné vytvořit tlak 3,5 atmosféry. Počítáme:

Jaké čerpadlo je v tomto případě potřeba pro studnu? – vynikající možností by byl nákup Grundfos SQ 3-105, jehož maximální hodnota tlaku je 147 metrů, s produktivitou 4,4 m³/h.

V tomto materiálu jsme podrobně zkoumali, jak vypočítat čerpadlo pro studnu. Doufáme, že po přečtení tohoto článku budete schopni vypočítat a vybrat studniční čerpadlo bez vnější pomoci, které díky kompetentnímu přístupu vydrží mnoho let.

Doporučujeme také přečíst:

• Jak vybrat čerpadlo pro studnu – doporučení odborného výběru
• Instalace (instalace) čerpadla do studny – podrobný návod se schématy zapojení
• Výměna čerpadla ve studni – důvody, nuance, možnosti
• Jak dostat čerpadlo ze studny? – rady od profesionálů s příklady