Výpočet hlavných parametrov čerpadla pre domáce použitie

Vodné čerpadlo je zariadenie, ktoré sa používa na dlhodobé čerpanie kvapalín. Bez tohto zariadenia nemôže robiť ani na dacha, ani na pozemkoch. Vodné čerpadlá sa používajú na dodávku vody zo studní a vrtov do zavlažovacích a zavlažovacích systémov, na plnenie nádrží vodou, na zabezpečenie nepretržitej prevádzky systému zásobovania vodou, na čerpanie vody pri sušení úsekov.

Typy čerpadiel používaných v každodennom živote

Všeobecné informácie o čerpadlách hovoria, že ide o jednotky, ktorých hlavným účelom je čerpanie kvapalín umelo vytvoreným tlakom. To znamená, že čerpadlo je hydraulický mechanizmusktorá premieňa mechanickú energiu pohonu na energiu vody a zabezpečuje jej pohyb.

Existuje veľké množstvo typov zariadení tohto typu, z ktorých každý je určený na vykonávanie špecifických úloh za určitých podmienok. Jednotky sa líšia nielen v zariadení, ale aj v spôsobe prepravy vody. Na domáce účely v súkromných domoch sa používajú odstredivé, vírivé a vibračné čerpadlá. Tieto typy jednotiek môžu byť tiež ponorené alebo pracujúce mimo kvapaliny, to znamená na povrchu.

Odstredivé stroje

Radiálne hydraulické stroje sú najobľúbenejšie a najobľúbenejšie jednotky pre domáce použitie., Takáto popularita nie je náhodná. Odstredivé stroje majú veľmi jednoduchý dizajn a ľahko sa opravujú doma. Okrem všetkého je to veľmi spoľahlivé čerpadlá, vyznačuje sa trvanlivosťou počas prevádzky.

Odstredivé čerpadlo sa skladá len z dvoch hlavných prvkov: teleso (slimák) a obežné koleso s lopatkami.

Princíp odstredivého zariadenia jednoduchá:

• voda vstupujúca do komory, kde sa nachádza rotujúce obežné koleso, je zachytená lopatkami;
• v komore je vytvorená odstredivá sila, ktorá tlačí vodu proti stenám puzdra;
• v dôsledku toho sa v dôsledku výskytu nadmerného tlaku v difuzéri voda pretláča cez výpust;
• Súčasne, keď voda opúšťa difuzér, vytvára sa v strede komory vákuum, ktoré podporuje absorpciu tekutiny cez vstup.

Odstredivé jednotky sú vodné čerpadlá pre domáce použitie. Preto môžu byť použité pre nasledujúce úlohy.

1. Prívod vody do systému zavlažovanie a zavlažovanie rastlín, V tomto prípade sa pomocou hydraulických strojov čerpá kvapalina z vrtov a vrtov, z povrchových nádrží, ako aj z prírodných alebo umelých nádrží.
2. Zariadenia umožňujú prívod vody autonómne systémy zásobovania vodou.
3. Jednotky vám umožnia odstrániť nahromadenú vodu v pivniciach, pivniciach a nahromadenej vode na území prítoku.

Hydraulické stroje Vortex

Hlavným prvkom vírového aparátu, rovnako ako odstredivého, je obežné koleso. Jeho konštrukcia je však trochu odlišná od obežného kolesa odstredivej jednotky.

Obežné koleso je kotúč s lopatkami umiestnenými okolo jeho obvodu. Kotúč je inštalovaný v puzdre so vstupným a výstupným potrubím umiestneným v jeho hornej časti. Obrázok nižšie znázorňuje štruktúru typu vírenia čerpadla.

Obežné koleso je namontované excentricky voči prstencovému výstupu.Kvapalina prúdi do komory tangenciálne k obežnému kolesu a pohybuje sa okolo prstenca v dôsledku odstredivých síl. Oba kanály, prívod a odvod, sú oddelené prepážkou. Keď sa obežné koleso otáča, vytvára sa v blízkosti vstupnej dýzy podtlak, čo uľahčuje absorpciu kvapaliny. Na výstupe sa vytvára pretlak, ktorý vytláča vodu zo zariadenia.

Nasledujúci obrázok ukazuje konštrukčný rozdiel medzi odstredivým a vírivým čerpadlom.

Vzhľadom k tomu, že vírové zariadenia sú schopné vytvoriť vysoký tlak kvapaliny (3-9-krát viac ako odstredivé zariadenie) s malým prietokom, najčastejšie sa používajú na zásobovanie vodou, inštaláciu na čerpacích staniciach. Koniec koncov, aby bolo možné dodávať vodu do bytu nachádzajúceho sa na 9. alebo vyššom poschodí, bude potrebný dostatočne veľký tlak v systéme a len vírové čerpadlá sa s touto úlohou vyrovnávajú.

Vortexové čerpadlo je tiež univerzálna jednotka schopná čerpať zmesi kvapalina-plyn a prchavé kvapaliny, ako je napríklad petrolej, benzín a ďalšie. Preto sa toto zariadenie používa v tankovacích systémoch.

chvenie

Vibračné zariadenia sú veľmi obľúbené medzi letnými obyvateľmi nízka spotreba energie a nízke náklady (od 800 do 1500 rubľov).

Pri výbere čerpadla na čerpanie vody je však potrebné mať na pamäti, že vibrácie poškodzujú akýkoľvek mechanizmus. Vibračné zariadenie, ktorého životnosť má zriedka viac ako 2 roky, nie je výnimkou.

Nasledujúci obrázok znázorňuje vnútornú štruktúru vibračného zariadenia na čerpanie vody.

Ako je možné vidieť na obrázku, čerpadlo je navrhnuté tak, že v ňom žiadne rotujúce časti, Elektrická cievka (2) sa používa ako motor v prístroji (pozri obrázok vyššie), ktorý vytvára magnetické pole. Toto pole priťahuje kotvu (4) namontovanú na tyči (5). Tiež nainštalovaný na tyčový piest (11). Keď klesá spolu s driekom, vytvára sa v hornej komore zariadenia vákuum, v dôsledku čoho sa ventil (10) otvorí a voda začne prúdiť do komory. Po zmiznutí magnetického poľa tyč vystúpi spolu s piestom. V tomto prípade sa vstupný ventil zatvorí a otvorí sa výstupný ventil a voda sa dostane pod tlak.

V dôsledku striedavého prúdu privádzajúceho cievku je magnetické pole generované impulzmi s frekvenciou 50 Hz. To znamená, že piest sa pohybuje hore a dole s frekvenciou 100-krát za sekundu.

Vibračné vodné čerpadlo môže byť použité na nasledujúce účely:

• čerpanie vody z novo vykopanej studne na jej čistenie;
• zásobovanie vodou zo studne pre potreby spotrebiteľov;
• prívod vody z rôznych nádrží (cisterny, cisterny atď.);
• čerpanie vody z miestností vystavených povodniam;
• čerpanie vody z výkopov a jám;
• zásobovanie vodou pre zavlažovanie z otvorených vodných zdrojov, ako je rieka, jazero, bazén.

Na prívod vody zo studne sa neodporúča používať vibrujúce čerpadlo., Táto skutočnosť sa vysvetľuje škodlivým vplyvom vibrácií na steny vrtu, v dôsledku čoho odpadnú. Zrútenie steny vrtu ju úplne odstráni z trójskej trate. Okrem toho, samotný prístroj bude vo veľkej hĺbke pokrytý zeminou, odkiaľ nebude jeho extrakcia možná.

Povrchové a ponorné zariadenia

Na trhu čerpacej techniky sa nachádzajú 2 typy jednotiek na čerpanie kvapaliny: ponorné a povrchové. Druhá sa volá čerpacie stanice, Pracovné povrchové aparáty na princípe odsávania. Čerpacie stanice môžu obsahovať odstredivé alebo vírové čerpadlá. Výkon týchto zariadení závisí od výšky, pri ktorej chcete kvapalinu zvýšiť. V praxi sú domáce jednotky schopné zdvihnúť vodu z hĺbky maximálne 8 m.

Jednotky, ktorých pracovná časť je v kvapaline, sa nazývajú ponorné. Tieto zariadenia môžu byť ako vibračné, tak odstredivé, ktorých konštrukcia bola uvedená vyššie.Hlavnou výhodou ponorných vozidiel nad povrchom je, že sú schopné dodávať vodu z hĺbky viac ako 8 metrov. Táto funkcia je obzvlášť užitočná počas obdobia sucha, keď hladina podzemnej vody výrazne klesá.

Charakteristiky pre výber čerpadla

Ak sa rozhodnete vykonať dodávku vody v letnej chate alebo v súkromnom byte, pre ktorý je studňa dobre alebo dobre, potom čerpadlo musí byť vybrané po vykonaní presných výpočtov. Tieto by mali zahŕňať dĺžku potrubia, hĺbku ponorenia hydraulického stroja, vzdialenosť od statickej značky vody v nádobe a ďalšie parametre. Pri výbere zariadenia na zásobovanie vodou je tiež potrebné riadne preskúmať hlavné charakteristiky čerpadla, ako sú spotreba energie, výkon, tlak a hlukové charakteristiky jednotky.

Spotreba energie

Výkon čerpadla je výkonová charakteristika, ktorá by sa mala zohľadniť pri inštalácii jednotky. Čím silnejšia je jednotka väčší prierez potrebuje drôt ho pripojíte. Okrem toho, ak má dom slabé vedenie, je potrebné vytiahnuť samostatné napájacie vedenie k zariadeniu a nainštalovať do neho ochranný systém vo forme ističa.

produktivita

Objem kvapaliny, ktorá sa čerpá počas určitého časového obdobia, určuje prietok čerpadla, to znamená jeho výkon. Výkonnostné parametre sa zvyčajne označujú ako l / min alebo m³/ h

Malo by sa predpokladať, že čím hlbšie je zariadenie ponorené do vrtu, tým menej bude jeho výkon. Preto by sa tieto parametre mali brať do úvahy pri výpočte

Tlak v hlave

Aby sa zvolilo správne čerpadlo, je potrebné vypočítať hodnotu tlaku, ktorá je definovaná ako energia prenesená do tekutiny z pohyblivých prvkov jednotky, napríklad piest alebo obežné koleso. Jednoducho povedané, hlava čerpadla je Výška, pri ktorej môže jednotka zdvihnúť vodu. Nameraný tlak v metroch.

Hladina hluku

Pretože jednotka je poháňaná elektromotorom, vznik hluku počas jeho prevádzky je nevyhnutný. Hluk je spôsobený hlavne rotáciou ložísk motora a obežného kolesa namontovaného na jeho hriadeli pre chladenie. V každom Príručka jednotky označuje úroveň šumu, ktorý vytvára. Preto musí byť výber čerpadla vykonávaný nielen na vyššie uvedených ukazovateľoch, ale aj na úrovni hluku.

Ak je čerpadlo, ktoré ste si vybrali, dosť hlučné, potom by malo byť inštalované v suteréne alebo v budove oddelenej od domu.

Ak idete kúpiť ponornú jednotkuNie je potrebné sa obávať hluku, ktorý bude robiť, pretože bude pracovať hlboko v podzemí, čo je dobrý zvukový izolátor.

Výpočet parametrov ponorného čerpadla

Pred výberom ponorného čerpadla sa odporúča vypočítať tieto parametre ako výkon a tlak.

Výpočet výkonnosti

Aby zariadenie plne vyhovovalo potrebám obyvateľov domu vo vode, je potrebné správne vypočítať výkon čerpadla pred jeho nákupom. Celkový prietok vody možno zistiť, ak zhrnúť svoje náklady na všetky miesta spotreby v dome. Na zjednodušenie výpočtov môžete použiť nižšie uvedené prietoky.

Po zhrnutí nákladov na všetky možné miesta príjmu by ste mali vypočítať odhadovanej spotreby vody v systéme, Tento ukazovateľ bude výrazne nižší, ako sa ukázalo pri sčítaní, pretože pravdepodobnosť použitia všetkých odberných miest vody je extrémne nízka. Na výpočet hodnoty môžete použiť aj tabuľku uvedenú nižšie.

V stĺpcoch so sivou výplňou sa zobrazujú ukazovatele maximálneho prietoku vody s jediným použitím všetkých bodov plota. Stĺpy bez nalievania (biela) udávajú hodnoty odhadovaného prietoku tekutiny, ktoré budú odrážať skutočnú spotrebu vody.

Je to dôležité! Vzhľadom k tomu, že v opise k jednotke jeho výkon nie je uvedený v litroch za 1 sekundu, ale vm³/ h, potom sa číslo získané pomocou tabuľky vynásobí koeficientom 3,6.

Napríklad v krajine sú zriadené tieto odberné miesta:

• WC s prietokom 0,1 l / s;
• umývadlo so zmiešavačom - 0,12 l / s;
• práčka (automatická) - 0,25 l / s;
• kuchynský drez s mixérom - 0,12 l / s;
• sprchovací kút so zmiešavačom - 0,12 l / s;
• ohrievač vody - 0,1 l / s.

Ak zhrnieme celkovú spotrebu zo všetkých odberných bodov, dostaneme: 0,1 + 0,12 + 0,25 + 0,12 + 0,12 + 0,1 = 0,81 l / s. Ale pretože v blízkosti domu je malá záhrada a pozemok pre záhradu, potom by sa k hodnote, ktorá sa rovná 0,3 l / s: 0,81 + 0,3 = 1,11 l / s. Ďalej v tabuľke odhadovaného prietoku, ktorý sa blíži 1,11. Proti tomuto číslu je 0,58 l / s. Toto číslo vyjadruje skutočnú spotrebu vody v tomto dome. Výsledok musí byť preložený do m³/ h: 0,58 x 3,6 = 2,008 m³/ h

Zhrnutie: spotreba vody v tejto chate je cca 2 m³/ h Na tomto základe je potrebné zvoliť čerpadlo s kapacitou o niečo vyššou ako 2 m3 / h.

Výpočet hlavy

Na výpočet hlavy pre ponorné čerpadlo sa použije nasledujúci vzorec: H _t.t. = N _geo + N _strata + N _P.

1. H _t.t. - požadovaná hlava.
2. H _geo - hodnota výškového rozdielu medzi najvyšším bodom prívodu vody a miestom, kde sa zariadenie nachádza.
3. H _strata - celková hodnota strát v potrubí. Straty môžu byť spôsobené trením vody v potrubí, ako aj redukciou tlaku v miestach ohybov rúrok a odbočiek. H _strata, prevzaté z nižšie uvedených tabuliek. Prvá tabuľka je určená na zistenie strát v polymérnych rúrkach a na druhej strane v kovoch.
4. H _P. - Toto je tlaková charakteristika, ktorá určuje voľný tlak na výtoku. Záleží na tom, ako pohodlné používanie inštalatérskych prác v dome. Pre výpočty trvá v priemere 15-20 m.

Na vykonanie výpočtu hlavy čerpadla sú k dispozícii nasledujúce údaje:

• hĺbka 30 m;
• vzdialenosť od vody od povrchu zeme - 10 m (ide o statickú úroveň);
• dynamická úroveň (určuje, koľko vody klesne, keď je jednotka v prevádzke) - 15 m;
• čerpadlo je nastavené 1 meter pod dynamickým, to znamená v hĺbke 16 m;
• objem vody, ktorý bude čerpaný z vrtu - 3 m³/ h;
• byt odstránený zo zdroja pri 20 m;
• plastová rúrka, priemer 32 mm;
• okolo domu je položená plastová rúrka s priemerom 25 mm a dĺžkou 15 metrov;
• odberné miesta na vodu sa nachádzajú na 2. poschodí (v tomto prípade sa berie do výšky 5 metrov);
• Systém má 2 spätné ventily, 3 odbočky, 2 uhly 90 stupňov a 1 uzatvárací ventil.

Najprv je potrebné vypočítať H _geo, Tento ukazovateľ sa vypočíta spočítaním dynamickej úrovne a maximálnej výšky miesta odberu vody: H _geo = 15 + 5 = 20 m. Ďalej sú straty v systéme vypočítané súčtom. V tabuľke strát určených pre plastové rúrky je potrebné nájsť riadok s hodnotou 3 m³/ h

Je to dôležité! Je potrebné vziať do úvahy skutočnosť, že hodnoty v tabuľke sú uvedené pre potrubie s dĺžkou 100 m. Preto všetky hodnoty budú musieť byť vydelené 100.

V tabuľke teda nájdeme hodnoty pre rúrku s priemerom 32 mm (1,54) a pre rúrku 25 mm (2,54). Ďalej nájdeme straty pre zvyšok systému: ventil s odbočkou má hodnotu 4 a uhol s ventilom je 1. Teraz môžete vypočítať stratu: (1,54 x 20/100) + (2,54 x 15/100) + (( 3 + 2) x 4) + ((1 + 1) x 1 = 21,689 (približne 22 metrov), potom hodnoty uvedené vo vzorci pre určenie hlavy (H _t.t. = N _geo + N _strata + N _P.): H _t.t. = 20 + 22 + 15 = 57 metrov. V tomto prípade potrebujete jednotku s kapacitou 3 m³a h a nie menej ako 57 metrov.

Výpočet výkonu

Mali by ste vedieť, že výpočet výkonu jednotky je pomerne zložitý proces s použitím zložitých vzorcov a rôznych premenných. Preto bude rozumnejšie pristupovať k tejto otázke z druhej strany: najprv musíte vypočítať tieto parametre zariadenia ako výkon a tlak a potom z týchto údajov môžete vybrať model čerpadla, V pokynoch k nemu a indikuje spotrebu energie zariadenia.

Výpočet parametrov povrchového zariadenia

Ako už bolo uvedené, čerpacie stanice môžu pracovať so studňami, v ktorých je voda na úrovni maximálne 8 metrov od povrchu. Pri inštalácii by sa však mala zohľadniť aj vzdialenosť zariadenia od studne v závislosti od hĺbky príjmu vody. Napríklad, ak je voda odoberaná z hĺbky 4 m, jednotka môže byť inštalovaná vo vzdialenosti 16 metrov od studne. Pre presnejšie výpočty môžete použiť nižšie uvedenú tabuľku.

Výpočet výkonnosti

Pre povrchové čerpadlo sa výkon vypočítava na rovnakom princípe ako pre ponornú jednotku. Ako sa to robí, je diskutované vyššie.

Výpočet hlavy

Ak chcete poznať hodnotu tlaku povrchovej stanice, nie je potrebné robiť komplexné výpočty. Hlava sa vypočíta pomocou jednoduché vzorce: H = A + B + D. Vzorec je znázornený na nasledujúcom obrázku: