Практическое руководство по подбору насоса "ESPA" для бытовых установок водоснабжения

Какой насос нужен для данной установки?

Простой вопрос, на который трудно ответить, если Вы не обладаете нужными для этого знаниями. В данном руководстве «УМНЫЙ ДОЖДИК» объясняет, какие шаги следует предпринять и что необходимо знать для того, чтобы правильно определить, какой тип насоса лучше всего подходит для данной конкретной бытовой установки. Руководство позволяет перейти от общих рассуждений о водоснабжении к реальным действиям, учит, как произвести необходимые расчеты без математических сложностей, пользуясь простыми и доступными методиками.

Прежде всего, необходимо ответить на следующие вопросы:

1. Какая жидкость будет перекачиваться?

2. Откуда будет перекачиваться жидкость?

3. Какими должны быть рабочие характеристики насоса?

4. Для чего будет использоваться насос?

После того, как Вы получили ответы на поставленные вопросы, можно определить, какой насос “ESPA” необходим для данной установки.

1. Какая жидкость будет перекачиваться?

Жидкости, которые могут перекачивать насосы “ESPA”, можно разделить на две большие группы: чистые воды и грязные воды.

Под чистыми водами подразумеваются прозрачные воды, в том числе, вода для бытовых нужд, морская вода, хлорированная вода, вода, обработанная озоном и др.. Для работы с такими водами подходит большинство насосов “ESPA”, включая все центробежные насосы, как поверхностные, так и погружные.

Использованные или загруженные воды из туалетов или выгребных ям, содержащие частицы в суспензии, а также инфильтрационные или застоявшиеся воды, которые не могут быть повторно использованы, классифицируются как загрязненные воды. Для работы с ними применяются дренажные насосы.

2. Откуда будет перекачиваться жидкость?

Выбор типа насоса для установки зависит от того, откуда будет перекачиваться жидкость. Если вода подается из колодца (скважины), то нужно устанавливать погружной (скважинный) насос, диаметр которого должен учитывать диаметр колодца (скважины). Если вода подается из бака, резервуара или естественного источника (озеро, река, ручей, оросительный канал), то нужно устанавливать поверхностный насос. Существует два варианта установки поверхностных насосов: на всасывание, когда насос устанавливается выше уровня перекачиваемой воды, и на подпор, когда насос находится ниже или на уровне перекачиваемой жидкости.

Примечание : Существуют поверхностные насосы с всасыванием до 9 метров. При большей высоте всасывания необходимо использовать погружной насос.

3. Какими должны быть рабочие характеристики насоса?

Под рабочими характеристиками подразумеваются номинальная производительность, манометрическая высота и высота всасывания, которые должен иметь насос для оптимальной работы установки.

Номинальная производительность – (Q) Номинальная производительность – это тот объем жидкости, который необходимо перекачивать за единицу времени. Обычно выражается в литрах/минуту или м3/час;

Общая манометрическая высота (Hm) Общая манометрическая высота – это общая высота подъема жидкости. Сумма высот всасывания (Ha) и нагнетания (Hi) составляют геометрическую высоту (Hg). К высоте Hg добавляем потери напора и получаем общую манометрическую высоту (Hm). Таблицы потерь 1 и 2

Как рассчитать потери напора?

Потери напора – это потери давления, возникающие из-за трения воды о стенки трубы, то есть, потери энергии потока воды. Эти потери увеличиваются пропорционально шероховатости трубопровода, его длине и расходу воды, и обратно пропорциональны диаметру трубопровода. Кроме того, потери напора увеличиваются из-за резкого уменьшения или увеличения диаметра трубопровода, а также из-за наличия клапанов и изгибов (единичные потери).

Практический пример:

Требуется подача воды из колодца в резервуар, расположенный выше и обеспечить расход воды – 7000 л./час.

Основные данные

Геометрическая высота (высота всасывания + высота нагнетания) = 16м.

Длина трубопровода = 43м.

Внутренний диаметр трубопровода = 38 мм.

Характеристики всасывания

Высота всасывания = 2м.

Длина трубопровода = 8м.

Диаметр трубопровода = 38мм.

Количество клапанов = 1 шт.

Количество изгибов = 1 шт.

Характеристики нагнетания

Высота нагнетания = 14м.

Длина трубопровода = 35м.

Диаметр трубопровода = 38мм.

Количество клапанов = 1 шт.

Количество кранов = 1 шт.

Расчеты

1. Потери напора на всасывание:

Длина трубопровода = 8м.

Единичные потери = клапан = 8м.;

Колено( 90°) 0,6м.

Эквивалентная длина = 8+8+0,6=16,6 метра.

Исходя из этого значения, мы можем узнать потери напора в метрах водяного столба (м.в.с.) по таблице. Потери при подаче в 7000л/час через диаметр 38мм. Соответствуют 7,8м. на каждые 100 линейных метров трубопровода. Таким образом: 7,8 х 16,6 : 100 =1.29м.в.с.

2. Потери напора на нагнетании:

Длина трубопровода = 35м.

Единичные потери: (клапан + запорный кран, открытый на 50%) = 6 + 15 = 21м.; (два колена 90° ) 2 х 0,6 = 1,2м.

Эквивалентная длина : 35 + 21+ 1,2 = 57,2м.

Произведя расчет так же, как в п.1, получаем: 7,8 х 57,2 : 100 = 4,46 м.в.с.

Таким образом:

Общая манометрическая высота = высота всасывания + высота подъема воды + потери напора на всасывании + потери напора на нагнетании = 2+14+1,29+4,46=21,75м.в.с.

Следовательно, для подъема 7000л. Воды в час на высоту 21,73м. нужен насос, соответствующий характеристикам: 116,6 литров/минута и рабочее давление 2,2 атмосферы (PRISMA 25 2).

Таблица 1. Потери напора в фасонных частях

Эквивалент длины прямого трубопровода в метрах

диаметр	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200	250	300	400	500	600	700
Отвод 90º	0,2	0,3	0,4	0,5	0,7	1,0	1,2	1,8	2,0	3,0	5,0	5,5	7,0	8,0	14,0	16,0
Колено 90º	0,3	0,4	0,6	0,7	0,9	1,3	1,7	2,5	2,7	4,0	5,0	7,0	9,5	11,0	19,0	22,0
Коническое сужение	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
обратный клапан водозаборный	6,0	7,0	8,0	9,0	10,0	12,0	15,0	20,0	25,0	30,0	30,0	45,0	60,0	75,0	90,0	100,0
Обратный клапан	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10,0	15,0	20,0	25,0	25,0	35,0	50,0	60,0	75,0	85,0
Запорный кран открытый на 100%	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	1,0	1,0	1,5	2,0	2,0	2,0	3,0	3,5	4,0	5,0
Запорный кран открытый на 75%	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	4,0	4,0	6,0	8,0	8,0	8,0	12,0	14,0	16,0	20,0
Запорный кран открытый на 50%	15,0	15,0	15,0	15,0	15,0	15,0	30,0	30,0	45,0	60,0	60,0	60,0	90,0	105,0	120,0	150,0

Таблица 2. Расчет потерь напора для труб из полиэтилена

м³/час	Внутренний диаметр трубы
	14	19	25	32	38	50	63	75	89	100	125	150

0,5	8,9	2,1	0,6
0,8	20,2	4,7	1,3	0,4
1,0	29,8	7,0	1,9	0,6
1,5		14,2	3,9	1,2	0,5
2,0		23,5	6,4	2,0	0,9
2,5			9,4	2,9	1,3	0,4
3,0			13,0	4,0	1,8	0,5	0,2
3,5			17,0	5,3	2,3	0,6	0,2
4,0			21,5	6,6	2,9	0,8	0,3	0,1
4,5				8,2	3,6	1,0	0,3	0,1
5,0				9,8	4,3	1,2	0,4	0,2
5,5				11,6	5,1	1,4	0,5	0,2
6,0				13,5	6,0	1,6	0,5	0,2
6,5				15,5	6,9	1,9	0,6	0,3
7,0				17,7	7,8	2,1	0,7	0,3
8,0				22,4	9,9	2,7	0,9	0,4	0,2
9,0					12,1	3,3	1,1	0,5	0,2
10					14,6	4,0	1,3	0,6	0,3	0,1
12,0					20,1	5,5	1,8	1,8	0,4	0,2
15,0					29,7	8,1	2,7	1,2	0,5	0,3
18,0						11,1	3,7	1,6	0,7	0,4	0,1
20						13,3	4,5	1,9	0,9	0,5	0,2
25						19,7	6,6	2,9	1,3	0,7	0,3