Výpočet hlavních parametrů čerpadla pro domácí použití

Vodní čerpadlo je zařízení, které bylo dlouho používáno pro čerpání kapalin. Bez tohoto zařízení nelze dělat ani na dacha, ani na pozemcích. Vodní čerpadla se používají k dodávce vody ze studní a vrtů do zavlažovacích a zavlažovacích systémů, k plnění nádrží vodou, k zajištění nepřetržitého provozu vodovodu, k čerpání vody při sušení sekcí.

Typy čerpadel používaných v každodenním životě

Obecné informace o čerpadlech říkají, že se jedná o jednotky, jejichž hlavním účelem je čerpání kapalin uměle vytvořeným tlakem. To znamená, že čerpadlo je hydraulický mechanismuskterá přeměňuje mechanickou energii pohonu na energii vody a zajišťuje její pohyb.

Existuje velký počet typů zařízení tohoto typu, z nichž každý je určen k provádění specifických úkolů za určitých podmínek. Jednotky se liší nejen v zařízení, ale také ve způsobu přepravy vody. Pro domácí účely v soukromém domě se používají odstředivá, vířivá a vibrační čerpadla. Také tyto typy jednotek mohou být buď ponořeny nebo pracují mimo kapalinu, to znamená na povrchu.

Odstředivé stroje

Hydraulické stroje odstředivého typu jsou nejoblíbenější a nejoblíbenější jednotky pro domácí použití.. Taková popularita není náhodná. Odstředivé stroje mají velmi jednoduchý design a snadno se opravují doma. Kromě toho všeho je to velmi spolehlivá čerpadla, vyznačuje se trvanlivostí během provozu.

Odstředivé čerpadlo se skládá pouze ze dvou hlavních prvků: tělesa (šnek) a oběžného kola s lopatkami.

Princip odstředivého zařízení jednoduchý:

• voda vstupující do komory, kde se nachází rotující oběžné kolo, je zachycena lopatkami;
• v komoře je vytvořena odstředivá síla, která tlačí vodu proti stěnám skříně;
• v důsledku toho, v důsledku výskytu nadměrného tlaku v difuzoru, voda je tlačena přes výstup;
• Současně, když voda opouští difuzor, vytvoří se ve středu komory vakuum, které podporuje absorpci tekutiny vstupem.

Odstředivé jednotky jsou vodní čerpadla pro domácí použití. Proto mohou být použity pro následující úkoly.

1. Pro přívod vody do systému zavlažování a zavlažování rostlin. V tomto případě se pomocí hydraulických strojů čerpá kapalina ze studní a vrtů, z povrchových nádrží a také z přírodních nebo umělých nádrží.
2. Přístroje umožňují přívod vody autonomní systémy zásobování vodou.
3. Jednotky umožňují odstranit nahromaděnou vodu ve sklepích, sklepech a nahromaděných vodách na území výtoku.

Hydraulické stroje Vortex

Hlavním prvkem vortexového aparátu, stejně jako odstředivého, je oběžného kola. Jeho struktura je však poněkud odlišná od oběžného kola odstředivé jednotky.

Oběžné kolo je kotouč s lopatkami umístěnými po jeho obvodu. Disk je instalován v pouzdru se vstupním a výstupním potrubím umístěným v jeho horní části. Níže uvedený obrázek ukazuje strukturu vířivého typu čerpadla.

Oběžné kolo je namontováno excentricky vzhledem k prstencovému výstupu.Kapalina teče tangenciálně do oběžného kola a pohybuje se kolem kroužku v důsledku odstředivých sil. Oba kanály, vstupní i výstupní, jsou odděleny přepážkou. Když se oběžné kolo otáčí, vytváří se pod vstupní tryskou podtlak, což usnadňuje absorpci kapaliny. Na výstupu je vytvořen přetlak, který vytlačuje vodu ze zařízení.

Následující obrázek ukazuje konstrukční rozdíl mezi odstředivým čerpadlem a vířivým čerpadlem.

Vzhledem k tomu, že vířivá zařízení jsou schopna vytvořit vysoký tlak kapaliny (3–9krát více než odstředivé zařízení) s malým průtokem, nejčastěji se používají pro zásobování vodou, instalaci na čerpacích stanicích. Aby bylo možné dodávat vodu do bytu umístěného na 9. nebo vyšším podlaží, bude v systému vyžadován dostatečně velký tlak a pouze vířivá čerpadla se s tímto úkolem vyrovnávají.

Také vírové čerpadlo je univerzální jednotka schopná čerpání směsí kapalina-plyn a těkavých kapalin, jako je petrolej, benzín a další. Toto zařízení se proto používá v systémech tankování.

Vibrační

Vibrační zařízení jsou velmi oblíbená mezi letními obyvateli nízká spotřeba energie a nízké náklady (od 800 do 1500 rublů).

Při výběru čerpadla pro čerpání vody je však třeba mít na paměti, že vibrace poškozují jakýkoli mechanismus. Vibrační zařízení, jehož životnost je zřídka delší než 2 roky, není výjimkou.

Následující obrázek ukazuje vnitřní strukturu vibračního zařízení pro čerpání vody.

Jak je vidět z obrázku, čerpadlo je navrženo tak, aby v něm bylo žádné rotující části. Elektrická cívka (2) se používá jako motor v přístroji (viz obrázek výše), který vytváří magnetické pole. Toto pole přitahuje kotvu (4) namontovanou na tyči (5). Je také instalován na tyčovém pístu (11). Když klesá spolu s dříkem, vytváří se v horní komoře zařízení vakuum, v důsledku čehož se ventil (10) otevírá a voda začíná proudit do komory. Po zmizení magnetického pole tyč stoupá spolu s pístem. V tomto případě se uzavře vstupní ventil a otevře se výstupní ventil a voda se dostane pod tlak.

Kvůli střídavému proudu přivádějícímu cívku je magnetické pole generováno pulsy s frekvencí 50 Hz. To znamená, že píst se pohybuje nahoru a dolů s frekvencí 100 krát za sekundu.

Vibrační vodní čerpadlo lze použít pro následující účely:

• čerpání vody z nově vykopané studny k vyčištění;
• dodávky vody ze studny pro potřeby spotřebitelů;
• přívod vody z různých nádrží (nádrže, cisterny atd.);
• čerpání vody z místností vystavených povodním;
• čerpání vody ze zákopů a jám;
• zásobování vodou pro zavlažování z otevřených vodních zdrojů, jako je řeka, jezero, bazén.

Pro přívod vody ze studny se nedoporučuje používat vibrační čerpadlo.. Tato skutečnost je vysvětlena škodlivým účinkem vibrací na stěny studny, v důsledku čehož odpadají. Zhroucení stěny vrtu jej zcela odstraní z trojice. Kromě toho bude přístroj sám ve velké hloubce zakryt zeminou, odkud nebude možné jeho odsávání.

Povrchová a ponorná zařízení

Na trhu čerpací techniky jsou 2 typy jednotek pro čerpání kapaliny: ponorné a povrchové. Druhá je volána čerpací stanice. Zařízení pracovních povrchů na principu sání. Čerpací stanice mohou zahrnovat buď odstředivá nebo vířivá čerpadla. Výkon těchto zařízení závisí na výšce, při které chcete kapalinu zvednout. V praxi jsou jednotky pro domácnost schopny zvedat vodu z hloubky nejvýše 8 m.

Jednotky, jejichž pracovní část je v kapalině, se nazývají ponorné. Tato zařízení mohou být jak vibrační, tak odstředivá, jejichž konstrukce byla zmíněna výše.Hlavní výhodou ponorných vozidel nad povrchem je, že jsou schopny dodávat vodu z hloubky více než 8 metrů. Tato funkce je zvláště užitečná v období sucha, kdy hladina podzemní vody výrazně klesá.

Charakteristiky pro výběr čerpadla

Pokud se rozhodnete provést zásobování vodou v letním domku nebo v soukromém bydlení, pro které je studna studna nebo studna, pak musí být čerpadlo zvoleno po provedení přesných výpočtů. Ty by měly zahrnovat délku potrubí, hloubku ponoření hydraulického stroje, vzdálenost od statické značky vody ve vrtu a další parametry. Při výběru zařízení pro zásobování vodou je také nutné řádně prostudovat hlavní charakteristiky čerpadla, jako je spotřeba energie, výkon, tlakové a hlukové charakteristiky jednotky.

Spotřeba energie

Výkon čerpadla je výkonová charakteristika, která by měla být zohledněna při instalaci jednotky. Čím silnější je jednotka větší průřez potřebuje drát připojení. Kromě toho, pokud má dům slabé vedení, je nutné do zařízení vytáhnout samostatné napájecí vedení a instalovat do něj ochranný systém ve formě jističe.

Výkon

Objem tekutiny, která je čerpána v průběhu určitého časového období, určuje průtok čerpadla, to znamená jeho výkon. Výkonnostní parametry jsou obvykle označeny v l / min nebo m³/ h

Mělo by se předpokládat, že čím hlouběji je zařízení ponořeno do vrtu, tím méně bude jeho výkon. Proto by tyto parametry měly být vzaty v úvahu při výpočtu

Tlak v hlavě

Pro výběr správného čerpadla je nutné vypočítat hodnotu tlaku, která je definována jako energie přenášená na tekutinu z pohyblivých prvků jednotky, například pístu nebo oběžného kola. Jednoduše řečeno, hlava čerpadla je Výška, ve které může jednotka zvednout vodu. Měřený tlak v metrech.

Hladina hluku

Vzhledem k tomu, že jednotka je poháněna elektromotorem, je vzhled hluku během provozu nevyhnutelný. Hluk je způsoben hlavně rotací ložisek motoru a oběžného kola namontovaného na hřídeli pro chlazení. V každém Příručka k jednotce označuje úroveň šumu, který produkuje. Proto musí být výběr čerpadla prováděn nejen na výše uvedených ukazatelích, ale také na úrovni hluku.

Pokud je čerpadlo, které jste vybrali, poměrně hlučné, pak by mělo být instalováno v suterénu nebo v budově oddělené od domu.

Jestli jdeš koupit ponornou jednotkunení třeba se starat o hluk, který bude dělat, protože bude fungovat hluboko pod zemí, což je dobrý zvukový izolátor.

Výpočet parametrů ponorného čerpadla

Před volbou ponorného čerpadla se doporučuje vypočítat tyto parametry jako výkon a tlak.

Výpočet výkonu

Aby zařízení plně vyhovovalo potřebám obyvatel domu ve vodě, je nutné před nákupem správně vypočítat výkon čerpadla. Celkový průtok vody lze zjistit, pokud shrnout své náklady ve všech bodech spotřeby v domě. Pro zjednodušení výpočtů můžete použít níže uvedené průtokové rychlosti.

Poté, co sečtete náklady na všechny možné body příjmu, měli byste spočítat odhadované spotřeby vody v systému. Tento ukazatel bude podstatně nižší než to, které bylo zjištěno při sčítání, protože pravděpodobnost použití všech míst sání vody je extrémně nízká. Pro výpočet hodnoty můžete také použít níže uvedenou tabulku.

Ve sloupcích s šedou výplní jsou ukazatele maximálního průtoku vody zobrazeny s jediným použitím všech bodů plotu. Sloupce bez vylití (bílá) udávají hodnoty odhadovaného průtoku tekutiny, které budou odrážet skutečnou spotřebu vody.

Je to důležité! Vzhledem k tomu, že v popisu k jednotce jeho výkon není uveden v litrech za 1 sekundu, ale vm³/ h, pak by mělo být číslo získané pomocí tabulky vynásobeno faktorem 3,6.

V venkovském domě jsou například stanovena následující místa pro příjem vody:

• WC s průtokem 0,1 l / s;
• umyvadlo se směšovačem - 0,12 l / s;
• pračka (automatická) - 0,25 l / s;
• kuchyňský dřez se směšovačem - 0,12 l / s;
• sprchový kout se směšovačem - 0,12 l / s;
• ohřívač vody - 0,1 l / s.

Sčítáme-li celkovou spotřebu ze všech bodů spotřeby, dostaneme: 0,1 + 0,12 + 0,25 + 0,12 + 0,12 + 0,1 = 0,81 l / s. Vzhledem k tomu, že v blízkosti domu je malá zahrada a pozemek pro zahradu, pak by měla být k hodnotě přidána hodnota průtoku zavlažovacího kohoutku, která se rovná 0,3 l / s: 0,81 + 0,3 = 1,11 l / s. Dále v tabulce zjistíme odhadovaný průtok, který se blíží 1,11. Proti tomuto číslu je 0,58 l / s. Toto číslo odráží skutečnou spotřebu vody v tomto domě. Výsledek musí být přeložen do m³/ h: 0,58 x 3,6 = 2,008 m³/ h

Shrnutí: spotřeba vody v této chatě je cca 2 m³/ h Na tomto základě je nutné zvolit čerpadlo s výkonem mírně vyšším než 2 m3 / h.

Výpočet hlavy

Pro výpočet ponorného čerpadla se použije následující vzorec: H _tr = N _geo + N _ztráty + N _zdarma

1. H _tr - požadovaná hlava.
2. H _geo - hodnota výškového rozdílu mezi nejvyšším bodem příjmu vody a místem, kde se zařízení nachází.
3. H _ztráty - celková hodnota ztrát v potrubí. Ztráty mohou být způsobeny třením vody v potrubí, jakož i redukcí tlaku v místech ohybu potrubí a v odpališti. H _ztráty, převzaté z níže uvedených tabulek. První tabulka je navržena tak, aby určila ztráty v polymerních trubkách, a druhá - v kovu.
4. H _zdarma - Jedná se o tlakovou charakteristiku, která určuje volný tlak na výtok. Záleží na tom, jak pohodlně se domovní instalace v domě. Pro výpočty trvá průměrně 15-20 m.

Pro provedení výpočtu hlavy čerpadla jsou k dispozici následující údaje:

• hloubka 30 m;
• vzdálenost od vody od povrchu země - 10 m (jedná se o statickou úroveň);
• dynamická úroveň (určuje, kolik vody klesá, když je jednotka v chodu) - 15 m;
• čerpadlo je nastaveno 1 metr pod dynamickým, tj. v hloubce 16 m;
• objem vody, který bude čerpán ze studny - 3 m³/ h;
• byt odstraněn ze zdroje ve vzdálenosti 20 m;
• plastová trubka o průměru 32 mm;
• kolem domu je položena plastová trubka o průměru 25 mm a délce 15 metrů;
• místa sání vody jsou umístěna ve 2. patře (v tomto případě je provedena výška 5 metrů);
• Systém má 2 zpětné ventily, 3 odbočky, 2 úhly 90 stupňů a 1 uzavírací ventil.

Nejdříve musíte spočítat H _geo. Tento ukazatel se vypočítá sčítáním dynamické úrovně a maximální výšky bodu sání vody: H _geo = 15 + 5 = 20 m. Dále jsou ztráty v systému vypočteny součtem. V tabulce ztrát určených pro plastové trubky je nutné najít řádek o hodnotě 3 m³/ h

Je to důležité! Je třeba vzít v úvahu skutečnost, že hodnoty uvedené v tabulce jsou uvedeny pro potrubí o délce 100 m. Proto musí být všechny hodnoty vyděleny hodnotou 100.

V tabulce tedy najdete hodnoty pro potrubí o průměru 32 mm (1,54) a pro trubku 25 mm (2,54). Dále zjistíme ztráty pro zbytek systému: ventil s odpalištěm má hodnotu 4 a úhel s ventilem je 1. Nyní můžete spočítat ztrátu: (1,54 x 20/100) + (2,54 x 15/100) + (( 3 + 2) x 4) + ((1 + 1) x 1 = 21,689 (přibližně 22 metrů), dále hodnoty ve vzorci pro stanovení hlavy (H _tr = N _geo + N _ztráty + N _zdarma): H _tr = 20 + 22 + 15 = 57 metrů. V tomto případě potřebujete jednotku s kapacitou 3 m³a h ne méně než 57 metrů.

Výpočet výkonu

Měli byste vědět, že výpočet výkonu jednotky je poměrně složitý proces využívající složité vzorce a různé proměnné. Proto bude rozumnější přistupovat k této otázce z druhé strany: nejprve musíte tyto parametry přístroje vypočítat jako výkon a tlak a pak z těchto údajů můžete vybrat model čerpadla. V pokynech k němu a bude indikovat spotřebu zařízení.

Výpočet parametrů povrchového zařízení

Jak již bylo zmíněno, čerpací stanice mohou pracovat se studnami, ve kterých je voda na úrovni nejvýše 8 metrů od povrchu. Při instalaci jednotky je však třeba zohlednit také vzdálenost zařízení od vrtu v závislosti na hloubce příjmu vody. Pokud je například voda odebírána z hloubky 4 metry, lze jednotku instalovat ve vzdálenosti 16 metrů od vrtu. Pro přesnější výpočty můžete použít níže uvedenou tabulku.

Výpočet výkonu

U povrchového čerpadla se výkon vypočítává na stejném principu jako u ponorné jednotky. Jak se to dělá, je diskutováno výše.

Výpočet hlavy

Aby bylo možné znát hodnotu tlaku povrchové stanice, není nutné provádět komplexní výpočty. Hlava se vypočítá pomocí jednoduché vzorce: H = A + B + D. Vzorec je znázorněn na následujícím obrázku: