Розрахунок насоса для свердловини з формулами і прикладами
Розрахунок насоса для свердловини - одне з основних умов при дотриманні, якого можна гарантувати тривалий і безперебійне використання свердловини на ділянці. Провівши розрахунок свердловинного насоса, ви зможете співвіднести ваші потреби у воді з умовами, в яких буде експлуатуватися насосне обладнання. Тільки спираючись на результати розрахунку можна придбати оптимальну модель насоса для свердловини, яка не тільки задовольнить всі потреби, але і прослужить не один рік.
Перш ніж безпосередньо приступити до розрахунків, необхідно детально розібрати всі основні фактори вибору свердловинного насоса. І перше з чого ми почнемо це сам джерело води.
Як відомо, пробурити свердловину можна або самостійно, або скориставшись послугами фахівців. У цій статті як приклад змоделюємо ситуацію з другим варіантом, а саме з готовою свердловиною від спеціалізованої організації. В цьому випадку у вас на руках вже є паспорт свердловини з детальними характеристиками об'єкта. І перший параметр, який нас повинен зацікавити - це зовнішній діаметр обсадної колони. Сьогодні часто зустрічаються свердловини, діаметр яких варіюється в межах від 100 до 150 міліметрів. Вам необхідно знати точне значення діаметра свердловини труби, адже цей показник дозволить визначити поперечний розмір майбутнього насоса.
Наступною важливою характеристикою свердловини є її продуктивність або дебіт. Дебіт - це максимальна кількість води, яке може дати свердловина в одиницю часу. Відповідно, чим більше дебіт джерела, тим продуктивніше насос можна встановити.
Сам же дебіт має два важливих значення - статичний і динамічний рівень рідини. Статичний показник відображає рівень води в свердловині, коли не проводиться відкачка рідини. Динамічний рівень визначає кількість води в джерелі при експлуатації насоса.
Якщо в ході перекачування води динамічний рівень залишається незмінним, то сміливо можна стверджувати, що продуктивність свердловини дорівнює продуктивності обраного насоса. Якщо різниця між статичним і динамічним рівнем становить менше одного метра, то розробляється джерело води має високу продуктивність, яка перевищує характеристики встановленого насосного обладнання. Але якщо при розрахунку потужності свердловинного насоса буде допущена помилка, і продуктивність обраного насоса буде перевищувати дебіт свердловини, то динамічний рівень рідини буде поступово зменшуватися, поки вода зовсім не вичерпається. В результаті такого прорахунку насос буде працювати на «суху», що згубно позначиться на його експлуатаційному періоді. Більш того, всі заглибні насоси свердловин мають особливу моноблочну конструкцію, де охолодження електричного двигуна здійснюється за рахунок рідини, а в разі нестачі води в свердловині електромотор досить швидко нагріється і перегорить.
Розрахунок продуктивності насоса для свердловини
Здійснюючи розрахунок продуктивності насоса для свердловини, також варто враховувати і природні коливання рідини, які з тих чи інших причин можуть впливати на рівень води в свердловині. Як показує практика, протягом року, під дією таких метеорологічних факторів як посуха, рясні зливи і паводки, рівень рідини може збільшуватися або навпаки зменшуватися від 1 до 5-6 метрів в залежності від інтенсивності перерахованих вище явищ. Насоси в таких свердловинах необхідно встановлювати на кілька метрів глибше, ніж мінімально можливий показник динамічного рівня рідини. Таким чином, можна додатково підстрахувати свердловинне обладнання на випадок можливого обміління джерела.
Розібравши основні характеристики свердловини, можна приступати до вибору потрібної моделі насоса. Тут нас будуть цікавити експлуатаційні параметри обладнання, а саме:
- Продуктивність - це здатність свердловинного насоса перекачувати певний об'єм води за встановлений проміжок часу.
На замітку Щоб визначити необхідний обсяг рідини, можна скористатися середнім значенням, де в добу одна людина витрачає приблизно 1000 літрів води або один кубометр. Але не варто забувати, що, як правило, в заміському будинку кілька точок водорозбору. Це можуть бути крани, змішувачі, пральні і посудомийні машини, ванні, душові кімнати. І завжди є ймовірність їх одночасного використання. Звичайно ж, не всіх відразу (хоча така ймовірність також є), але кількох - це вже точно. Загалом, нам необхідно, щоб насос, крім середньої витрати, справлявся і з можливою піковим навантаженням.
Розрахунок напору свердловинного насоса
Розрахунок напору здійснюється за такою формулою:
Напір = (відстань від точки установки насоса в свердловині до поверхні землі + горизонтальна відстань від свердловини до найближчої точки водорозбору * + висота найвищої точки водорозбору в будинку) × коефіцієнт водопровідного опору **
Якщо свердловинний насос буде експлуатуватися разом з накопичувальним резервуаром, то до наведеної вище формулі розрахунку напору необхідно додати значення тиску в накопичувальної ємності:
Напір = (відстань від точки установки насоса в свердловині до поверхні землі + горизонтальна відстань від свердловини до найближчої точки водорозбору + висота найвищої точки водорозбору в будинку + тиск в накопичувальній ємності ***) × коефіцієнт водопровідного опору
Примітка * - при розрахунку врахуйте, що 1 вертикальний метр дорівнює 10 горизонтальним;
** - коефіцієнт водопровідного опору завжди дорівнює 1.15;
*** - кожна атмосфера прирівнюється до 10 вертикальним метрам.
Побутова математика Для наочності змоделюємо ситуацію, в якій сім'ї з чотирьох осіб необхідно підібрати насос для свердловини глибиною 80 метрів. Динамічний рівень джерела не опускається нижче 62 метрів, тобто насос буде встановлено на 60-ти метровій глибині. Відстань від свердловини до будинку - 80 метрів. Висота найвищої точки водорозбору - 7 метрів. В системі водопостачання є накопичувальний бак ємністю 300 літрів, тобто для функціонування всієї системи всередині гідроакумулятора необхідно створити тиск в 3,5 атмосфер. вважаємо:
Який насос потрібен для свердловини в даному випадку? - відмінним варіантом буде придбати Grundfos SQ 3-105. максимальне значення напору якого становить 147 метрів, при продуктивності 4,4 м³ / год.
У цьому матеріалі ми детально розібрали, як розрахувати насос для свердловини. Сподіваємося, що після прочитання цієї статті ви зможете без сторонньої допомоги розрахувати і вибрати свердловинний насос, який завдяки грамотному підходу прослужить не один рік.
Рекомендуємо також прочитати: