Ξεκινήστε με την Απαιτούμενη ροή
Το TDH δεν μπορεί να υπολογιστεί μεμονωμένα επειδή οι απώλειες σωλήνων αλλάζουν με τη ροή. Πριν εργαστείτε στο κεφάλι, καθορίστε πόσο νερό πρέπει να παραδώσει το σύστημα και σε ποια περίοδο. Ένα έργο άρδευσης μπορεί να χρειάζεται 60 m³/h για οκτώ ώρες, ενώ μια εφαρμογή δεξαμενής αποθήκευσης μπορεί να δέχεται χαμηλότερη ωριαία ροή για μεγαλύτερη περίοδο πλήρωσης. Ένα αόριστο αίτημα όπως «Χρειάζομαι μια αντλία 45 kW» δεν δίνει στον προμηθευτή αξιόπιστη βάση επιλογής. «Χρειάζομαι 60 m³/h στο τελικό σημείο παράδοσης». Μόλις σταθεροποιηθεί η ροή, η μείωση της στάθμης του νερού, η τριβή του σωλήνα, η πίεση εξόδου και η καμπύλη της αντλίας μπορούν όλα να αξιολογηθούν στην ίδια κατάσταση λειτουργίας.
Χρησιμοποιήστε έναν απλό τύπο TDH
Για τα περισσότερα συστήματα βαθέων φρεάτων, ο τύπος εργασίας είναι TDH = κεφαλή ανύψωσης + κεφαλή πίεσης + κεφαλή τριβής + απώλειες εξοπλισμού . Ανυψωτική κεφαλή είναι η κατακόρυφη ανύψωση από τη στάθμη του νερού άντλησης μέχρι την ανύψωση παροχής. Η κεφαλή πίεσης είναι η πίεση που πρέπει να παραμείνει στην έξοδο. Η κεφαλή τριβής καλύπτει την απώλεια μέσω του ανερχόμενου κύριου και επιφανειακού αγωγού, ενώ οι απώλειες εξοπλισμού καλύπτουν στοιχεία όπως βαλβίδες αντεπιστροφής, φίλτρα, μετρητές ροής και βαλβίδες ελέγχου. Διατηρήστε κάθε στοιχείο στην ίδια μονάδα—μέτρα νερού ή πόδια νερού—και υπολογίστε κάθε απώλεια στην απαιτούμενη ροή. Μια χρήσιμη τελική δήλωση θα πρέπει να είναι «60 m³/h σε 118 m TDH», όχι απλώς «118 m κεφάλι».
Χρησιμοποιήστε τη στάθμη νερού άντλησης, όχι τη στατική στάθμη
Η στατική στάθμη του νερού μετράται όταν η αντλία σταματά. Μόλις ξεκινήσει η άντληση, η στάθμη του νερού πέφτει κανονικά έως ότου η εισροή από τον υδροφόρο ορίζοντα εξισορροπήσει την ποσότητα που αντλείται. Αυτή είναι η στάθμη του νερού άντλησης, που ονομάζεται επίσης δυναμική στάθμη νερού ή στάθμη απορρόφησης. Αυτό το επίπεδο λειτουργίας είναι το σωστό σημείο εκκίνησης για τον υπολογισμό ανύψωσης. Εάν η στατική στάθμη είναι 45 m κάτω από την κεφαλή του φρέατος, η στάθμη άντλησης είναι 72 m στα 60 m³/h και η αντλία είναι εγκατεστημένη στα 150 m, χρησιμοποιήστε 72 m — όχι 45 m και όχι 150 m. Η εποχική διακύμανση έχει επίσης σημασία. Μια στάθμη που μετράται μετά από δυνατή βροχή μπορεί να είναι άχρηστη για τον καθορισμό του μεγέθους μιας αντλίας που πρέπει να λειτουργεί κατά τη διάρκεια της ξηρής περιόδου, επομένως χρησιμοποιήστε δεδομένα δοκιμής άντλησης και ρεαλιστική κατάσταση χαμηλής κατανάλωσης νερού όποτε είναι διαθέσιμα.
Υπολογίστε την κεφαλή ανύψωσης
Ανυψωτική κεφαλή είναι η κατακόρυφη απόσταση από τη στάθμη του νερού άντλησης μέχρι το σημείο όπου πρέπει να φτάσει το νερό. Ας υποθέσουμε ότι το επίπεδο άντλησης είναι 72 m κάτω από την κεφαλή του φρέατος και η είσοδος μιας δεξαμενής αποθήκευσης είναι 18 m πάνω από αυτό. Η υψομετρική κεφαλή είναι 72 + 18 = 90 m. Το μήκος του οριζόντιου αγωγού δεν προστίθεται σε αυτό το σχήμα. Μια οριζόντια διαδρομή 500 m συμβάλλει στην τριβή, αλλά δεν δημιουργεί 500 m κάθετης κεφαλής. Αυτή η διάκριση ακούγεται βασική, ωστόσο είναι ένας από τους πιο γρήγορους τρόπους για να εντοπίσετε έναν αναξιόπιστο υπολογισμό της αντλίας.
Μετατρέψτε την απαιτούμενη πίεση σε κεφαλή
Εάν το σύστημα εκκενώνεται σε μια ανοιχτή δεξαμενή, η πίεση στην επιφάνεια του νερού είναι συνήθως μηδενική πίεση μετρητή. Τα δίκτυα άρδευσης, οι δεξαμενές πίεσης, τα φίλτρα και οι γραμμές επεξεργασίας διαφέρουν επειδή η χρήσιμη πίεση πρέπει να παραμείνει αφού το νερό φτάσει στον προορισμό του. Για καθαρό νερό, η κεφαλή πίεσης σε μέτρα είναι περίπου η πίεση σε bar × 10,2. στις αυτοκρατορικές μονάδες, η κεφαλή πίεσης στα πόδια είναι πίεση σε psi × 2,31. Επομένως, μια απαιτούμενη πίεση εξόδου 2,0 bar προσθέτει περίπου 20,4 μέτρα κεφαλής. Χρησιμοποιήστε την πίεση που απαιτείται στη ροή σχεδιασμού και ελέγξτε εάν ένας διακόπτης πίεσης ή ένας ελεγκτής αναμένει ότι η αντλία θα λειτουργεί σε ένα σταθερό σημείο ρύθμισης ή σε ένα ευρύτερο εύρος πίεσης.
Υπολογίστε τις απώλειες σωλήνων και εξαρτημάτων
Η απώλεια τριβής εξαρτάται από τον ρυθμό ροής, την πραγματική εσωτερική διάμετρο του σωλήνα, το υλικό του σωλήνα, το μήκος, την κατάσταση και τα εξαρτήματα. Ένας μικρότερος σωλήνας μπορεί να μειώσει το κόστος αγοράς αλλά να αυξήσει την κεφαλή της αντλίας και το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας για χρόνια. Χρησιμοποιήστε ένα διάγραμμα τριβής ή έναν υδραυλικό υπολογισμό που ταιριάζει με τον πραγματικό σωλήνα αντί να βασίζεστε μόνο στην ονομαστική διάμετρο. Εάν ο ευθύς σωλήνας έχει μήκος 220 m, οι γωνίες και οι βαλβίδες προσθέτουν ισοδύναμο 30 m και το διάγραμμα δείχνει απώλεια 2,4 m ανά 100 m στη ροή σχεδιασμού, η κεφαλή τριβής είναι 2,4 × 250 ÷ 100 = 6,0 m. Μερικώς κλειστές βαλβίδες, παλιοί σωλήνες και τμήματα μικρού μεγέθους μπορούν να αυξήσουν αυτόν τον αριθμό γρήγορα, επομένως ο αγωγός θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως μέρος του συστήματος αντλίας και όχι ως εκ των υστέρων σκέψη.
Προσθήκη απωλειών από ενσωματωμένο εξοπλισμό
Τα φίλτρα, τα φίλτρα, οι μετρητές ροής, οι παρεμποδιστές της αντίστροφης ροής, οι βαλβίδες ελέγχου, οι εναλλάκτες θερμότητας και ο εξοπλισμός επεξεργασίας νερού καταναλώνουν πίεση. Ορισμένοι κατασκευαστές εκφράζουν την απώλεια ως μέτρα κεφαλής, ενώ άλλοι παρέχουν πτώση πίεσης σε bar, kPa ή psi. Μετατρέψτε τις τιμές στην ίδια μονάδα κεφαλής που χρησιμοποιείται στο φύλλο TDH και προσθέστε τις στη ροή σχεδιασμού. Όταν πρόκειται για φίλτρο, αποφασίστε εάν η αντλία πρέπει να χειριστεί την πτώση πίεσης ενός καθαρού φίλτρου ή την υψηλότερη αναμενόμενη απώλεια πριν από τον καθαρισμό. Για το παρακάτω παράδειγμα, η συνδυασμένη απώλεια μέσω της βαλβίδας αντεπιστροφής, του μετρητή και του φίλτρου λαμβάνεται ως 2,0 m.
Εργασία μέσω του Υπολογισμού
Σκεφτείτε ένα έργο που απαιτεί 60 m³/h από πηγάδι 180 m. Η αντλία σχεδιάζεται στα 150 m, η στατική στάθμη είναι 45 m κάτω από την κεφαλή του φρέατος και η μετρούμενη στάθμη άντλησης στην απαιτούμενη παροχή είναι 72 m. Το νερό εισέρχεται σε μια δεξαμενή 18 m πάνω από την κεφαλή του φρέατος και πρέπει να συγκρατεί 2,0 bar στην είσοδο. Η απώλεια σωλήνων και εξαρτημάτων είναι 6,0 m, ενώ οι βαλβίδες και ο άλλος εξοπλισμός προσθέτουν 2,0 m. Ο υπολογισμός είναι: 1. Υψομετρική κεφαλή: 72 + 18 = 90 m. 2. Κεφαλή πίεσης: 2,0 × 10,2 = 20,4 m. 3. Τριβή και απώλεια εξοπλισμού: 6,0 + 2,0 = 8,0 m. 4. TDH: 90 + 20,4 + 8,0 = 118,4 m. Επομένως, η αντλία πρέπει να αποδίδει 60 m³/h σε περίπου 118,4 m TDH. Η ρύθμιση αντλίας 150 m διατηρεί τη μονάδα βυθισμένη, αλλά δεν προστίθεται στον υπολογισμό της κεφαλής.
Αντιστοιχίστε το σημείο λειτουργίας με την καμπύλη της αντλίας
Το υπολογιζόμενο σημείο λειτουργίας είναι χρήσιμο μόνο όταν ελέγχεται σε σχέση με την καμπύλη απόδοσης του κατασκευαστή. Εντοπίστε την απαιτούμενη ροή στον οριζόντιο άξονα και το TDH στον κατακόρυφο άξονα και, στη συνέχεια, επιβεβαιώστε ότι η διασταύρωση βρίσκεται εντός του συνιστώμενου εύρους λειτουργίας της αντλίας και αρκετά κοντά στην αποδοτική περιοχή της. Ελέγξτε επίσης την ισχύ του κινητήρα, τον αριθμό σταδίων, το μέγεθος εκφόρτισης και το εύρος λειτουργίας που αναμένεται καθώς αλλάζουν τα επίπεδα του νερού. Ένα μέτριο επίδομα μπορεί να είναι λογικό όταν η εποχιακή απόσυρση ή οι απώλειες εξοπλισμού είναι αβέβαιες, αλλά η προσθήκη 20 ή 30 τοις εκατό χωρίς καθορισμένο λόγο δημιουργεί συχνά ένα διαφορετικό πρόβλημα: μια υπερμεγέθη αντλία που παράγει υπερβολική πίεση, αντλεί περιττή ισχύ και απαιτεί βαλβίδα για να σπαταλήσει την επιπλέον κεφαλή.
Αποφύγετε τα συνήθη λάθη υπολογισμού
Οι περισσότερες λανθασμένες επιλογές μπορούν να εντοπιστούν σε μια σύντομη λίστα σφαλμάτων: 1. χρήση συνολικού βάθους φρεατίου ως TDH. 2. Χρήση βάθους εγκατάστασης αντλίας αντί για άντληση της στάθμης του νερού. 3. Χρήση στατικής στάθμης νερού και αγνόηση της απόσυρσης. 4. Προσθήκη οριζόντιου μήκους σωλήνα σαν να ήταν κάθετη ανύψωση. 5. ξεχνώντας την πίεση που απαιτείται στην τελική έξοδο. 6. Αγνοώντας τους αγκώνες, τις βαλβίδες, τα φίλτρα και τους μετρητές. 7. Υπολογισμός τριβής σε διαφορετική ροή από το καθήκον σχεδιασμού. και 8. προσθέτοντας ένα αυθαίρετο περιθώριο ασφαλείας αρκετά μεγάλο ώστε να απομακρύνει την αντλία από το αποδοτικό εύρος λειτουργίας της. Εάν ένα φύλλο μεγέθους ξεκινά με βάθος φρεατίου και ισχύ κινητήρα, αλλά δεν περιέχει δεδομένα στάθμης νερού άντλησης, πίεσης εξόδου ή σωλήνων, δεν είναι ακόμη επιλογή αντλίας.
Ελέγξτε τη ζήτηση νερού πριν από την τελική επιλογή
Το TDH σας λέει την αντίσταση που πρέπει να ξεπεράσει η αντλία, αλλά δεν σας λέει εάν η ζητούμενη ροή είναι κατάλληλη για την εφαρμογή ή βιώσιμη για το φρεάτιο. Η ροή άρδευσης θα πρέπει να βασίζεται στη ζήτηση των καλλιεργειών, στην αρδευόμενη έκταση, στη μέθοδο άρδευσης, στις ζώνες λειτουργίας και στις διαθέσιμες ώρες άντλησης. Η στοχευόμενη ροή πρέπει επίσης να παραμείνει κάτω από την αξιόπιστη απόδοση του φρέατος. Μια μεγάλη αντλία δεν μπορεί να αναγκάσει έναν υδροφόρο ορίζοντα να παρέχει νερό που δεν έχει. θα αυξήσει μόνο την απόσυρση και τον κίνδυνο λειτουργίας με χαμηλή κατανάλωση νερού. Για προγραμματισμό συγκεκριμένης εφαρμογής, ανατρέξτε στον οδηγό επιλογής γεωργικών αντλιών άρδευσης .
Προετοιμάστε τα δεδομένα που πραγματικά χρειάζεται ένας προμηθευτής αντλίας
Ένα χρήσιμο αίτημα προσφοράς θα πρέπει να περιλαμβάνει τα στοιχεία που καθορίζουν τόσο το φρεάτιο όσο και το σύστημα:
1. απαιτούμενος ρυθμός ροής. 2. συνολικό βάθος φρέατος. 3. εσωτερική διάμετρος περιβλήματος. 4. Στατική στάθμη νερού. 5. άντληση στάθμης νερού στην απαιτούμενη ροή. 6. προτεινόμενο βάθος ρύθμισης της αντλίας. 7. υψόμετρο παράδοσης. 8. απαιτούμενη πίεση εξόδου. 9. Υλικό σωλήνα, διάμετρος και μήκος. 10. Κύρια εξαρτήματα, βαλβίδες, φίλτρα και μετρητές. 11. θερμοκρασία νερού και ποιότητα νερού. 12. Τάση, φάση και συχνότητα. και 13. αναμενόμενες ώρες λειτουργίας. Σημειώστε τις εκτιμήσεις με σαφήνεια αντί να τις παρουσιάσετε ως μετρήσεις. Ένας προμηθευτής μπορεί να εργαστεί με ελλιπή δεδομένα, αλλά οι υποθέσεις θα πρέπει να είναι ορατές, ώστε να μπορούν να ελεγχθούν πριν την κατασκευή της αντλίας.
Τελική Επιλογή
Ένας υπολογισμός ηχητικής αντλίας βαθιάς φρεατίου ξεκινά από τη στάθμη του νερού άντλησης και τελειώνει στην πραγματική κατάσταση παράδοσης. Καθορίστε την απαιτούμενη ροή, προσθέστε την κατακόρυφη ανύψωση, μετατρέψτε την πίεση εξόδου σε κεφαλή, υπολογίστε τις απώλειες σωλήνα και εξαρτήματος, συμπεριλάβετε την πτώση πίεσης μέσω του εξοπλισμού και, στη συνέχεια, τοποθετήστε αυτό το σημείο λειτουργίας στην καμπύλη της αντλίας. Μην υποκαθιστάτε το βάθος πηγαδιού, το βάθος ρύθμισης της αντλίας ή την ισχύ του κινητήρα για αυτήν τη διαδικασία. Για μια σύσταση μοντέλου, στείλτε μας τα δεδομένα λειτουργίας σας , συμπεριλαμβανομένης της ροής, της στάθμης του νερού άντλησης, της διαμέτρου του φρεατίου, της ανύψωσης παράδοσης, της πίεσης, των λεπτομερειών του σωλήνα και της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας.