Как определить мощность погружного насоса для скважины с помощью расчетов

Производительность погружного насоса

Для расчета производительности насоса для скважины необходимо знать величину расхода. Этот показатель складывается из расхода жидкости в нескольких сантехнических приборах, используемых одновременно. Для удобства вычислений данные сведены в таблицу:

Прибор	Напор (м)	Расход секундный (л)	Расход часовой (л)
кран полива	2	0,2 – 0,3	720-1 080
водонагреватель	5	0,1	100
стиральная машина	3	0,25	200
посудомоечная машина	3	0,2 – 0,3	50
бачок унитаза	2	0,1	85
комплект «смеситель + душ»	3	0,15-0,2	250-500
душевая кабинка	3	0,09 – 0,12	80-110
смеситель ванны	3	0,15 – 0,25	200-300
умывальник, раковина, мойка	2	0,1-1,5	30-80

Расчет напора для насоса.

Расчет производится с поправочным коэффициентом 0,6-0,8, так как вероятность одновременного включения всех потребителей не превышает 60-80% соответственно. В нормативах СНиП присутствуют таблицы, облегчающие расчеты в нестандартных ситуациях (например, проживание семьи из двух человек в двухэтажном особняке с санузлами на каждом этаже). В них заложены значения, основанные на реальном эксплуатационном опыте. Например, если при сложении суммарного расхода по имеющимся сантехническим приборам получается 1 л/с, то в таблице этому значению соответствует реальное потребление 0,55 л/с. Для расчетного расхода 5 л/с, 10 л/с, 15 л/с практические значения составят 1,27 л/с, 1,78 л/с, 2,17 л/с соответственно.

Таким образом, добавляется поправочный коэффициент 3,6. В любом случае дебит насоса должен превышать потребность семьи в воде.

Различия поверхностных и погружных агрегатов

Весь ассортимент можно разделить на 2 разновидности насосов: поверхностные и погружные.

Поверхностное оборудование монтируют 2 способами:

• устанавливают рядом со скважиной на земле;
• закрепляют на специальных поплавках и опускают в скважину (на поверхность воды).

Нюансы поверхностных насосов

Принцип работы такого агрегата заключается во всасывании жидкости без погружения агрегата в воду.

Эти приборы отличаются низкой стоимостью и простотой обслуживания, однако они подходят не для всех скважин. Расстояние до зеркала воды не должно превышать 8-10 м. В противном случае производительность прибора резко сокращается. Лучше всего поверхностные устройства подходят для абиссинских скважин (неглубоких и узких).

Особенности погружных насосов

В отличие от предыдущей модели, погружные насосы в скважину опускают. Их задача состоит в том, чтобы толкать воду со дна на поверхность земли. В этом случае в списке основных характеристик устройства будет максимальная глубина, на которой может функционировать оборудование.

Производители погружных систем предлагают 2 основных типа устройств:

Для каждой модели производители указывают рекомендованную глубину, на которой может работать устройство. При покупке лучше выбирать прибор с “запасом”. Так, для скважины 50 м лучше выбрать насос с погружением 60 м. Это предотвратит перегрузку.

Основные положения гидравлического расчета

Рабочий носитель (жидкость, газ, пар), переносимый проектируемым трубопроводом, в силу своих особых физико-химических свойств определяет характер течения среды в данном трубопроводе. Одним из основных показателей характеризующих рабочий носитель, является динамическая вязкость, характеризуемая коэффициентом динамической вязкости – μ.

Инженер-физик Осборн Рейнольдс (Ирландия), занимавшийся изучением течения различных сред, в 1880 году провел серию испытаний,  по результату которых было выведено понятие критерия Рейнолдса (Re) – безразмерной величины, описывающей характер потока жидкости в трубе. Расчет данного критерия проводится по формуле:

Критерий Рейнольдса (Re) дает понятие о соотношении сил инерции к силам вязкого трения в потоке жидкости. Значение критерия характеризует изменение соотношения указанных сил, что, в свою очередь, влияет на характер потока носителя в трубопроводе. Принято выделять следующие режимы потока жидкого носителя в трубе в зависимости от значения данного критерия:

• ламинарный поток (Re<2300), при котором носитель-жидкость движется тонкими слоями, практически не смешивающимися друг с другом;
• переходный режим (2300<Re<4000), который характеризуется нестабильной структурой потока, когда отдельные слои жидкости перемешиваются;
• турбулентный поток (Re>4000) – устойчивый режим, при котором в каждой отдельной точке потока происходит изменение его направления и скорости, что в итоге приводит к выравниванию скорости движения потока по объему трубы.

Критерий Рейнольдса зависит от напора, с которым насос перекачивает жидкость, вязкости носителя при рабочей температуре и геометрических размеров используемой трубы (d, длина). Данный критерий является параметром подобия для течения жидкости,поэтому, используя его, можно осуществлять моделирование реального технологического процесса в уменьшенном масштабе, что удобно при проведении испытаний и экспериментов.

Проводя расчеты и вычисления по уравнениям, часть заданных неизвестных величин можно взять из специальных справочных источников. Профессор, доктор технических наук Ф. А. Шевелев разработал ряд таблиц для проведения точного расчета пропускной способности трубы. Таблицы включают значения параметров, характеризующих как сам трубопровод (размеры, материалы), так и  их взаимосвязь с физико-химическими свойствами носителя. Кроме того, в литературе приводится таблица приближенных значений скоростей движения потока жидкости, пара,газа в трубе различного сечения.

Что необходимо учитывать

Соответствие диаметров обсадных колонн и диаметров насосов

При обеспечении беспрерывного водоснабжения загородного дома важно точно определить параметры водяных насосов. Если при расчетах требуемой производительности будет допущена ошибка, водозаборное оборудование будет выкачивать недостаточное количество воды – это неизбежно приведет к необходимости приобретать новый насос, а это дополнительные расходы

При расчете производительности водяного электронасоса важно учитывать следующие параметры водопроводной магистрали и резервуара:

Глубина залегания источника

Для определения дебита важно знать глубину дна. С практической точки зрения эти параметры позволят оптимально выбрать помпу с необходимой глубиной погружения и высотой подъема.
Знание статического уровня скважины

Это интервал между водным зеркалом и поверхностью. Позволяет установить высоту подъема водяного столба, а также глубину погружения помпы. Вычисляют этот параметр при отсутствии полного водозабора и пребывания скважины в состоянии покоя на протяжении нескольких часов, а лучше суток. В зависимости от сезона параметр изменяется и во время весеннего паводка падает, поэтому вычисления лучше всего проводить летом в сухую и теплую погоду.
Динамический уровень – интервал между водяным зеркалом и поверхностью при включенном оборудовании. Этот параметр позволяет правильно подобрать погружной насос, поскольку отображает необходимую глубину погружения.

Объем потребления. Расчет производится на основании количества людей, проживающих в доме, а также производительности автономной станции. Рассчитывается по специальным сантехническим приборам, а также при использовании калькулятора водозабора бытовой техники

Важно знать о том, что объемы потребления не должны превышать дебит скважины.

Диаметр шахтного ствола колодца. Этот показатель влияет на размеры выбранной помпы

В неглубоких и узких абиссинских источниках отсутствует возможность устанавливать глубинные насосы, жидкость поднимают поверхностными агрегатами с опусканием в шахту водозаборной трубы. Диаметр стандартных глубинных центробежных насосов достигает 4 дюймов. Предназначены для источников с диаметром не менее 100 мм.
Расстояние от дома до скважины. При расчетах важно не забыть перевести вертикальные метры в горизонтальные. Соотношение это зависит от материала трубы и ее диаметра, который оказывает влияние на гидравлическое сопротивление.

Абиссинские скважины имеют глубину залегания водяного пласта не более 8 метров, в результате всасывающие отверстия оборудования располагаются в толще водяного слоя. Более глубокие песчаные разновидности имеют глиняное или песчаное дно. В первом и втором случае во избежание забивания фильтров используют винтовые или центробежные глубинные насосы, оснащенные специальными очистными фильтрами.

Подробности

Одна водозаборная точка расходует объем жидкости

1.ванна, либо душевая кабинка тратит примерно десять литров в минуту.

2.туалет тратит около шести литров в минуту.

3.мойка на кухне – около шести литров в минуту.

Если задействовать максимальное количество водозаборных узлов в одно время, то вода будет расходоваться из расчета, примерно 22 литра в минуту. Э

Как рассчитать мощность

Рассчитывая производительную мощность насоса вибрационного, центробежного типа с целью правильного выбора оборудования, следует учитывать некоторые показатели.

Если семья состоит из четырех человек, то насос нужно приобретать мощностью в среднем два-три кубометра за час. Показатель не учитывает воду для полива. Если из водопроводной системы будет расходоваться вода, чтобы поливать огород, то мощность следует увеличить до трех-пяти кубометров в час.

Расчет напора жидкости

Данный параметр необходим, чтобы обеспечивать бесперебойную работу насоса на всей протяженности трубопровода, также поднимать жидкость из скважины с необходимой высоты.

Чтобы вычислить напор для насоса скважины любого типа, надо знать на какой глубине в скважине расположен насос. Глубину определяют от верхнего края скважины до нижней точки нахождения насоса. При этом учитывают удаленность точек водозабора до скважины. Существует закономерность, что на десять метров трубопровода теряется один метр напора насоса. В данном случае следует учитывать размер сечения трубы для водозабора. Если диаметр ее уменьшается, тем увеличивается показатель статического сопротивления в водопроводной трубе, следовательно, падает напор жидкости.

Как рассчитать напор

Рассчитать напор для насосного оборудования погружного, поверхностного или вибрационного типа просто. Следует подставить в формулу необходимые значения.

Формула: Н= Нgeo+(0.2 * L)+ 10, в которой:

1.Н – это конечный показатель напора для насоса.

2.Нgeo (м) – длина трубопроката, которую считают от участка монтажа насоса до максимальной верхней водозаборной точки по вертикали.

3. 0.2 – это значение коэффициента сопротивления водопроводных труб по всей длине.

4.L – протяженность водопровода по горизонтали (до 15 метров, чтобы гарантировать стабильный напор в трубах). Длину прибавляют к конечному результату.

Пример для расчета напора

Алгоритм расчет мощности насоса для скважин на воду.

1.    Первый этап заключается в выборе типа оборудования – самовсасывающее или погружное. Для того, что бы определится, что вам нужно, следует детально ознакомиться с основными характеристиками и параметрами насосов. К примеру, оборудование насоса самовсасывающего типа доставляет воду на поверхность земли с глубин порядка 7 м без применения эжектора и до 9 м со встроенным эжектором.

Также есть специальные насосы с выносным эжектором, которые могут доставлять воду с глубин около 40 м.

Совет: нет необходимости применять подобного рода оборудование, так как в момент забора воды данный тип насоса часть жидкости закачивает назад в скважину, тратя при этом лишнюю энергию, что является очень неэкономично.

2.    Преимущества всасывающих насосов:

•      можно использовать, как небольшую насосную станцию. Нужно просто подсоединить оборудование к скважине и уже можно качать воду;

•      есть постоянный доступ для проведения ремонта и диагностики оборудования, так как сам насос находится сверху. Также он работает в более комфортных условиях, по сравнению с погруженным оборудованием.

Для скважин с уровнем воды не ниже 9 м рекомендуется использовать этот тип оборудования, а в противном случае, лучше приобрести погружной насос.

3.    Что бы определиться, какой тип насоса необходим в вашем случае, нужно выяснить дебит самой скважины. Исходя из этого, производительность насоса должна быть на 10-30% меньше. В противном случае скважина на воду будет постоянно заиливаться.

4.    Для удовлетворения конкретных потребностей нужно определить минимальную мощность оборудования. Так, для больших промышленных объектов расчет зависит от количества работающего персонала и производственной мощности. Такого рода промышленные насосы обычно оснащают частотным преобразователем или автоматической системой с плавким пуском.

Разновидности агрегатов

По месту установки скважинные водяные насосы делятся на 2 группы – поверхностные и погружные (иначе – глубинные). Соответственно, первые размещаются за пределами водоскважины – в подземном кессоне либо внутри частного дома. Вторые находятся в самой выработке, опущенные ниже уровня воды.

Кратко о сфере применения каждой разновидности:

1. Внешние ручные колонки ставятся на скважины малой глубины и позволяют выкачивать небольшие объемы воды. Данный вариант нередко используется в приусадебном хозяйстве, например, для полива либо поения домашних животных.
2. Поверхностные станции применяются для подачи чистой воды из колодцев и неглубоких скважин (до 12 м).
3. Как правило, насосы погружного типа используются в скважинах глубиной 10—90 м и более.

Поверхностная станция в сборе

По принципу работы насосы делятся на следующие виды:

• вибрационные;
• центробежные;
• вихревые;
• винтовые (иначе – шнековые).

Все бытовые версии указанного оборудования работают от сети переменного тока 220 вольт. Рассмотрим каждую разновидность подробнее.

Так выглядит скважинный погружной насос

Аппараты вибрационного типа

Это легкие погружные устройства, всасывающие жидкость за счет вибрирующей диафрагмы, соединенной с поршнем. Колебания создаются мощным электромагнитом, расположенным в верхней части корпуса. Яркие представители семейства – широко известные насосы «Малыш», «Водолей» и «Родничок».

Перечислим основные характеристики аппаратов:

1. Невысокая мощность. Вибрационный принцип работы не позволяет перекачивать большие объемы жидкости и поднимать ее с глубины свыше 10 м.
2. Малый вес (до 5 кг) позволяет быстро перемещать агрегат в нужное место.
3. Конструкция чувствительна к грязной воде и не способна функционировать длительное время.
4. При работе электромагнит издает сильный шум.

Для постоянного водоснабжения частного дома вибрационные насосы малопригодны. Их сфера применения – полив небольшого огорода на даче, откачка воды из подвала и прочие кратковременные работы. По отзывам пользователей, аппараты нередко выходят из строя.

Центробежные насосы

Перекачивающие агрегаты данного типа являются наиболее распространенными и надежными. Одинаково успешно применяются в глубоководных и поверхностных установках. Устройство и принцип действия следующий:

1. На валу электродвигателя закреплена дисковая крыльчатка с центробежными лопастями, показанными на фото.
2. Крыльчатка размещена внутри закрытой камеры, а лопасти максимально приближены к передней стенке.
3. В процессе вращения вала и лопастей вода под воздействием центробежной силы отбрасывается к боковым стенкам камеры и попадает в выходной патрубок. Всасывающий штуцер находится точно посередине корпуса.

Благодаря данному принципу работы аппарат способен развивать приличное давление и производительность по объему жидкости за 1 час. В глубинных насосах, рассчитанных на значительную высоту подъема, устроено несколько камер с крыльчатками, закрепленными на общем валу. Подобные агрегаты называют многоступенчатыми. Больше информации даст знающий менеджер магазина в своем видео:

https://youtube.com/watch?v=p1twcgiduZg

Винтовые и вихревые устройства

В силу нескольких причин эти насосы для скважин реже используются в быту, чем центробежные. Кратко рассмотрим их конструкции:

1. На вал электродвигателя винтового агрегата насажена длинная крыльчатка, формой напоминающая шнек и помещенная внутрь цилиндра. При вращении она втягивает воду из бокового патрубка и выталкивает через центральный.

2. Камера вихревого аппарата напоминает центробежную, но форма рабочего колеса другая – лопатки турбины стоят отдельно и наклонены под определенным углом. Всасывание жидкости происходит по центру, выброс – из бокового патрубка «улитки».

Винтовые насосы не боятся примесей и способны поднимать воду с глубин 60—80 метров, например, из артезианских скважин. Оборудование отличается высокой мощностью и ценой, неприемлемой для рядовых домовладельцев.

Перекачивающие аппараты вихревого типа обладают хорошей производительностью и стоят относительно недорого. Проблема в нетерпимости к твердым примесям, нередко содержащимся в скважинной воде, быстро изнашивающим крыльчатку. Чтобы не беспокоиться о ремонтах и запчастях, лучше подобрать проверенный центробежный насос глубинной либо наружной конструкции.

Выбираем скважинный насос по параметрам

Чтобы агрегат закрыл все потребности по воде, а вам не пришлось переплачивать, обращайте внимание на характеристики:

• Диаметр насоса подбирается под размер скважины. Точнее – под диаметр обсадных труб, которые удерживают внутреннюю поверхность от осыпания. Есть несколько стандартных размеров: для скважин «на песок» — 125 и 170 мм, для артезианских – 90, 110, 125, 159, 170 мм. Насос не должен касаться стенок трубы, иначе он будет перегреваться и быстрее выйдет из строя. К примеру, для скважины диаметром 110 мм подбирайте насос шириной не больше 100 мм.
• Высота подъёма – избыточное давление, которое может создать насос. Рассчитывается по принципу 1 бар = 10 метров вверх. Вычисляется от водной поверхности. К результату прибавляется 2-3 бара, чтобы в системе водоснабжения было давление. К примеру, если зеркало воды в скважине находится на уровне 20 м, а кран на втором этаже на уровне 5 м, выбирайте насос с давлением 5 бар (25 м = 2,5 бар, плюс 2,5 бар, чтобы в системе был хороший напор).
• Производительность рассчитывается по количеству точек водоразбора. Учитывайте, что она должна быть немного ниже дебита (наполняемости) скважины, чтобы насос не работал всухую. Обычно, дебет указывается в техпаспорте скважины. Если у вас его нет, ниже расскажем, как рассчитать его самостоятельно.

Санитарные приборы	Часовой расход воды,л/с	Мин. диаметр,мм	Рабочее давление,бар(мм вод.столба)	Расход стоков от прибора,л/с
общий	хол.воды	гор.воды	подводки	отвода
Умывальник, рукомойник с водоразборным краном	30	30	—	10	32	0,2(2)	0,15
То же со смесителем	60	40	40	10	32	0,2(2)	0,15
Мойка со смесителем	80	60	60	10	40	0,2(2)	0,6
Ванна со смесителем, в том числе общим для ванны и умывальника	300	200	200	10	40	0,3(3)	1,1
Ванна со смесителем и водогрейной колонкой	300	200	—	15	40	0,3(3)	1,1
Душевая кабина с мелким поддоном и смесителем	100	60	60	10	40	0,3(3)	0,2
Душевая кабина с глубоким поддоном и смесителем	115	80	80	10	40	0,3(3)	0,6
Гигиенический душ(биде) со смесителем и аэратором	75	54	54	10	32	0,5(5)	0,15
Унитаз со смысным бачком	83	83	—	8	85	0,2(2)	1,6
Унитаз со смысным краном	81	81	—	20	85	0,4(4)	1,4
Поливочный кран	1080	1080	720	15	—	0,2(2)	0,3

Для того чтобы напора хватало во всех точках водоразбора, нужен гидравлический расчет. С помощью таблицы можно сложить средний расход потребителей – моек, душевых кабин, туалетов и т.д.

На что еще обращать внимание при выборе оборудования?

Схема подключения насоса.

Чтобы выбранный скважинный насос в полной мере соответствовал требованиям владельца и с достоинством выполнял все возлагающиеся на него задачи, нужно учитывать ряд дополнительных критериев, а именно:

Вам необходимо замерить глубину своей скважины, а затем при изучении характеристик насоса сверить замеренное значение с максимально допустимой глубиной погружения по паспорту. В продаже доступен большой выбор моделей погружных насосов с самыми разнообразными характеристиками, так что вы без проблем подберете подходящий агрегат.

Динамический уровень воды в скважине. От этого важнейшего показателя напрямую зависит производительность источника на участке. Данная характеристика указывает на максимально возможное расстояние между поверхностью воды и землей при непрерывной работе оборудования

Важно определить объем воды, который будет способен выдать источник за определенный временной промежуток. В случае если через 30 минут работы над поверхностью до сих пор сохраняется достаточное количество воды, то это очень хороший показатель

Статический уровень воды в источнике указывает на расстояние между поверхностью дна и воды. Его можно без проблем определить своими силами. Для этого нужно несколько дней не пользоваться колодцем, а затем опустить в него груз, привязанный к достаточно длинной и прочной веревке. На веревке предварительно сделайте отметки для вычисления высоты. После достижения грузом поверхности зеркала вы услышите всплеск. Запишите отметку, а затем отнимите от суммарной глубины величину статического уровня. Так вы определите значение водяного столба.

Диаметр скважины на участке тоже имеет очень большое значение, так как насос нужно подбирать с учетом параметров скважины. В противном случае вы попросту не сможете его эффективно использовать.

С таким моментом, как потребление воды, нужно определиться еще до начала бурения скважины. При расчете можно использовать приведенные ранее данные или усредненное значение, в соответствии с которыми один человек расходует около 200 л воды за сутки. Обязательно учитываются наличие детей и домашних животных, а также характер проживания в доме, т.е. будут в нем жить люди постоянно или же будут приезжать на какое-то время. В расчете нужно учитывать наличие теплицы, огорода, сада и прочих насаждений. Как правило, на все это достаточно 2000 л/сутки. Аналогичными характеристиками обладает оборудование, способное выдавать 40 л воды за минуту.

Не менее важным параметром является напор. Его можно рассчитать своими силами. Для этого вам нужно вычислить глубину скважины, увеличить полученное значение на 30, а затем приплюсовать к результату еще 10% от него. К примеру, скважина на участке имеет глубину в 45 м. Расчетная величина водяного столба для такой скважины составит 75 м. Добавляете еще 10% и получаете значение, равное 83 м. Для этого примера нужно подбирать оборудование, способное обеспечить напор в 90 м.

При выборе такого оборудования нужно обращать отдельное внимание и на его стоимость. На этом этапе специалисты советуют обращать внимание не только на цену непосредственно насоса, но и на стоимость разного рода дополнительного оборудования

Монтаж выполняется с применением автомата для работы насоса, троса из нержавейки, дополнительной фурнитуры. Не рекомендуется покупать подозрительно дешевое оборудование и комплектующие от малоизвестных производителей. Но и в покупке чересчур дорогих агрегатов смысл есть далеко не всегда. Лучший вариант – это оборудование средней стоимости с оптимальными значениями цены и качества.

Описание вычислительного процесса

Основное назначение насосных станций заключается в заборе воды из источника и ее подаче к приборам потребления. Так как поверхностный насос является шумным устройством, его стараются располагать на некотором удалении от жилых помещений. В связи с этим расстояние от комплексных систем до мест потребления воды может быть достаточно большим. При использовании представленного калькулятора в первую очередь следует указать, какой перепад имеется по высоте между сантехническими приборами и самой станцией. Далее требуется отметить протяженность горизонтальных участков сети водоснабжения жилого строения. Двигаясь по трубопроводам, вода испытывает определенное сопротивление, поэтому отмечается снижение напора и в этих местах.

С уменьшением сечения труб сопротивление повышается. Если диаметр превышает дюйм, то горизонтальные участки можно не брать в расчет. Снижение давления в них не значительно.

Насосная станция находится в подсобном помещении

В калькуляторе имеется пункт, в котором должна быть указана длина участков по горизонтали из трубопроводов с разным сечением. Также придется отметить, из какого материала сделаны элементы, ведь сопротивление изделий может сильно варьироваться. К примеру, стальные аналоги сдерживают поток примерно в 1,5 раза сильнее, чем пластиковые.

На завершающем этапе остается определиться с требуемым давлением в местах потребления воды. Для простых смесителей обычно хватает 1,5 атмосферы, но для специальной техники может потребоваться и более сильный напор. Его значение отражается в паспорте, который поставляется совместно с прибором. Для удобства ответ выводится сразу в трех единицах измерения.

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Еще раз о скважине

Скважина, несомненно, лучший вариант индивидуального водоснабжения дома (читать о выборе источника). В одной из статей сайта я писал, как самостоятельно сделать скважину (тут). Здесь дополню данные о размерах скважин, они имеют непосредственное отношение к расчету скважинного насоса.

Так как скважину бурят бурами основа которых труба, то и размеры стандартных скважин разумно обозначать, как и размеры труб, в дюймах. Можно выделить три стандартных (по практике бурения) размера скважин индивидуального водоснабжения:

• Скважина в три дюйма (75 мм);
• Скважина в четыре дюйма (100 мм);
• Скважина более 4-х дюймов, чаще 110 мм.
• На сегодня бурят скважины до 150 мм.

В расчете скважинного насоса диаметр скважины нужно привязать к диаметру насоса, ведь по определению, насос нужно опускать в скважину.

Нужный диаметр

Типовая схема обустройства скважины.

Диаметр обсадных труб напрямую зависит от того, какой в дальнейшем будет использоваться погружной насос. Если скважина делается на дачном участке, достаточно использовать погружной насос диаметром 75 мм. Этого вполне достаточно для того, чтобы получать объем воды 3 кубических метра в час. Если скважина делается на участке загородного дома или коттеджа, в котором семья проживает постоянно и расходуется до 8 кубических метра, стоит выбрать насос диаметром не менее 102 мм.

Стоит уделить особое внимание местности, а именно динамическому и статическому уровню воды. Если данный уровень повышенный, то погружной насос в обсадной трубе должен висеть. Для того чтобы правильно рассчитать диаметр трубы, стоит точно знать диаметр насоса

Для того чтобы правильно рассчитать диаметр трубы, стоит точно знать диаметр насоса.

Конструкция обсадной трубы.

К примеру, если он составляет 75 мм, то обсадная труба должна быть не менее 87 мм. Этот показатель складывается из: 75 мм (диаметр насоса) + 4 мм (расстояние между самим насосом и трубой) – толщина самой трубы 8 мм. Сегодня трубы обсадные изготавливаются стандартных размеров. Для показателя 87 мм идеальным вариантом могут стать такие варианты:

Зная такие показатели, можно приступать к бурению скважины, которая будет соответствовать диаметру трубы. Если используется насос диаметром 102 мм (все расчеты проводятся аналогичным способом), следует выбрать трубу диаметром 114 мм. Специалисты рекомендуют использовать больший диаметр, к примеру – от 127 до 133 мм.

Виды мощности прибора для скважины

Во время выпуска устройств на заводе-изготовителе применяются обозначения разновидностей мощности:

1. P1 (кВт). Входная электромощность – та, которую электродвигатель забирает от электросети.
2. P2 (кВт). На валу электродвигателя – та, которую он отдает на вал. Входная электромощность насоса P1 равняется мощности на валу электродвигателя P2, поделенной на КПД электродвигателя.
3. P3 (кВт). Входной показатель гидронасоса равняется величине P2, когда муфта, которая соединяет вал устройства и вал электродвигателя, не расходует электроэнергию.
4. P4 (кВт). Полезная мощность погружного гидравлического насосного оборудования — та, которая выходит в процессе функционирования в виде расхода и напора воды.

Без соответствующего опыта не рекомендуется самостоятельно выполнять монтаж насоса Рассчитать показатель можно онлайн, есть специальный калькулятор.

Пример проведения расчета мощности насоса для скважин на воду.

В данном примере будет показано, как рассчитать насос для скважины. Допустим в семье 4 человека. Живут они за городом, в частном доме с садом и огородом. Для расчета возьмем насос мощностью 1,7 м3/час.

Нужно определить достаточно ли будет напора этого насоса, что бы доставить воду к ванной комнате, которая расположена на втором этаже дома.

Совет: не забудьте учесть дебит скважины и сравнить с ним мощность помпы.

Что бы рассчитать минимальный напор насоса применяют такую формулу: Н = ∆H + 10,2хP + ∑∆P, где:

•      Н — минимальный напор, м;

•      P – стандартная величина и равна 2,5-3 атм;

•      ∆H – это разница между максимальной точкой водоразбора и динамическим уровнем воды, м. Если используется всасывающий насос, то тогда в качестве данной величины берется расстояние между наивысшей точкой водоразбора и самим оборудованием насоса;

•      ∑∆P – величина характеризующая гидравлические потери на трубопроводе (примерно 10% от его длинны), фильтрах, углах, тройниках (15-20%).

После проведения расчетов нужно подобрать модель насоса, который по своим характеристикам наиболее близко подходит к рассчитанным ранее показателям. Далее необходимо сравнить диаметры скважины и помпы. В случае использования погружной помпы, ее диаметр должен быть меньше. Если в инструкции предусмотрена установка скважинного адаптера, то нужно сделать так, что бы насос проходил там, где расположена его статическая составляющая.

Основные преимущества

• пластик в состоянии прослужить больше 50 лет;
• не подвержены такому процессу как коррозия;
• не подвержены химическому влиянию окружающей среды;
• небольшой вес, что значительно упрощает процесс монтажа;
• при чистке скважины и дезинфекции пластик не впитывает химические вещества и не портится;
• невысокая стоимость материала и проведения монтажных работ.

В качестве соединительной системы в таких трубах выступает резьба. Обладая такими положительными качествами, ПВХ-трубы для обсадки сегодня являются самыми популярными и востребованными среди владельцев участков, которые решили делать автономную систему водоснабжения дома или дачи.

Источник

Принцип функционирования

Для того, чтобы правильно выполнить расчет агрегата этого вида, прежде всего, необходимо знать по какому принципу работает это устройство.

Принцип функционирования центробежного насоса заключается в следующих важных моментах:

• вода через всасывающий патрубок поступает к центру рабочего колеса;
• крыльчатка, размещенная на рабочем колесе, которое установлено на основном валу приводится в движение с помощью электродвигателя;
• под воздействием центробежной силы вода от крыльчатки прижимается к внутренним стенкам, при этом создается дополнительное давление;
• под создавшимся давлением вода выходит через нагнетательный патрубок.

Что касается напора

Этот немаловажный фактор, от которого зависит возможность скважинного насоса поднимать воду на заданную высоту от точки забора и транспортировать её без перебоев по всей длине трубопровода.

Для того чтобы провести расчёт напора для центробежного или вибрационного скважинного насоса, необходимо выяснить глубину расположения насоса (глубину водозабора). Она определяется от поверхности земли (горизонтального трубопровода) до точки погружения/расположения агрегата

Кроме того, необходимо принимать во внимание и длину всего трубопровода от начальной горизонтальной точки до распределителя системы водоснабжения

Напор погружного насоса

Скважинный насос находится внутри перекачиваемой жидкости. Поэтому для этих условий не учитывается разница высот между оборудованием, зеркалом воды. При выборе поверхностных модификаций (обычно, насосная станция) этот параметр присутствует в вычислениях в обязательном порядке.

Расчет насоса по напору производится сложением трех величин:

Таблица потерь давления.

• изливный напор – принимается 15-20 м;
• потери в трубопроводе – данные сведены в таблицы;
• перепад высот между сантехническими приборами, зеркалом воды.

Таблица потерь давления учитывает трение в трубах из различного материала, фитингах, запорной арматуре, клапанах. Учитывается скорость потока, на которую в большей степени влияет внутреннее сечение труб. Поэтому для вычислений потребуется схема внутренней разводки, наружного водопровода.

Пример расчета

Расчет насоса для скважины может быть произведен самостоятельно. Более наглядно весь процесс вычислений продемонстрирован на примере.

Исходные данные для вычислений:

Потребные напоры насосов для водопровода.

1. Необходимо организовать водоснабжение для двухэтажного загородного коттеджа. Точки водораздела включают кухню, 2 санузла, душевую с гидромассажной системой, гараж, домик для персонала с одним санузлом, бассейн, баню, полив для участка, систему очистки воды. Для дома общий расход воды составляет примерно 1 м³/ч при напоре в 4-5 атмосфер. Объем бассейна составляет 45 м³.
2. На участке постоянно проживают 6 человек, из которых семья из 4 человек и 2 — обслуживающий персонал.

Для участка пробурена скважина, глубина которой составляет 80 м, диаметр используемой обсадной колонны составляет 150 мм. Динамический уровень воды равен 50 м, а расход во время откачки — 3,5 м³/час.

Выполняя расчет для выбора насоса, надо учесть нормы расхода потребителей при заданных условиях:

Q= 500 + 3*(60 + 500 + 83) + 1000*2 + 1060*2 = 6500 л/ч

Отсюда следует, что суммарный расход составляет 6,5 м³/ч.

В итоге получается:

Нтр = 8 + 50 + 20 + 30 + 2 = 110 м.

Схемы установки насоса

Так как все водозаборные точки сразу не включаются, то наблюдаемый расход можно установить на уровне 5 м³/ч. Для выбора насоса будут учитываться именно такие данные. Для получения данных по возможным моделям насосов можно обратиться к любому продавцу выбранной марки. Например, насос Grundfos SP 5A обеспечивает такие характеристики работы: Н — 120 м, а Q = 5 м³/ч.

Выбор такого насоса позволяет обеспечить необходимый расход для одновременной работы нескольких точек на кухне, наполнения одной ванны, полива территории. Но такой насос подходит, если одновременно не будут включаться краны бани, всех санузлов, производиться наполнение бассейна.

Что касается бассейна, то его лучше всего наполнять ночью, когда другие точки не используются. Но при этом рекомендуется создавать так называемое дросселирование на заслонках, чтобы появилось необходимое сопротивление. Таким образом, во время наполнения подача воды не будет превышать расчетных 6,5 м³/ч.

Напорно-расходная характеристика насоса

У каждого насоса есть напорно-расходная характеристика, которая выглядит так: SQ 1-50, 50 Hz. При выборе насоса для скважины следует обязательно изучить его напорно-расходный график. В характеристиках могут быть указаны как максимальные, так и номинальные рабочие характеристики, поэтому график позволит получить наиболее полную информацию. Если в паспорте насоса такая информация отсутствует, уточните ее на сайте производителя насоса. Наивысший КПД любого насоса находится примерно посредине графика. При сильном отклонении значения срок службы прибора может существенно сократиться.

Помните:

• Каждый насос снабжается напорно-расходной характеристикой в виде графика; • Оптимум работы – примерно посредине графика.