Selectarea și instalarea unei pompe de foraj

Conținutul articolului

---

• Definirea parametrilor
• Exemplu de calcul
• Dacă puterea este prea mare
• Instalarea și punerea în funcțiune a pompei
• Protecția pompei de jos
• Glosar de termeni

---

Din păcate, niciun tip de pompă nu are la fel de multe defecțiuni și defalcări ca și în cazul pompelor submersibile ale găurilor de gospodărie. Motivul nu este în calitatea echipamentelor, ci în faptul că proiectul și selecția sunt realizate nu de proiectanți profesioniști, ci de proprietarii de case private în sine sau personal insuficient calificat al organizațiilor de instalare.

Cum știe, de exemplu, un nespecialist că motorul unei pompe selectate cu o marjă mare se poate arde dacă pompa nu este introdusă în domeniul de funcționare în timpul instalării și instalării sistemului.

Sperăm că acest articol îi va ajuta pe cititori să evite astfel de greșeli..

Definirea parametrilor

În toate cazurile, pentru selectarea corectă a pompei, în primul rând, este necesar să se determine parametrii de funcționare ai acesteia – debitul (Q) și capul (H).

Consumul necesar de apă este determinat din productivitatea totală a tuturor punctelor de apă ale obiectului, ținând cont de probabilitatea utilizării lor simultane.
Într-un calcul simplificat, puteți utiliza următoarele rate de consum de apă pentru instalații sanitare:
– lavoar – 60 l / h, – rezervor de spălare – 83 l / h, – chiuvetă de bucătărie – 500 l / h, – duș – 500 l / h, – baie – 300 l / h, – robinet de udare – 1080 l / h.

Udarea peluzelor și a florilor necesită 3-6 m3 de apă pe m2, în timp ce consumul depinde și de metoda de irigare și de intensitatea irigării. Sauna sau baia vor necesita aproximativ 1000 l / h.

Pentru a calcula capul necesar, se folosește formula:

Htr = Hgeo + S + Hsvob, unde

Ngeo – înălțimea intrării conductelor în clădire în raport cu nivelul apei dinamice din puț (expresia numerică a nivelului dinamic trebuie să fie prezentă în certificatul de puț);
S este suma pierderilor de fricțiune ale conductei și a rezistențelor locale (fitinguri, fitinguri, filtre etc.);
Nsvobod – presiunea care trebuie creată la intrarea în clădire, cu calculul alimentării la cel mai îndepărtat și cel mai înalt punct de apă de presiune 0,5 atm.

Parametrii bine sunt esențiali pentru utilizator, deoarece sunt folosiți pentru a calcula capul necesar și performanța pompei selectate. Perforatoarele trebuie să indice parametrii precum nivelul static, nivelul dinamic, debitul de puț în certificatul de puț. Aceste date sunt determinate experimental de organizația care a desfășurat activitatea de foraj. Evident, rezultatele calculului se vor dovedi incorecte dacă, la determinarea nivelului dinamic al puțului, s-a folosit o pompă cu o putere evident mai mică decât cea necesară pentru a furniza instalația în conformitate cu solicitările consumatorului. Și, deși este dificil pentru utilizator să se aștepte să obțină rapid un pașaport oficial pentru un puț artezian (acesta este un document de stat care necesită numeroase autorizații și aprobări), este necesar să se solicite furnizarea de date detaliate despre puț, împreună cu actul de muncă efectuat, inclusiv să se intereseze despre puterea pompei care a fost pompată. apa la determinarea nivelului dinamic. La încheierea unui contract de foraj, ar trebui să acordați atenție licenței contractantului. La sfârșitul lucrării, doar companiile serioase oferă clientului întotdeauna o garanție și un pașaport detaliat al puțului, în care sunt clar menționate toate caracteristicile menționate, precum și diametrul carcasei, lista solurilor trecute, informații despre pompa de testare a puțului etc. – până la marca recomandată a pompei și adâncimea de instalare.

Parametrii Q și H necesari pentru echipamentele suplimentare (jacuzzi, șaibă, aspersoare, „stropitoare” etc.) sunt specificate de producători. La instalarea filtrelor de tratare a apei, se iau în considerare pierderile de cap (de obicei aproximativ 2 atm) și consumul de apă pentru spălarea acestora. Pentru piscină, este indicat doar timpul de umplere.

Exemplu de calcul

Date inițiale:

Este necesară furnizarea apei către o zonă suburbană, cu o cabană cu două etaje (o bucătărie, două băi și un duș cu hidromasaj necesită un debit de 1 m3 / h și o presiune de 4-5 atm.), Un garaj, o casă pentru personalul de servicii (conține o baie), o baie, o piscină de 45 m3, irigarea teritoriului, sistem de tratare a apei. O familie formată din patru și doi dintre angajați au reședința permanentă pe site. Un puț de 80 m adâncime a fost găurit pentru alimentarea cu apă a șantierului; diametrul carcasei – 150 mm; nivel static – 46 m; nivel dinamic – 50 m; debitul măsurat în timpul pompării – 3,5 m3 / h.

Calcul:

Luând în considerare ratele de consum de apă (a se vedea la începutul articolului), obținem consumul total și presiunea consumatorilor:
Qtot = 500 + 3 ґ (60 + 83 + 500) + 1000 + 1000 + 2 ґ 1060 = 6500 l / h = 6,5 m3 / h
Нтр = 50 + 8 + 20 + 2 + 30 = 110 m

Datorită imposibilității și neexperienței de utilizare a tuturor punctelor de apă simultan, debitul necesar poate fi determinat ca 5 m3 / h.
Datele calculate sunt satisfăcute de pompă cu (Q = 5 m3 / h, H = 120 m); caracteristica sa este prezentată în fig. 1.

Acest lucru asigură un consum suficient pentru bucătărie, o baie și udare. (Se presupune că proprietarii nu vor folosi baia și nu vor lua baia, se vor spăla în duș și vor umple piscina în același timp cu udarea zonei de la ambele robinete.) Este mai ieftin să folosiți pompe separate pentru a menține presiunea asupra sistemelor de irigații și hidromasaj – acest lucru nu va menține întregul sistem de alimentare cu apă sub presiune ridicată. și va face funcționarea pompei submersibile mai stabilă, iar sistemul flexibil și independent (cu ajutorul unei pompe suplimentare, puteți obține întotdeauna o presiune ridicată în orice punct de analiză). Piscina se va umple noaptea. În acest caz, cu ajutorul unei supape pe cap, pompa trebuie să fie „accelerată” (creează o rezistență suplimentară), astfel încât atunci când se lucrează la umplerea bazinului, debitul să nu depășească admis – 6,5 m3 / h.

Dacă puterea este prea mare

Fig. 1. Caracteristicile de performanță ale unei pompe dimensionate corespunzător.

Auto-selecția unei pompe de către un client cu cerințe excesive pentru debit și cap conduce adesea la selectarea unei pompe cu prea multă putere. După cum am menționat deja, atunci când instalați un model supraalimentat, sunt posibile complicații..

În primul rând, deoarece, cu o astfel de alegere, debitul nominal depășește semnificativ cererea medie de apă, pompa va funcționa într-un mod frecvent de pornire / oprire. Producătorii permit până la 30 de pompe pornind pe oră, dar numai o oră pe zi, cu o limitare generală de 60 de cicluri pe zi. În orice caz, pornirea frecventă afectează negativ durata de funcționare a motorului electric și automatele de pornire. Pentru a evita acest lucru, va trebui să instalați un rezervor mare cu diafragmă.

În al doilea rând, cu o putere a pompei supraestimate, ca urmare, presiunea apei de la intrarea în casă va fi supraestimată. În momentul pornirii unei astfel de pompe, inevitabil se vor produce șocuri hidraulice. Unele accesorii pot fi pur și simplu nu proiectate pentru o astfel de presiune (mașini de spălat vase și mașini de spălat, mixere), pentru a reduce presiunea va fi necesară instalarea suplimentară a reductorilor de presiune.

Fig. 2. Pompa nu este selectată corect: punctul de serviciu a fost deplasat spre dreapta.

În al treilea rând, în timpul umplerii piscinei, pompa va funcționa pe o „țeavă deschisă” fără a crea presiune. În astfel de condiții, există un debit mare de apă la presiune minimă. Punctul de operare al pompei se deplasează pe curba caracteristică spre dreapta, într-o zonă care nu corespunde zonei de funcționare a pompei (Fig. 2). Puterea pe arbore va fi maximă, iar în acest mod de funcționare prelungită, motorul va eșua..

Consecința utilizării unei pompe cu o capacitate de supraalimentare va fi o creștere generală a costului întregului sistem, cauzată de utilizarea de echipamente electrice, materiale și fitinguri mai puternice, cu o presiune de operare ridicată, o creștere a diametrelor conductei și a puțului, precum și o creștere a costurilor de tratare a apei.
Dacă debitul nominal al pompei depășește debitul de puț, este necesar să instalați o protecție suplimentară de „funcționare la uscat”. Accelerarea și reglarea pompei va duce la un consum excesiv de energie.
Cu alte cuvinte, asigurând în același timp posibilitatea utilizării simultane a tuturor punctelor de apă, prin instalarea unei pompe supraalimentate, costul sistemului de alimentare cu apă crește. În același timp, consumul real de apă va fi mult mai mic.

Prin urmare, deși alegerea finală va rămâne întotdeauna cu clientul, este mai ieftin și mai corect să alegi o pompă ținând cont de nevoile reale și cu ajutorul specialiștilor. Este posibilă satisfacerea cerințelor utilizatorului pentru sistemul de alimentare cu apă, sub rezerva regulilor de instalare și funcționare, prin alegerea pompei cu o caracteristică de funcționare plană, care este optimă în această situație.

Pentru un sistem de alimentare cu apă, o pompă poate fi selectată din exemplul de mai sus (Fig. 1). În zona debitelor posibile (de la 4 până la 8 m3 / h) pentru acest model, curba dependenței presiunii de debit are o formă plană, adică la debitele scăzute ale apei, nu va exista o creștere prea mare a presiunii. În același timp, o anumită marjă admisibilă la calculul consumului de apă va exclude posibilitatea lipsei de apă.

Instalarea și punerea în funcțiune a pompei

În orice caz, oricare dintre pompe este aleasă, în timpul instalării este necesară reglarea punctului său de funcționare în toate modurile de operare posibile. În timpul punerii în funcțiune, debitul furnizat ar trebui să fie măsurat (determinat de viteza de umplere a oricărui recipient cu volum cunoscut, de exemplu, un baril), de presiunea generată (în funcție de manometrul de pe cap) și de curentul consumat (măsurat cu pințele de curent).

Caracteristicile obținute sunt verificate în funcție de datele de pașaport ale pompei din catalog. Dacă parametrii de funcționare sunt depășiți (de regulă, este prevăzută o anumită rezervă de energie, de exemplu, pentru instalarea ulterioară a filtrelor), este necesar să închideți robinetul la ieșirea din puț, să creați o rezistență locală suficientă pentru a stabili punctul de operare corect – mijlocul caracteristicii Q (H).

Instalarea, precum și selecția pompei trebuie să fie efectuate de specialiști instruiți, firma de instalare trebuie să aibă o licență pentru instalarea acestui echipament.

Protecția pompei de jos

Înainte de a alege și a cumpăra o pompă, este necesar să obțineți informații exacte despre tensiunea de alimentare a instalației. Acest lucru este deosebit de important atunci când alegeți o pompă importată. Toate echipamentele furnizate din străinătate îndeplinesc în principal standardele industriale ale țării de origine. Deci pentru toate pompele germane, abaterea de tensiune admisă în rețeaua electrică de la nominal este de la +6 la -10%. În ciuda tuturor protecțiilor încorporate, pompa nu este proiectată să funcționeze dintr-o rețea cu o tensiune sub 200 V, toate dezactivările posibile și supratensiunile vor afecta negativ durata de funcționare a motorului electric. Aici este necesar să se prevadă o protecție reglabilă a tensiunii ca parte a dulapului de comandă și pentru pompele trifazate, de asemenea, împotriva modurilor de funcționare nefazate. Nu este recomandat să instalați pompe monofazate puternice. Curentul de pornire al unui motor de 2,2 kW poate depăși curentul nominal de 4,4 ori! Pentru a stabiliza tensiunea în intervalul de funcționare cu astfel de supraîncărcări, va fi necesar un stabilizator cu o rezervă de cinci ori (mai exact, alegerea va fi făcută de producătorii de stabilizatori). Uneori este mai ieftin pentru utilizator să furnizeze o sursă de alimentare de 380 V la instalație decât funcționarea corectă a unei pompe monofazate.

Conform statisticilor, aproximativ 85% din defecțiuni apar exact cu partea electrică a pompei. Motivul principal este închiderea rotită la rând a înfășurărilor statorului din cauza supraîncălzirii datorate supraîncărcării hidraulice sau când funcționează la tensiune scăzută sau care schimbă brusc. Ambele pot fi evitate cu o protecție adecvată de supracurent. Un starter convențional cu protecție la supracurent face acest lucru destul de bine, dar unii instalatori uită să se adapteze la valoarea curentă necesară. Rezultatul unei astfel de neglijențe este ușor de calculat: va trebui să plătiți pentru ridicarea pompei din puț, repararea ei (prețul unui motor nou), pentru redresarea pompei și punerea în funcțiune. Suma poate depăși costul unei noi pompe.

Glosar de termeni

Cap – presiune în exces generată de pompă.

Consum – volumul de apă de la pompa de transfer pe unitatea de timp.

Punctul de operare – punctul de intersecție a caracteristicilor pompei curba Q (H) cu caracteristica de rezistență a conductei SQ2, corespunzătoare valorilor efective ale presiunii și debitului atunci când funcționează pe un sistem de alimentare cu apă specific.

Accelerarea – creând o rezistență suplimentară în conducta de refulare.

Caracteristică de performanță – grafic al dependenței parametrilor de funcționare ai pompei – cap și debit debit Q (H).

Puterea arborelui – puterea absorbită de pompă

Nivel static – nivelul constant al apei în puț

Nivel dinamic – nivelul apei din puț, stabilit la pomparea debitului specific

Debitul puțului – debitul de apă stabil furnizat de puț.