Якої довжини може бути усмоктувальна лінія, сан Самич
Де губиться сила насоса
Для початку давайте визначимо, що може заважати насосу або воді, що рухається по трубі до насоса. Адже, коли справа стосується напірної лінії, все більш-менш сходиться з теорією гідравлічного розрахунку. розбіжності виходять невеликими. А усмоктувальна лінія виходить «зачарованою» і ніяк не хоче підкорятися результатами розрахунків, тільки на невеликих відстанях. В чому може бути причина?
Швидкість потоку води, яка може створити додатковий опір у всмоктувальній лінії, як правило, менше, за рахунок більшого діаметру труби. Кардинальне ж, принципова відмінність всмоктуючої лінії від напірної - полягає в тому, що в першій створюється розрідження або, по-іншому, частковий вакуум, а в другій - надлишковий тиск. Для самої води це великого значення не має, вода, як всі знають, речовина не стискати і не розтягувати. А ось для повітря ...
«Ну, по-від, знову повітря винен», - скажуть багато, - «І звідки ж йому там взятися?»
Так, знову повітря. Але він не гальмує воду, хоча і не без цього в деяких випадках, про які поговоримо трохи пізніше. Ні, повітря просто «забирає силу» насоса, саджаючи розрідження, стаючи від цього більше.
Тобто маленький пухирець повітря, завдяки створюваному насосом розрідженню у всмоктувальній лінії, стає більше в обсязі. Підйомна ж сила насоса зменшується на величину виконаної насосом роботи для збільшення обсягу цього бульбашки.
А якщо труба довга?
А якщо бульбашок багато?
І це не рахуючи збільшення площі зіткнення з водою, зменшення площі перетину труби і, відповідно, збільшення швидкості потоку в деяких місцях.
Звідки ж береться повітря і чому його складно видалити з труби?
Поговоримо про труби
Давайте згадаємо, які труби, зазвичай, використовуються для всмоктувального трубопроводу. Уточню, для довгого всмоктуючого трубопроводу. Тому що якщо для короткого можна взяти трубу ПНД 25-32 мм або спеціальний гофрований шланг, то для довгого трубопроводу це робити не бажано. Труба ПНД просто може сплюснутися під дією зовнішнього атмосферного тиску, а гофрований шланг - елементарно доріг і незручний.
Відповідно, нам на вибір залишаються металеві труби, поліпропіленові та металопластикові. Є ще ПВХ труби, але вони не рекомендуються для питної води через вміст в них сполук хлору, та й не відрізняються вони майже від поліпропіленових.
Металеві - мають велику шорсткість внутрішніх стінок і, як наслідок, високий гідравлічний опір (в 4 рази вище пластикових). Тобто з них довгого трубопроводу теж особливо не зробиш, адже ми говоримо про сотні метрів, а не про десятки. І навіть при десятках метрів, труби потрібно з'єднувати - зварюванням або різьбленням, їх потрібно перетягувати і монтувати. І якщо шестиметровий відрізок труби зігнеться на кілька сантиметрів, ви помітите це?
Металопластикові труби. втім, як і поліетиленові (ПНД, про всяк випадок будемо тримати їх в розумі), поставляються, транспортуються і продаються згорнутими в кільцеві бухти діаметром метр-півтора. Виходить, що перед монтажем їх потрібно вирівнювати. Причому вирівнювати ретельно, щоб уникнути утворення перепадів по висоті, так званих «будиночків». Але як би ви не старалися, якісь перепади все одно залишаться, нехай навіть мінімальні в кілька міліметрів. Запам'ятаємо цей момент.
Поліпропіленові - продаються «батогами» - відрізками довжиною 2, 4, 6 метрів. При монтажі їх доведеться з'єднувати муфтами. І при цьому з'єднанні велика ймовірність порушення співвісності хлистів. Крім того, і самі поліпропіленові труби досить гнучкі. Так що і тут потрібно уважно стежити за геометрією труб при монтажі.
Зробимо важливий висновок з цієї частини разговора.Прі всьому нашому бажанні і старанні дотримати ідеальну, як на кресленні, геометрію всмоктуючого трубопроводу неможливо, або це буде дуже затратно за коштами і часу.
Похибки приладів і людський фактор
Мало того, що самі труби або їх монтаж не дозволяють досягти ідеальної прямої для всмоктуючої лінії, так це не дозволять зробити наявні прилади контролю. Горизонтальність монтажу, як правило, контролюється «рівнем» (рівнем). Не важливо, на якому принципі працює ваш прилад: лазер це, гідроуровень, плаваючий повітряний пухирець на лінійці або звичайний схил. Всі вони мають свої похибки і недоліки в застосуванні.
Похибка ж за все в піввідсотка (це непогана точність для побутових приладів) це відхилення в півсантиметра на метр довжини. Прикиньте, яка в результаті може вийти помилка, скажімо при хоча б 50 метрах, - це 25 сантиметрів по висоті в кращому випадку.
Так що гріха таїти, Ви вмієте правильно використовувати «рівень»? Перевірити його показання, збільшити точність, якщо знадобиться. Навряд чи. Для цього потрібно мати великий досвід користування цими приладами і наслідків цього користування. А без цього, на жаль, можна сміливо множити і без того чималу похибка цих приладів мінімум на два.
Причому тут точність геометрії труб і приладів?
Так, цілком резонне питання: для чого раніше йшлося про точність і погрішності?
Так все просто: чим довше ми замислюємося всмоктуючий трубопровід, тим більше ідеальним його доведеться робити. І це відбувається з кількох причин:
1. Чим більше обсяг води повинен бути у всмоктуючому трубопроводі, тим більше ймовірності появи (освіти, залишення) бульбашок залишкового повітря, і тим більше зусиль потрібно докладати насосу. А вони, як ми пам'ятаємо, дуже обмежені, і практично не залежать від потужності насоса, тому що тут «балом править» атмосферний тиск.
2. Чим довше всмоктуючий трубопровід, тим більше ймовірність утворення перепадів по висоті ( «будиночків»), в тому числі і дуже протяжних, від чого їх погане вплив анітрохи не зменшується, а тільки збільшується.
3. Чим довше всмоктуючий трубопровід, тим більше з'єднань труб ми змушені будемо зробити в разі монтажу з «хлистів», тим більша ймовірність геометричних дефектів при з'єднанні. А це потенційні «кишені» для трудноудаляємиє або не видаляти повітря.
Як бачите, причини для занепокоєння є. Давайте ж оцінимо, наскільки ідеальним повинен бути трубопровід, якщо його ставити на всмоктувальну лінію і, як можна зменшити ймовірність цих помилок.
Допустимі похибки всмоктуючого трубопроводу
Як зменшити вплив похибок при монтажі всмоктуючої лінії
У нашому випадку цього можна домогтися декількома способами, основні з яких це:
1. Збільшення внутрішнього діаметра усмоктувального трубопроводу. Відповідно, збільшиться і зовнішній. Тобто ми збільшуємо абсолютну допустиму похибку всмоктуючої лінії.
2. Монтаж всмоктуючого трубопроводу з ухилом.
І якщо по першому пункту, по-моєму, додаткових пояснень робити не потрібно, то за другим - слід зробити розшифровку.
Зауважте, я не став уточнювати в яку саме сторону потрібно робити ухил, до джерела води або від нього. А все тому, що ухил трубопроводу - це універсальне «засіб боротьби» з перепадами по висоті, типу «будиночків». Видалити ж повітря з заздалегідь відомих місць трубопроводу - це чисто технічний момент.
Дійсно, при дотриманні ухилу хоча б в один внутрішній діаметр труби на відстань всмоктуючої лінії, ми збільшуємо допустиме відхилення по вертикалі вдвічі, тобто вдвічі зменшуємо шанси зробити «будиночок» з не видаляється повітряним міхуром. А якщо зробити ухил більше і відносним, наприклад, один внутрішній діаметр на один погонний метр, тоді наші помилки на відстані в один метр, практично, нівелюються. Правда, тоді з'являється ще й вертикальна складова втрат, але, в більшості випадків, її можна просто врахувати при розрахунках.
Як зробити довгий всмоктуючий трубопровід
Отже, давайте підведемо підсумки нашого дещо затягнулося через тривалий розмови про довгих всмоктуючих трубопроводах. Виходячи з усього вищевикладеного, можна вивести кілька умов, дотримуючись яких ви зробите довгий всмоктуючий трубопровід. А вже який він буде довжини і чи буде він працювати залежить від вас і від ретельності виконання цих умов.
1. Труба повинна бути жорстка, щоб витримати зовнішній вплив атмосферного тиску. Це може бути метал, металопластик або поліпропілен. Або інший матеріал, що відповідає даній умові.
2. Діаметр труби повинен бути, як можна більше, для зменшення абсолютної похибки при монтажі трубопроводу. З іншого боку, збільшення обсягу води в трубопроводі призведе до збільшення залишився там повітря. Оптимальний діаметр довгого усмоктувального трубопроводу - 32, 40, максимум 50 мм.
3. Труба повинна бути максимально прямий, вирівняною, щоб уникнути утворення локальних і протяжних перепадів по висоті, так званих, «будиночків».
4. Для зменшення впливу похибок при монтажі трубопроводу труба повинна бути покладена з ухилом в будь-яку сторону (краще до джерела води). Чим більше ухил, тим менше будуть впливати ваші помилки на кінцевий результат. При цьому не можна забувати про виконання попереднього пункту.
5. Повинно бути якомога менше з'єднань при монтажі всмоктуючого трубопроводу. В ідеалі, їх повинно бути всього два: 1. З'єднання з насосом; 2. З'єднання з зворотним клапаном. Всі системи повинні бути щільними не тільки по воді, але і по повітрю, щоб уникнути підсосів.
6. Неприпустимо будь-яким чином збільшувати гідравлічний опір всмоктуючої лінії. Це означає, що не можна ставити перед насосом картріджниє фільтри. Максимум, що можна собі дозволити, це фільтри-сітки або грубі фільтри в 300-400 мкм, що мають мінімальний гідравлічний опір.
Власне, це все. Звичайно, можна додати, що грубі фільтри потрібно періодично чистити, що потрібно передбачити якісь заходи для боротьби із замерзанням води в трубах і так далі. Але безпосередньо це до теми нашої розмови не відноситься.
Тому, з Вашого дозволу, шановні Новомосковсктелі «Сан Самич». я поставлю крапку в нашій, сподіваюся плідної, бесіді.
Тому, до нових зустрічей. Бувай.