Расчёт производительности скважинного насоса по горизонтали

2021 admin

Расчёт производительности скважинного насоса по горизонтали

Определение необходимого напора скважинного винтового насоса
Расчет ведется по формуле: Н (м)=Р*10+ Hgeo+ Ндоп
Р — требуемое давление в точке водоразбора
Hgeo — разница по высоте между уровнем точки водоразбора и минимальным уровнем воды в скважине, то есть динамическим уровнем
Ндоп — потери напора на фасонных частях и горизонтальных участках

Как выбрать скважинный насос?

Обзор характеристик и метода подбора скважинного винтового насоса

1. При подборе скважинного винтового насоса необходимо учитывать диаметр скважины.
Напоминаем, диаметр большинства скважинных насосов составляет 75-100 мм (3-4″).
При этом необходимо учитывать, что разница между диаметром скважины и диаметром насоса должна составлять не менее 10 мм. то есть если насос диаметром 100 мм, то диаметр скважины должен быть не менее 110 мм.
Примечание: в зависимости от модели насоса, кабель питания может подключаться как сверху, так и сбоку — это также необходимо учитывать при подборе насоса для скважины определенного диаметра.

2. Различают два уровня воды в скважине: статический и динамический.
— статический — глубина до зеркала воды в «обычном» состоянии, то есть когда насос отключен.
— динамический — максимальная глубина до зеркала воды, на которую она опускается при работе скважинного насоса — это основной параметр.
Динамический уровень определяется при бурении скважины и заносится в ее паспорт.
При подборе скважинного насоса ориентируются на ДИНАМИЧЕСКИЙ уровень, чтобы правильно подобрать производительность насоса и давление в точке водоразбора.
Насос необходимо установить ниже динамического уровня. В среднем глубина такого погружения составляет 10-15 м.
Внимание: в паспорте каждого насоса производитель указывает максимальную глубину погружения насоса. При этом расстояние от насоса до дна скважины должно превышать 1,5-2 метра во избежание попадания песка и твердых частиц в рабочую часть насоса.
Также необходимо учитывать сезонные колебания уровня воды в скважине.3. Основные характеристики скажинного винтового насоса (аналогично поверхностным насосам):
3.1 Напор — высота, на которую станция способна поднять воду. Напор также является эквивалентом создаваемого насосом давления. 10 м водного столба наполненной вертикальной трубы с условным диаметром 25 мм создает давление в нижней точке 1 атм или 1 Бар. 1 бар = 0,98692 атм (атмосфера) = 105 Па (паскаль)
Соответственно, насос с показателем напора в 50 м создает номинальное давление в 5 бар, то есть давление на выходе из напорного патрубка насоса, или по другому, давление на уровне насоса по высоте.
На каждых 10 метр высоты подъема давление уменьшается примерно на 1 бар, то есть на высоте 20 метров насос сможет создать давление в 3 бара.
3.2 Производительность — количество перекачиваемой воды в единицу времени.4. Подбор скважинного винтового насоса
Подбор насоса для скважины начинается с параметров, указанных в паспорте скважины. Без паспорта и точных характеристик скважины невозможно точно подобрать насос.
Из паспорта скважины необходимыми параметрами будут являться: максимальная производительность скважины и значение динамического уровня воды.
Расчет потерь на горизонтальном участке подающей линии (аналогично поверхностным насосам).
Для расчета потерь воспользуйтесь таблицей потерь на горизонтальных участках трубопровода в эквиваленте потерь напора в метрах. Потери на фасонных частях в среднем можно учитывать как 10 м горизонтального участка
Таким образом, общие потери составят: длина горизонтального участка + 10 м.
Далее пользуемся таблицей: выбираем необходимую строку таблицы, соответствующую максимальной производительности скважины и определяем потери напора.
Обратите внимание, что потери напора на горизонтальных участках ЗНАЧИТЕЛЬНО МЕНЬШЕ, чем на вертикальных участках при одинаковой протяженности.Определение необходимого напора скважинного винтового насоса
Расчет ведется по формуле: Н (м)=Р*10+ Hgeo+ Ндоп
Р — требуемое давление в точке водоразбора
Hgeo — разница по высоте между уровнем точки водоразбора и минимальным уровнем воды в скважине, то есть динамическим уровнем
Ндоп — потери напора на фасонных частях и горизонтальных участкахПример:
Производительность скважины — 2,4 м 3 /ч.
Необходимое давление, которое хочет получить потребитель — 3 бара (Р)
Разница по высоте от точки водоразбора до динамического уровня воды в скважине — 40 м.
Горизонтальный участок от скважины до потребителя — 50 м
Трубопровод изготовлен из пластиковых труб диаметром 32 мм1. Используем таблицу потери на горизонтальном участке: рассмотрим строчку с максимально близким параметром производительности к 2,4 м 3 /ч, то есть строчку — 2,5 м 3 /ч.
Потери составят 5,41 на 100 м. Наш горизонтальный участок 50 м + 10 м (потери на фасонных частях)Ндоп = 5,41 * 0,6 = 3,2462. Воспользуемся формулойН(м)=Р*10+Hgeo+ НдопН[м] = 3 * 10 + 40 + 3,246 = 73,246 м примерно- 74 м. Необходимый напор составляет 74 м
Подбор модели насоса

Подберем модель насоса, который обеспечивал бы при напоре в 74 м и производительность в 2,4 м 3 /ч
Для этого необходимо заглянуть в каталог или тех паспорт изделий. На примере фирмы Grundfos: модели SQ 1, SQ 2, SQ 3 и т.д. Цифры 1, 2, 3 в маркировке указывает на «усредненную» характеристику производительности серии насосов. Показатель производительности 2,4 м 3 /ч — нам подойдет серия SQ 2.
Теперь выберем модель: SQ 2-35, SQ 2-55, SQ 2-70, SQ 2-85, SQ 2-100, SQ 2-115.

Исходя из таблицы характеристик видно, что модель SQ 2-70 обеспечивает производительность в 2,4 м 3 /ч и напор чуть более 60 м, то есть меньше требуемого на 10 м, соответственно давление меньше требуемого на 1 бар.
Модель SQ 2-85 обеспечит при производительности в 2,4 м 3 /ч и напор чуть менее 80 м, то есть чуть больше, чем требуется. Таким образом, выбираем модель SQ 2-85.

Пример расчета поверхностного насоса

Вводные данные по потреблению
В доме стоит:
1. Душевая кабина.
2. Умывальник.
3. Кухонная мойка.
4. Стиральная машина.
5. Унитаз.Вводные данные для насосной станции
1. Высота подъема до зеркала воды — 5 м
2. Максимальная высота от станции до верхней точки — 5 м
3. Длина горизонтального участка от колодца до станции — 10 м
4. Необходимое давление в системе — 2 бараРассчитаем водопотребление в м 3 /ч:
1. Душевая кабина 1,08
2. Умывальник 0.6
3. Кухонная мойка 0.6
4. Стиральная машина 0.6
5. Унитаз 0.6
———————————————————
Итого 3,48Учитывая потери на подъем в пределах 10 метров (0,5 м), реальная производетельность станции должна быть 3,98 м 3 /чВ реальности среднее потребление воды остается в пределах 1,5 – 2,5 м 3 /ч 1. Возьмем расход воды с запасом 2,5 м 3 /ч. Смотрим в таблицу «Потери напора в трубопроводах ПНД» на стр. 4. Для 32 трубы на 100 метрах прямого трубопровода потеря напора составляет 5,41 м.
У нас длина горизонтального участка от колодца до станции 10 метров + потери на фасонных частях для горизонтального участка 10 метров. Итого: 20 метров.
Значит, наши потери на горизонтальном участке составят: (5,41*20) / 100= 1,08 м.2. Общие потери на подъем составят: 5 м+1.08 м=6,08 м. Смотрим таблицу №1 «Потери производительности насоса от глубины всасывания». Реальная производительность насоса от заявленной характеристики для 6 метров составляет 40-45%.
Составляем пропорцию:
2,5 м 3 /ч — 45%
Х — 100%
Х= (2,5*100)/45=5,55 м 3 /ч. Таким образом, нам необходимо подобрать насос с заявленной производительностью больше 5,55 м 3 /ч.3. Рассчитаем Потери на подъем после станции для вертикального участка п.2. Потери на фасонных частях составят 0.5 м на каждые 10 метров подъема.
Итого: 5 + 0.5 = 5.5м4. Итого общие потери при всасывании и подъеме составят: 6,08+5,5=11.58 м.5. Таким образом, станция должна обеспечивать напор:
Длина горизонтального участка от колодца до станции 10м+ потери на фасонных частях для горизонтального участка 10м+ общие потери при всасывании и подъеме 11.58 м = 31,58 метра.6. Заявленная производительность станции должна быть больше 5,5 м 3 /ч.Итог: При подборе модели насоса необходимо брать только те, у которых максимальная производительность больше 5,5 м 3 /ч, а максимальный напор больше 32 метров на 30-50%.Т.е. нужно подобрать станцию со следующими параметрами:
— производительность больше 5,5 м 3 /ч
— напор больше 42 метровДалее открывается таблица со справочными материалами на насосам и по графику зависимости напора от производительности подбирается насос.

Подбор скважинного винтового насоса

Подбор скважинного винтового насоса начинается с параметров, указанных в паспорте скважины.Дано:
1. Производительность скважины 3 м 3 /ч
2. Необходимое давление, которое хочет потребитель (Р) 2,5 бара
3. Разница по высоте от точки водоразбора до динамического
уровня воды в скважине (Hgeo) 55 м
4. Горизонтальный участок от скважины до потребителя 60 м
5. Трубопровод изготовлен из пластиковых труб диаметром 32 ммРасчет ведется по формуле:Н(м)=Р*10+Hgeo+ Ндоп
Р — требуемое давление в точке водоразбора
Hgeo — разница по высоте между уровнем точки водоразбора и минимальным уровнем воды в скважине, то есть динамическим уровнем
Ндоп — потери напора на фасонных частях и горизонтальных участкахНачинаем расчет:
1. Смотрим в таблицу «Потери напора в трубопроводах ПНД» на стр. 4. таблицу Потери на фасонных частях на 100 метрах для трубы диаметром 32 мм составят 5.41 м.
2. Наш горизонтальный участок составит 60 м + потери на фасонных частях для горизонтального участка 10 метров. Итого: 70 метров.
3. Потери Ндоп на фасонных частях составят: 5.41*0.7=3,78 м
4. Необходимый напор составит:

Н(м)=3*10+55+3.78= 88.79 мИтог: При подборе модели скважинного насоса необходимо брать только насосы, максимальный напор которых превышает 89 м. В частности, если мы выберем насосы фирмы Grundfos cерии SQ 1, SQ 2, SQ 3 и т.д. то исходя из графика нам необходимо выбрать насос SQ 2-100.

Купить скважинный насос в Интернет магазине ВОДОЛЕЙ по отличной цене.
В нашем магазине вы можете получить консультацию по подбору любого вида насоса.

Именно аксессуары — эти мелочи — часто формируют по-настоящему оригинальный и элега…

Расчёт насоса для скважины: с формулами и примерами

Расчёт насоса для скважины — одно из основных условий при соблюдении, которого можно гарантировать длительное и бесперебойное использование скважины на участке.Произведя расчёт скважинного насоса, вы сможете соотнести ваши потребности в воде с условиями, в которых будет эксплуатироваться насосное оборудование.Только опираясь на результаты расчёта можно приобрести оптимальную модель насоса для скважины, которая не только удовлетворит все потребности, но и прослужит не один год.Прежде чем непосредственно приступить к расчётам, необходимо детально разобрать все основополагающие факторы выбора скважинного насоса. И первое с чего мы начнем это сам источник воды.Как известно, пробурить скважину можно либо самостоятельно, либо воспользовавшись услугами специалистов. В этой статье в качестве примера смоделируем ситуацию со вторым вариантом, а именно с готовой скважиной от специализированной организации. В этом случае у вас на руках уже имеется паспорт скважины с детальными характеристиками объекта.И первый параметр, который нас должен заинтересовать — это внешний диаметр обсадной колонны. Сегодня часто встречаются скважины, диаметр которых варьируется в пределах от 100 до 150 миллиметров. Вам необходимо знать точное значение диаметра скважинной трубы, ведь этот показатель позволит определить поперечный размер будущего насоса.Важно Осуществляя подбор скважинного насоса по параметрам, помните, что между корпусом насоса и стенками скважины должен быть обеспечен зазор от 1 до 3 сантиметров в зависимости от модели.

Пренебрежение данной рекомендацией приведёт к выходу из строя насосного оборудования ещё задолго до окончания гарантийного периода.

Но не спешите радоваться — такой насос никто просто так менять не будет, ведь пользователь не обеспечил рекомендуемые условия эксплуатации, что полностью аннулирует все гарантийные обязательства со стороны производителя.Следующей важной характеристикой скважины является её производительность или дебит. Дебит — это максимальное количество воды, которое может дать скважина в единицу времени. Соответственно, чем больше дебит источника, тем производительнее насос можно установить.Сам же дебит имеет два важных значения — статический и динамический уровень жидкости. Статический показатель отображает уровень воды в скважине, когда не производится откачка жидкости. Динамический уровень определяет количество воды в источнике при эксплуатации насоса.Если в ходе перекачивания воды динамический уровень остаётся неизменным, то смело можно утверждать, что производительность скважины равна производительности выбранного насоса.Если разница между статическим и динамическим уровнем составляет менее одного метра, то разрабатываемый источник воды обладает высокой производительностью, которая превышает характеристики установленного насосного оборудования.

Но если при расчете мощности скважинного насоса будет допущена ошибка, и производительность выбранного насоса будет превышать дебит скважины, то динамический уровень жидкости будет постепенно уменьшаться, пока вода вовсе не иссякнет.

В результате такого просчёта насос будет работать на «сухую», что пагубно скажется на его эксплуатационном периоде. Более того, все погружные скважинные насосы имеют особую моноблочную конструкцию, где охлаждение электрического двигателя осуществляется за счёт перекачиваемой жидкости, а в случае недостатка воды в скважине электромотор достаточно быстро нагреется и перегорит.

Расчёт производительности насоса для скважины

Осуществляя расчет производительности насоса для скважины, также стоит учитывать и естественные колебания жидкости, которые по тем или иным причинам могут влиять на уровень воды в скважине.Как показывает практика, в течение года, под действием таких метеорологических факторов как засуха, обильные ливни и паводки, уровень жидкости может увеличиваться или напротив уменьшаться от 1 до 5-6 метров в зависимости от интенсивности вышеперечисленных явлений.Насосы в таких скважинах необходимо устанавливать на несколько метров глубже, чем минимально возможный показатель динамического уровня жидкости. Таким образом, можно дополнительно подстраховать скважинное оборудование на случай возможного обмеления источника.Разобрав основные характеристики скважины, можно приступать к выбору нужной модели насоса. Здесь нас будут интересовать эксплуатационные параметры оборудования, а именно:

Производительность — это способность скважинного насоса перекачивать определенный объём воды за установленный промежуток времени.На заметку Чтобы определить требуемый объём жидкости, можно воспользоваться усредненным значением, где в сутки один человек расходует примерно 1000 литров воды или один кубометр. Но не стоит забывать, что, как правило, в загородном доме несколько точек водоразбора. Это могут быть краны, смесители, стиральные и посудомоечные машины, ванные, душевые комнаты. И всегда есть вероятность их единовременного использования. Конечно же, не всех сразу (хотя такая вероятность также имеется), но нескольких — это уж точно. В общем, нам необходимо, чтобы насос, помимо среднего расхода, справлялся и с возможной пиковой нагрузкой.
Напор, если не вдаваться в подробности, то напор скважинного насоса — это показатель создаваемого давления, которое может обеспечить конкретно взятый насос при перекачивании определенного количества жидкости. Если у вас интересуются, какой напор требуется, то под этим подразумевают, какое давление необходимо обеспечить насосу, чтобы перекачать определенный объём жидкости от начальной точки всасывания до конечной точки водораспределения, при этом преодолев все гидравлические сопротивления водопроводной системы.

Расчёт напора скважинного насоса

Расчёт напора осуществляется по следующей формуле:Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора* + высота самой высокой точки водоразбора в доме) × коэффициент водопроводного сопротивления**Если скважинный насос будет эксплуатироваться вместе с накопительным резервуаром, то к приведенной выше формуле расчёта напора необходимо добавить значение давления в накопительной ёмкости:Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора + высота самой высокой точки водоразбора в доме + давление в накопительной ёмкости***) × коэффициент водопроводного сопротивления

Примечание * — при расчёте учтите, что 1 вертикальный метр равняется 10 горизонтальным;
** — коэффициент водопроводного сопротивления всегда равен 1.15;
*** — каждая атмосфера приравнивается к 10 вертикальным метрам.

Бытовая математика Для наглядности смоделируем ситуацию, в которой семье из четырёх человек необходимо подобрать насос для скважины глубиной 80 метров. Динамический уровень источника не опускается ниже 62 метров, то есть насос будет установлен на 60-ти метровой глубине.Расстояние от скважины до дома — 80 метров. Высота самой высокой точки водоразбора — 7 метров. В системе водоснабжения есть накопительный бак ёмкостью 300 литров, то есть для функционирования всей системы внутри гидроаккумулятора необходимо создать давление в 3,5 атмосфер.Какой насос нужен для скважины в данном случае? – отличным вариантом будет приобрести Grundfos SQ 3-105, максимальное значение напора которого составляет 147 метров, при производительности 4,4 м³/ч.В этом материале мы детально разобрали, как рассчитать насос для скважины. Надеемся, что после прочтения данной статьи вы сможете без посторонней помощи рассчитать и выбрать скважинный насос, который благодаря грамотному подходу прослужит не один год.

Главная страница калькулятора

Выбор насоса для ГВС

Насос для рециркуляции горячей водыПодбор и расчет насосов для горячего водоснабжения мало чем отличается от выбора агрегатов для водопровода холодной воды. Но нужно учитывать некоторые особенности.

При расчете количества воды на человека берем норму в 140-150 литров в день.
Для расчета пиковых расходов по сантехническим приборам можно использовать ту же таблицу из СНиП 2.04.01-85, которая приведена выше — в ней кроме расхода холодной воды указан и расход горячей, которые естественно меньше.
Выбирая напор насоса, нужно ориентироваться на давление в водопроводе холодной воды. Эти цифры должны быть равны, иначе при неисправных смесителях возможно передавливание горячей воды в холодную и наоборот, та сеть, в которой давление выше будет вытеснять жидкость из трубопроводов, где оно ниже.
Глубина подъема (всас) нам не важна. На вход насоса вода подается уже под давлением.
Не все насосы могут работать при повышенных температурах. Нужно выбирать только модели, предназначенные для сетей горячего водоснабжения.

Большинство производителей рекомендуют не более 50 циклов в час, однако, на практике лучше придерживаться не более 15-20 включений в час (идеальный вариант). Такой насос прослужит дольше.

Расчет основных параметров водопроводной системы

Рис. 6 Потери в водопроводной системе в зависимости от диаметра трубПри выборе и расчете электрического скважинного насоса для водопровода необходимо, с учетом приведенных выше данных, правильно подобрать его следующие параметры.Вид электронасоса по принципу действия. Как указывалось выше, скважинный насос выбирается по принципу работы индивидуально для каждого вида водозаборной емкости.Глубина погружения. Значение в паспортных данных помпы не должно быть ниже разницы между динамическим и статическим уровнем.Объем подачи. Расчет производительности проводят с учетом количества проживающих в доме людей, потребляющей воду бытовой техники (стиральной и посудомоечной машин) и точек забора. Учитываются душевые и ванные, унитазы, биде, мойки и раковины.Часто требуется ухаживать за растениями на участке, поэтому водоснабжение должно учитывать расходы на полив. Рассчитать мощность и объем подачи можно с помощью таблиц или произведя расчеты калькулятором, суммировав все показатели.Совсем не обязательно подсчитывать все точки забора воды в доме, чтобы определить мощность насоса, можно по таблицам определить потребление по суточным нормам, средний показатель при этом лежит в пределах 200 л. на одного человека.

Рис. 7 Суточные нормы потребленияВысота подъема. Основной параметр помпы, который подлежит точному расчету. Указанный в паспортных данных напор должен выполнять следующие функции:

Подъем жидкости из водозаборной емкости на высоту до поверхности с расстояния 1 — 2 м. ниже динамического уровня.
Горизонтальную подачу потребителю. При расчетах принимают 1 м. вертикального столба равным 10 м. горизонтальных пластиковых труб диаметром 1 дюйм. При снижении диаметра труб подача существенно падает, трубы меньшего диаметра редко используются в водопроводной системе. Невыгодно использовать и стальные трубы, гидравлическое сопротивление которых больше пластиковых и подача уменьшена в 0,7 раза.
Рабочее давление. Насосу необходимо обеспечивать давление для работы системы, стандартные значения которого 1,4 — 2,8 бар. (1 бар. приблизительно равен 1 атм. или 10 м. вертикального водного столба).

Рис. 8 Таблица гидравлических потерь

Формула для расчёта напора

H тр – искомое значение для глубинного насоса.H гео – высота подъема и длина горизонтального участка в вертикальных метрах водного столба.H потерь – сумма потерь в водопроводной системе, устанавливается по таблицам или расчетами. Данные потери связаны с трением жидкости о поверхность труб, а также падением скорости в коленах и тройниках.H своб – напор на создание рабочего давления в системе. Данное значение необходимо брать в диапазоне 15 – 30 м.Расчет производительности и высоты подъема является основной задачей при выборе насосного оборудования. Первый параметр можно установить по нормам потребления на одного человека, при расчете напора суммируют длину вертикального участка, протяженность горизонтальной линии и давление в системе, переведенные в метры водного столба. Расчет мощности в этом случае не понадобится, она будет зависеть от производительности погружного электронасоса и высоты подъема жидкости.

Чтобы узнать значение этого параметра, следует обратиться к паспорту, который прилагается к приобретаемой скважине. Из него можно узнать и о типе обсадной трубы, количестве колонн и пр. Основываясь на эти сведения, вам будет гораздо легче подобрать оптимальную насосную установку для скважины. Пренебрегать этим не стоит, учитывая, что предлагаемые скважинные насосы обладают разным диаметром. Если значение этого параметра скважинного насоса окажется больше обсадной трубы, то вам не удастся вставить ее в него. В этом случае вам не останется ничего другого, как заняться поисками более подходящего насоса.

Заключение

Выбор скважинного насоса представляется сложной задачей, учитывая, что здесь приходится принимать во внимание большое количество различных характеристик. Следует помнить, что не все зависит от рабочих параметров приобретаемого насоса. Внимание необходимо уделять и характеристикам скважины. Если между ними будет наблюдаться несоответствие хотя бы по одному критерию, то об эффективной работе системы водоснабжения не может быть и речи. Выбирая насос для скважины, следует учесть и то, что во время подъема воды будут наблюдаться определенные потери.По этой причине выбираемая модель насоса должна создавать давление в системе несколько больше расчетного. Необходимо помнить и о том, что в работе системы могут возникать пиковые периоды, когда все точки водоразбора будут работать на пределе своих возможностей. И если такие ситуации возникают довольно часто, то следует также увеличить заранее рассчитанный показатель расчетного давления.Все перечисленные параметры являются не единственными, что усложняет процедуру правильного подбора насосной установки. В связи с этим желательно, чтобы и сами работы по установке насоса, и подбор осуществлялись специалистами, которые смогут учесть все нюансы, начиная характеристиками скважины и заканчивая расходом воды в доме, а также обеспечить эффективную работу системы водоснабжения и после завершения монтажных работ.