Розрахунок витрати водяного насоса
Виходячи з проектного об’єму води та кількості насосів, можна розрахувати проектну витрату одного насоса. Формула розрахунку така:
Q = Qвсього / n
Де,
Q-Розрахункова витрата одного насоса (м3/h);
Qвсього-Середня погодинна швидкість потоку проекту (м3/h);
n-Кількість насосів.
Варто зазначити, що для проектів з малими витратами, як правило, використовуються два насоси, один у роботі, а інший у режимі очікування; для проектів з великими витратами можна використовувати три насоси, два в роботі і один в режимі очікування.
Під час роботи обидва насоси працюють одночасно. При виході з ладу насоса, який працює, його замінюють резервним. Вийшов з ладу насос можна зняти для ремонту. Таким чином, інвестиції в резервний насос є більш економічним, ніж той, що працює, і той, що знаходиться в резервній конфігурації.
Нарешті, слід зазначити, що при використанні кількох насосів слід вибирати якомога більше насосів однієї моделі для зручності обслуговування та керування.
Розрахунок напору насоса
Як відомо, загальний напір насоса визначається трьома факторами: висотою всмоктування насоса, напором насоса і втратою напору в трубопроводі. Таким чином, після визначення швидкості потоку насоса, діаметра труби та схеми трубопроводу можна визначити проектний напір насоса.
H Більше або дорівнює h1 + h2 + h3 + h4
Де,
H-Загальний напір насоса (м);
h1-Втрата напору у всмоктувальній трубі (м), як правило, включаючи отвір всмоктуючого колпака, коліно під кутом 90 градусів, пряму секцію, клапан, редуктор тощо;
h2-втрата напору в напірній трубі (м), як правило, включаючи редуктор, зворотний клапан, клапан, коротку трубу, 90-градусне коліно (або трійник), пряму секцію тощо;
h3-різниця між найнижчим робочим рівнем води в зумпфі та найвищим необхідним рівнем підйому води (м);
h4-Безпечний напір (м), який можна оцінити як 0,5 м~1,0 м при оцінці напору. Однак слід бути обережним, використовуючи це значення в детальних розрахунках, щоб уникнути відхилення від робочої точки.
Варто зазначити, що для проектів з очищення стічних вод головною функцією насоса є підняття висоти, а не доставка води на великі відстані. Трубопровід подачі води, як правило, короткий, а втрати на тертя вздовж трубопроводу незначні.
Тому втрату напору потрібно розраховувати лише на основі локальної втрати опору. Конкретна формула розрахунку виглядає наступним чином:
hx=ξx·[(Vx^2)/(2g)]
Де,
х-1, 2 (1 труба всмоктування, 2 труби нагнітання);
h-сума локальних втрат напору (м);
ξ-сума коефіцієнтів місцевого опору;
v-швидкість потоку в трубі (розраховується на основі витрати насоса та діаметра труби);
g-прискорення сили тяжіння, 9,81 м/с².
Слід зазначити, що якщо використовується занурювальний насос, втрати напору h1 (1 всмоктувальна труба) можна не враховувати.
Принципи вибору насоса
Як правило, виробники насосів надають характеристики висоти-потоку (H-Q) і ефективності-потоку (η-Q) для кожного насоса, який вони виробляють. Для кожного конкретного проекту розраховуються необхідна висота насоса (Hc) і витрата (Qc), представлені конкретною точкою координат C на наведеній вище діаграмі.
Принципи вибору насоса такі:
1) Крива H-Q вибраного насоса повинна одночасно відповідати вимогам як для витрати, так і для напору.
В ідеалі точка C повинна припадати на криву, але це рідко трапляється в реальних проектах. У таких випадках напір насоса в робочій точці має бути трохи вищим за проектний напір, забезпечуючи при цьому витрату (крива H-Q вибраного насоса має бути трохи вищою за необхідну точку C).
2) Як правило, робоча точка насоса не буде його найвищою точкою ефективності, але вона повинна бути близькою до неї, щоб забезпечити ефективну роботу (Qc має бути поблизу піку кривої η-Q).
Крім того, оскільки рівень води в резервуарі змінюється під час роботи насоса, насос або насосна установка повинні працювати в межах високо-зони ефективності під час цих змін.