วิธีการคำนวณหัวไดนามิกรวมสำหรับปั๊มจุ่มบ่อน้ำลึก

เริ่มต้นด้วยโฟลว์ที่ต้องการ

ไม่สามารถคำนวณ TDH แบบแยกกันได้ เนื่องจากการสูญเสียของท่อเปลี่ยนแปลงไปตามการไหล ก่อนดำเนินการแก้ไขหัว ให้กำหนดว่าระบบจะต้องส่งน้ำมากน้อยเพียงใดและในช่วงเวลาใด โครงการชลประทานอาจต้องใช้ 60 ลบ.ม./ชม. เป็นเวลาแปดชั่วโมง ในขณะที่การใช้ถังเก็บน้ำอาจยอมรับการไหลรายชั่วโมงที่ต่ำกว่าตลอดระยะเวลาการเติมที่นานขึ้น คำขอที่คลุมเครือ เช่น "ฉันต้องการปั๊มขนาด 45 กิโลวัตต์" ทำให้ซัพพลายเออร์ไม่มีพื้นฐานที่เชื่อถือได้ในการคัดเลือก “ฉันต้องการ 60 ลบ.ม./ชม. ที่จุดส่งมอบสุดท้าย” เมื่อการไหลได้รับการแก้ไขแล้ว จะสามารถประเมินระดับน้ำที่ลดลง ความเสียดทานของท่อ แรงดันทางออก และเส้นโค้งของปั๊มได้ในสภาวะการทำงานเดียวกัน

ใช้สูตร TDH อย่างง่าย

สำหรับระบบบ่อน้ำลึกส่วนใหญ่ สูตรการทำงานคือ TDH = ส่วนหัวของระดับความสูง + ส่วนหัวของแรงดัน + ส่วนหัวของแรงเสียดทาน + การสูญเสียอุปกรณ์ หัวยกระดับคือการยกแนวตั้งจากระดับน้ำสูบไปยังระดับความสูงในการจัดส่ง หัวแรงดันคือแรงดันที่ต้องคงอยู่ที่ทางออก หัวแรงเสียดทานครอบคลุมการสูญเสียผ่านท่อหลักและท่อพื้นผิวที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่การสูญเสียอุปกรณ์ครอบคลุมรายการต่างๆ เช่น เช็ควาล์ว ตัวกรอง มิเตอร์วัดการไหล และวาล์วควบคุม เก็บสิ่งของทุกชิ้นไว้ในหน่วยเดียวกัน เช่น เมตรน้ำหรือฟุตน้ำ และคำนวณการสูญเสียแต่ละครั้งตามอัตราการไหลที่ต้องการ ข้อความสุดท้ายที่เป็นประโยชน์ควรอ่านว่า “60 ลบ.ม./ชม. ที่ 118 ม. TDH” ไม่ใช่แค่ “ความสูง 118 ม.”

ใช้ระดับน้ำสูบ ไม่ใช่ระดับคงที่

ระดับน้ำคงที่จะถูกวัดเมื่อปั๊มหยุดทำงาน เมื่อเริ่มสูบน้ำ ระดับน้ำจะลดลงตามปกติจนกว่าน้ำที่ไหลออกมาจากชั้นหินอุ้มน้ำจะสมดุลกับปริมาณที่สูบ นี่คือระดับน้ำสูบหรือที่เรียกว่าระดับน้ำแบบไดนามิกหรือระดับการเบิกจ่าย ระดับการปฏิบัติงานนั้นเป็นจุดเริ่มต้นที่ถูกต้องสำหรับการคำนวณการยก หากระดับคงที่ต่ำกว่าหลุมผลิต 45 เมตร ระดับการสูบจะอยู่ที่ 72 เมตร ที่ 60 ลบ.ม./ชม. และติดตั้งปั๊มไว้ที่ 150 ม. ใช้ระยะ 72 ม. ไม่ใช่ 45 ม. และไม่ใช่ 150 ม. การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลก็มีความสำคัญเช่นกัน ระดับที่วัดหลังฝนตกหนักอาจไม่มีประโยชน์ในการปรับขนาดปั๊มที่ต้องทำงานตลอดฤดูแล้ง ดังนั้นควรใช้ข้อมูลการทดสอบการสูบน้ำและสภาพน้ำต่ำตามความเป็นจริงทุกครั้งที่มี

คำนวณหัวระดับความสูง

หัวยกระดับคือระยะแนวตั้งจากระดับน้ำสูบถึงจุดที่น้ำต้องมาถึง สมมติว่าระดับการสูบอยู่ต่ำกว่าหัวหลุมผลิต 72 ม. และทางเข้าของถังเก็บอยู่เหนือระดับ 18 ม. ส่วนหัวยกระดับคือ 72 + 18 = 90 ม. ไม่ได้เพิ่มความยาวของไปป์ไลน์แนวนอนลงในรูปนี้ การวิ่งแนวนอน 500 ม. ก่อให้เกิดการเสียดสี แต่ไม่สร้างส่วนหัวแนวตั้ง 500 ม. ความแตกต่างนี้ฟังดูเป็นพื้นฐาน แต่ก็เป็นหนึ่งในวิธีที่รวดเร็วที่สุดในการระบุการคำนวณเครื่องสูบน้ำที่ไม่น่าเชื่อถือ

แปลงแรงดันที่ต้องการให้เป็นหัว

หากระบบปล่อยลงในถังเปิด ความดันที่ผิวน้ำโดยปกติจะเป็นแรงดันศูนย์ เครือข่ายการชลประทาน ถังแรงดัน ตัวกรอง และสายการผลิตมีความแตกต่างกัน เนื่องจากแรงดันที่เป็นประโยชน์จะต้องยังคงอยู่หลังจากที่น้ำถึงจุดหมายปลายทาง สำหรับน้ำสะอาด ความดันที่มีหน่วยเป็นเมตรจะอยู่ที่ประมาณความดันเป็นบาร์ × 10.2; ในหน่วยอิมพีเรียล ความดันหัวเป็นฟุตคือความดันเป็น psi × 2.31 แรงดันทางออกที่ต้องการ 2.0 บาร์จึงเพิ่มส่วนหัวประมาณ 20.4 ม. ใช้แรงดันที่ต้องการในขั้นตอนการออกแบบ และตรวจสอบว่าสวิตช์แรงดันหรือตัวควบคุมคาดหวังให้ปั๊มทำงานที่จุดตั้งค่าคงที่หรือข้ามช่วงแรงดันที่กว้างขึ้นหรือไม่

คำนวณการสูญเสียท่อและข้อต่อ

การสูญเสียแรงเสียดทานขึ้นอยู่กับอัตราการไหล เส้นผ่านศูนย์กลางภายในท่อจริง วัสดุท่อ ความยาว สภาพ และข้อต่อ ท่อขนาดเล็กอาจลดต้นทุนการซื้อแต่เพิ่มหัวปั๊มและค่าไฟนานหลายปี ใช้แผนภูมิแรงเสียดทานหรือการคำนวณไฮดรอลิกที่ตรงกับท่อจริง แทนที่จะอาศัยเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุเพียงอย่างเดียว หากท่อตรงยาว 220 ม. ข้อศอกและวาล์วจะบวกเพิ่ม 30 ม. และแผนภูมิแสดงการสูญเสีย 2.4 ม. ต่อ 100 ม. ที่โฟลว์การออกแบบ หัวแรงเสียดทานคือ 2.4 × 250 ÷ 100 = 6.0 ม. วาล์วที่ปิดบางส่วน ท่อเก่า และส่วนที่เล็กเกินไปสามารถเพิ่มจำนวนนี้ได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นท่อจึงควรถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของระบบปั๊มมากกว่าที่จะคิดในภายหลัง

เพิ่มการสูญเสียจากอุปกรณ์อินไลน์

ตัวกรอง ตัวกรอง มิเตอร์วัดการไหล ตัวป้องกันการไหลย้อนกลับ เช็ควาล์ว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และอุปกรณ์บำบัดน้ำ ล้วนใช้แรงดัน ผู้ผลิตบางรายแสดงการสูญเสียเป็นหน่วยเมตร ในขณะที่บางรายมีความดันลดลงเป็นบาร์, kPa หรือ psi แปลงค่าให้เป็นเฮดยูนิตเดียวกันกับที่ใช้ในชีต TDH และเพิ่มลงในขั้นตอนการออกแบบ ในกรณีที่เกี่ยวข้องกับตัวกรอง ให้ตัดสินใจว่าปั๊มต้องรับมือกับแรงดันตกของตัวกรองที่สะอาดหรือการสูญเสียที่สูงกว่าที่คาดไว้ก่อนที่จะทำความสะอาด สำหรับตัวอย่างด้านล่าง การสูญเสียรวมผ่านเช็ควาล์ว มิเตอร์ และตัวกรองจะคิดเป็น 2.0 ม.

ทำงานผ่านการคำนวณ

พิจารณาโครงการที่ต้องใช้ 60 ลบ.ม./ชม. จากบ่อลึก 180 ม. มีการวางแผนปั๊มไว้ที่ 150 ม. ระดับคงที่อยู่ใต้หลุมผลิต 45 ม. และระดับการสูบที่วัดได้ที่อัตราการไหลที่ต้องการคือ 72 ม. น้ำเข้าสู่ถังเหนือหลุมผลิต 18 เมตร และต้องกักน้ำไว้ 2.0 บาร์ที่ทางเข้า การสูญเสียท่อและข้อต่อคือ 6.0 ม. ในขณะที่วาล์วและอุปกรณ์อื่น ๆ เพิ่มขึ้น 2.0 ม. การคำนวณคือ: 1. ส่วนหัวระดับความสูง: 72 + 18 = 90 ม. 2. หัวแรงดัน : 2.0 × 10.2 = 20.4 ม. 3. แรงเสียดทานและการสูญเสียอุปกรณ์: 6.0 + 2.0 = 8.0 ม. 4. TDH: 90 + 20.4 + 8.0 = 118.4 ม. ดังนั้นปั๊มจึงต้องส่งกำลัง 60 ลบ.ม./ชม. ที่ประมาณ 118.4 ม. TDH การตั้งค่าปั๊ม 150 ม. ช่วยให้เครื่องจมอยู่ใต้น้ำ แต่จะไม่รวมอยู่ในการคำนวณส่วนหัว

จับคู่จุดหน้าที่กับเส้นโค้งของปั๊ม

จุดหน้าที่ที่คำนวณได้จะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อมีการตรวจสอบกับกราฟประสิทธิภาพของผู้ผลิตเท่านั้น หาตำแหน่งการไหลที่ต้องการบนแกนนอนและ TDH บนแกนตั้ง จากนั้นยืนยันว่าทางแยกอยู่ภายในช่วงการทำงานที่แนะนำของปั๊มและใกล้กับบริเวณที่มีประสิทธิภาพพอสมควร นอกจากนี้ ให้ตรวจสอบกำลังมอเตอร์ จำนวนขั้นตอน ขนาดการจ่ายน้ำ และช่วงการทำงานที่คาดหวังเมื่อระดับน้ำเปลี่ยนแปลง ค่าเผื่อเล็กน้อยอาจสมเหตุสมผลเมื่อการเบิกจ่ายตามฤดูกาลหรือการสูญเสียอุปกรณ์มีความไม่แน่นอน แต่การเพิ่ม 20 หรือ 30 เปอร์เซ็นต์โดยไม่มีเหตุผลที่กำหนดไว้มักจะสร้างปัญหาที่แตกต่างออกไป นั่นคือ ปั๊มขนาดใหญ่เกินไปที่สร้างแรงดันมากเกินไป ดึงพลังงานโดยไม่จำเป็น และต้องใช้วาล์วเพื่อเปลืองส่วนหัวที่เกินมา

หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการคำนวณตามปกติ

การเลือกที่ไม่ถูกต้องส่วนใหญ่สามารถตรวจสอบได้จากรายการข้อผิดพลาดสั้นๆ: 1. ใช้ความลึกของหลุมรวมเป็น TDH; 2. ใช้ความลึกในการติดตั้งปั๊มแทนการสูบระดับน้ำ 3. ใช้ระดับน้ำคงที่และไม่สนใจการเบิกจ่าย 4. เพิ่มความยาวท่อแนวนอนเสมือนเป็นการยกแนวตั้ง 5. ลืมแรงดันที่จำเป็นที่ทางออกสุดท้าย 6. ละเว้นข้อศอก วาล์ว ตัวกรอง และมิเตอร์ 7. การคำนวณแรงเสียดทานที่การไหลที่แตกต่างจากหน้าที่ออกแบบ และ 8. เพิ่มขอบเขตความปลอดภัยตามอำเภอใจให้มากพอที่จะดันปั๊มออกจากระยะการทำงานที่มีประสิทธิภาพ หากแผ่นกำหนดขนาดเริ่มต้นด้วยความลึกของบ่อและกำลังมอเตอร์ แต่ไม่มีระดับน้ำที่สูบ แรงดันทางออก หรือข้อมูลท่อ แสดงว่ายังไม่ใช่การเลือกปั๊ม

ตรวจสอบความต้องการน้ำก่อนการคัดเลือกขั้นสุดท้าย

TDH บอกคุณถึงความต้านทานที่ปั๊มต้องเอาชนะ แต่ไม่ได้บอกคุณว่าการไหลที่ต้องการนั้นเหมาะสมกับการใช้งานหรือยั่งยืนสำหรับบ่อน้ำ การไหลของชลประทานควรขึ้นอยู่กับความต้องการของพืช พื้นที่ชลประทาน วิธีการชลประทาน โซนปฏิบัติการ และชั่วโมงการสูบน้ำที่มีอยู่ การไหลของเป้าหมายจะต้องอยู่ต่ำกว่าอัตราผลตอบแทนที่เชื่อถือได้ของหลุมด้วย เครื่องสูบน้ำขนาดใหญ่ไม่สามารถบังคับให้ชั้นหินอุ้มน้ำจ่ายน้ำที่ไม่มีได้ มันจะเพิ่มการเบิกจ่ายและความเสี่ยงในการดำเนินงานน้ำน้อยเท่านั้น สำหรับการวางแผนการใช้งานเฉพาะ โปรดดู คู่มือการเลือกปั๊มชลประทานเพื่อการเกษตร ของเรา

เตรียมข้อมูลที่ซัพพลายเออร์ปั๊มต้องการจริงๆ

คำขอใบเสนอราคาที่เป็นประโยชน์ควรมีตัวเลขที่กำหนดทั้งหลุมและระบบ:

1. อัตราการไหลที่ต้องการ 2. ความลึกของบ่อรวม 3. เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของปลอก; 4. ระดับน้ำคงที่ 5. สูบน้ำตามระดับน้ำที่ต้องการ 6. ความลึกของการตั้งค่าปั๊มที่เสนอ 7. ระดับความสูงในการจัดส่ง 8. แรงดันทางออกที่ต้องการ 9. วัสดุท่อ เส้นผ่านศูนย์กลาง และความยาว 10. อุปกรณ์หลัก วาล์ว ตัวกรอง และมาตรวัด 11. อุณหภูมิของน้ำและคุณภาพน้ำ 12. แรงดัน เฟส และความถี่ และ 13. เวลาทำการที่คาดหวัง มาร์กประเมินอย่างชัดเจนแทนที่จะนำเสนอเป็นการวัด ซัพพลายเออร์สามารถทำงานกับข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์ได้ แต่ควรมองเห็นสมมติฐานเพื่อให้สามารถตรวจสอบได้ก่อนผลิตปั๊ม

การคัดเลือกครั้งสุดท้าย

การคำนวณเครื่องสูบน้ำบาดาลเริ่มต้นที่ระดับน้ำสูบและสิ้นสุดที่เงื่อนไขการจัดส่งจริง กำหนดการไหลที่ต้องการ เพิ่มการยกแนวตั้ง แปลงแรงดันทางออกเป็นส่วนหัว คำนวณท่อและการสูญเสียข้อต่อ รวมถึงแรงดันตกผ่านอุปกรณ์ จากนั้นวางจุดหน้าที่นั้นบนเส้นโค้งของปั๊ม อย่าใช้ความลึกของหลุม ความลึกในการตั้งปั๊ม หรือกำลังมอเตอร์แทนสำหรับกระบวนการนี้ หากต้องการคำแนะนำรุ่น โปรด ส่งข้อมูลการปฏิบัติงานของคุณ รวมถึงการไหล ระดับน้ำที่สูบ เส้นผ่านศูนย์กลางของบ่อ ระดับความสูงในการจัดส่ง ความดัน รายละเอียดท่อ และการจ่ายไฟฟ้า