Производительность скважинного насоса, его мощность, напор

На что еще обращать внимание при выборе оборудования?

Схема подключения насоса.

Чтобы выбранный скважинный насос в полной мере соответствовал требованиям владельца и с достоинством выполнял все возлагающиеся на него задачи, нужно учитывать ряд дополнительных критериев, а именно:

Вам необходимо замерить глубину своей скважины, а затем при изучении характеристик насоса сверить замеренное значение с максимально допустимой глубиной погружения по паспорту. В продаже доступен большой выбор моделей погружных насосов с самыми разнообразными характеристиками, так что вы без проблем подберете подходящий агрегат.

Динамический уровень воды в скважине. От этого важнейшего показателя напрямую зависит производительность источника на участке. Данная характеристика указывает на максимально возможное расстояние между поверхностью воды и землей при непрерывной работе оборудования

Важно определить объем воды, который будет способен выдать источник за определенный временной промежуток. В случае если через 30 минут работы над поверхностью до сих пор сохраняется достаточное количество воды, то это очень хороший показатель

Статический уровень воды в источнике указывает на расстояние между поверхностью дна и воды. Его можно без проблем определить своими силами. Для этого нужно несколько дней не пользоваться колодцем, а затем опустить в него груз, привязанный к достаточно длинной и прочной веревке. На веревке предварительно сделайте отметки для вычисления высоты. После достижения грузом поверхности зеркала вы услышите всплеск. Запишите отметку, а затем отнимите от суммарной глубины величину статического уровня. Так вы определите значение водяного столба.

Диаметр скважины на участке тоже имеет очень большое значение, так как насос нужно подбирать с учетом параметров скважины. В противном случае вы попросту не сможете его эффективно использовать.

С таким моментом, как потребление воды, нужно определиться еще до начала бурения скважины. При расчете можно использовать приведенные ранее данные или усредненное значение, в соответствии с которыми один человек расходует около 200 л воды за сутки. Обязательно учитываются наличие детей и домашних животных, а также характер проживания в доме, т.е. будут в нем жить люди постоянно или же будут приезжать на какое-то время. В расчете нужно учитывать наличие теплицы, огорода, сада и прочих насаждений. Как правило, на все это достаточно 2000 л/сутки. Аналогичными характеристиками обладает оборудование, способное выдавать 40 л воды за минуту.

Не менее важным параметром является напор. Его можно рассчитать своими силами. Для этого вам нужно вычислить глубину скважины, увеличить полученное значение на 30, а затем приплюсовать к результату еще 10% от него. К примеру, скважина на участке имеет глубину в 45 м. Расчетная величина водяного столба для такой скважины составит 75 м. Добавляете еще 10% и получаете значение, равное 83 м. Для этого примера нужно подбирать оборудование, способное обеспечить напор в 90 м.

Расчет насоса для скважины

Одним из важнейших этапов расчета является определение минимальной производительности скважинного насоса, нужной для удовлетворения потребностей объекта водоснабжения. В случае с промышленными объектами все рассчитывается в индивидуальном порядке. В таких ситуациях нужно учитывать специфику производства и количество задействованного персонала.

Схема установки скважинного насоса и графического расчета напора.

В случае же с частным домом для определения водопотребления достаточно знать нормативные данные по разным точкам водопотребления. Чаще всего при расчете опираются на то, что 1 человек за сутки потребляет 200 л воды. Основная масса этого объема жидкости расходуется в утреннее и вечернее время, в сумме в среднем за 2 часа. Таким образом, семья из 4 человек будет потреблять в среднем 0,5 м³/час. Если вода используется и для других нужд, к примеру, полива растений, нужно добавить к расходу примерно 1,5 м³/ч. В большинстве случаев этого достаточно. Таким образом, минимальная производительность насоса для скважины должна составлять 2 м³/ч.

Одновременно с этим нужно рассчитать такой важный параметр, как напор насоса. Для этого используется простая формула. В соответствии с ней для расчета минимального напора насоса в метрах нужно взять значение перепада между динамическим уровнем воды и самой высокой точкой водопотребления (если используется всасывающий насос, берут расстояние между ним и наивысшей водозаборной точкой), добавить к нему значение давления в системе (чаще всего берется значение в 2,5-3 атм, умноженное на 10,2, и дополнительно добавить суммарные гидравлические потери.

Схема подключения фильтра и насоса.

Что касается суммарных гидравлических потерь, для расчета этого показателя нужно владеть следующими данными:

  1. Потерями по длине трубопровода. Как правило, берется 10% от суммарной длины трубопровода.
  2. Местными потерями на тройниках, фильтрах, уголках, задвижках и пр. Принимается значение равное 15-20% от суммарных потерь.

В завершение подбора такой составляющей конструкции скважины, как насос, необходимо определиться с маркой и подходящей моделью. Технические характеристики агрегата должны в максимальной степени соответствовать определенным в процессе расчета. При покупке помните, что лучше взять с запасом, чем с недостатком.

И последний момент – сравнение диаметра подходящего по характеристикам насоса с диаметром скважины. У насоса этот показатель должен быть меньше. Если обустройство источника будет выполняться с использованием скважинного адаптера, обязательно предусмотрите, чтобы насос проходил в месте установки статической части данного приспособления.

Расчёт напора

Произвести расчёт напора для скважинного насоса центробежного или вибрационного типа вовсе не сложно. Для этого используют такую формулу:

H = Hgeo + (0,2 x L) + 10 ,

в которой значения таковы:

  • Н — итоговый напор для конкретного скважинного центробежного или вибрационного насоса;
  • Hgeo м— высота трубы от места установки скважинного насоса до самой высокой вертикальной точки водозабора;
  • 0,2 — коэффициент сопротивления трубопровода по всей его протяженности;
  • L — горизонтальная длина трубы системы водоснабжения;
  • 10-15 приблизительный показатель, необходимый для получения стабильного напора в системе, который требуется добавить к результату при расчёте.

Как подобрать глубинный насос для скважины?

Благодаря нашим онлайн – калькуляторам расчета мощности насоса для скважин, можно за несколько минут решить заданный вопрос, учитывая несколько параметром для определения точности полученного ответа. Это будет справедливо для погружных и поверхностных насосов для скважин.

Параметры скважины:

  • глубину;
  • качество воды;
  • объем воды, перекаченный за единицу времени;
  • расстояние от уровня воды до поверхности грунта;
  • диаметр трубы;
  • ежедневный объем использованной жидкости.

Да, это дело очень хлопотное, требует точных инженерных подходов, а также исследование многих формул расчета мощности погружных и поверхностных насосов и таблиц, которые помогут точно определиться с необходимыми показателями.

Самостоятельный расчет мощности насоса

Как без профессиональной помощи подобрать насос для скважины по параметрам агрегата? Это возможно, в первую очередь, следует учитывать напор и расход скважины. Расход – объем воды за определенное количество времени, а напор – высота в метрах, на которую насос способен подавать воду.

Чтобы рассчитать мощность насоса для скважины необходимо взять средний показатель, норма воды на человека в сутки 1 кубометр, после умножить это число на количество проживающих людей в доме.

Пример расчета расчета мощности наноса для небольшого дома:

Вот и получается, семья из трех человек расходует 22 л в минуту, но следует учитывать и форс-мажорные обстоятельства, что увеличит потребность воды на человека. Потому некий средний показатель будет 2м кубических в сутки. Получается: 5 м кубических – ежедневный расход воды.

Далее определяется максимальная характеристика напора насоса, для этого высота дома в метрах увеличивается на 6 м и умножается на коэффициент потери напора в автономной системе водопровода, а это 1, 15.

Если идет расчет высоты на 9-метров дома, то делаем операцию расчета мощности наноса по формуле вот так: (9+6)*1.15=17,25. Это минимальная характеристика, теперь к расчетному напору нужно прибавить расстояние от зеркала воды в скважине до поверхности земли. Пусть будет число 40. Что получается? 40+17,25=57,25. Если источник водоснабжения находится от дома на 50 метров, то насос должен обладать силой напора: 57,25+5=62,25 метров.

Вот такая самостоятельная формула расчета мощности насоса для скважины в квт. Точно такие же цифры можно получить при онлайн расчете, с помощью несложной таблицы, в которую потребитель должен вписать данные про глубину скважины, зеркало воды, площадь участка, число проживающих людей в доме, а также предоставить дополнительную информацию о количестве душевых кабинок, раковин, ванной комнаты, умывальника, наличии стиральной машины, посудомойки и унитаза.

Расчеты делаются за один клик мышки. Они являются достоверными и актуальными на период действия полученных данных от потребителя.

Калькулятор расчёта мощности насоса для скважины

Как выбрать скважинный насос

Все технические особенности насоса всегда указываются в его паспорте, если данного паспорта нет, определить пригодность оборудования для работы в определенной скважине просто невозможно. Но все же есть несколько параметров, которые можно рассчитать и без технического паспорта, например, глубина установки насоса. Данный показатель отличается, и зависит от типа скважины, например для песчаной скважины глубина установки насоса должна быть 1 метр, а лучше более, выше верхнего края сетчатого фильтра. Запас необходим для того, чтобы различные мелкие твердые частицы, которые спустя некоторое время начинают копиться внутри фильтра, засоряя скважину, не смогли навредить насосу. Песок способен ухудшать характеристику скважины, и негативно влиять на техническое состояние насоса. Для центробежного насоса такие условия совершенно не подходящие, и быстро выводят насос из рабочего состояния.

Есть еще один тип насоса, вибрационный насос «Малыш». Для артезианских скважин он является всего лишь временным вариантом, так как у него низкая производительность и напор. Так же, по сей день все спорят о том, стоит ли использовать данный тип насоса для песчаных скважин. С одной стороны благодаря вибрации отряхивается сетка фильтра, и частицы песка скатываются с ее поверхности, открывая ячейки для прохода воды. Но с другой стороны, данная вибрация не благоприятно влияет на состоянии водяной песчаной линзы, вызывая обрушение песка которые способны завалить фильтр снаружи.

Если возникла такая ситуация, для песчаных скважин не большой глубины, используют поверхностные насосы. Работая, данный насос не вызывают такую вибрацию, которая могла бы влиять на воду. Ведь у данного типа двигатель находиться на поверхности земли, а шланг от него опущен в воду. Но, у такого насоса есть ограничение — глубина подъема воды должна не превышать 8 метров. Так же есть насосы с внешним эжектором, такие насосы поднимают воду с глубины до 40 метров, но конструкция насоса желает лучшего, и цена высокая, а производительность низкая. В общем, если учитывать дебит источника воды, то ли это колодец, то ли это мелкая скважина, производительность всех поверхностных насосов пригодна лишь для полива и обеспечения основных бытовых потребностей в воде.

Если вам необходимо узнать статический уровень воды, его можно узнать простым методом — опустите грузик на веревке в скважину. Но отметим, что на практике этот способ не является надежным! А вот определение динамического уровня воды самому куда сложнее. Данные показатели, а так же величину дебита должны посчитать и сообщить заказчику работники бурильной компании. Статику можно определить по намоканию буровых штанг. Для того чтобы узнать какова динамика и дебит необходимо прокачка скважины насосом. Если нам известна производительность насоса и величина падения уровня воды при откачке, можем определять все необходимые параметры.

Если все данные получены, с их помощью мы можем определить глубину опускания насоса и его оптимальную производительность. Располагаться насос должен на 10 метров ниже динамического уровня. Значение может варьироваться только в том случае, если глубина источника не глубокая.

Если известны все гидродинамические параметры скважины, диаметр и необходимое количество воды для заказчика, делается выбор оптимально подходящей модели насоса. Не стоит выбирать насос с максимальной мощностью – это получиться дорого, и может нанести вред скважине, а так же увеличит ваши расходы электроэнергии. Стоит отметить, что от диаметра скважины зависит диаметр насоса, модель и цена. Стандартно, для скважины с диаметром 133 мм, используют четырехдюймовый насос. Если вы используете двойную обсадку (внутрь стальной обсадной трубы вставлена пластиковая эксплуатационная колонна) необходимо устанавливать трехдюймовый насос. Отметим, что цена может быть больше на насосы с меньшим диаметром, из-за технологических и конструктивных особенностей.

Монтаж и защита

Монтаж насоса в скважину

Монтаж погружного насоса для скважины надо начинать, когда все работы с самим источником окончены. При вводе в эксплуатацию необходимо проверить подаваемый расход, который легко определить своими руками. Для этого надо рассчитать, с какой скоростью заполняется емкость бочки с известным объемом. Учитывается потребляемый электрический ток для работы насоса, давление, создаваемое насосом. После этого полученные значения надо сравнить с данными в паспорте. Если есть необходимость повысить рабочие параметры оборудования, то достаточно прикрыть специальную задвижку при выходе из устья скважины. Это создает условия для дополнительного сопротивления, что достаточно для установки новой точки.

Лучше всего, чтобы погружной насос монтировал специалист, так как от этого будет зависеть безопасность, долговечность оборудования. Но еще до того как насос был выбран, необходимо обеспечить условия его защиты. С этой целью предварительно замеряются точные значения электропитания на участке. Нельзя применять оборудование при напряжении сети ниже 200 В. Скачки напряжения отрицательно влияют на ресурс двигателя, он быстро изнашивается. Именно поэтому рекомендуется дополнительно монтировать регулируемую защиту отдельно для насосного скважинного оборудования. Если сеть трехфазная, то следует дополнительно ставить защиту от вылетания одной из фаз. Чтобы сбалансировать работу, надо применять специальные стабилизаторы напряжения, имеющие примерно пятикратный запас мощности.

Выбор хорошего погружного насоса для скважины не так прост, как может показаться на первый взгляд. Необходимо учитывать многочисленные параметры, а не только мощность и диаметр насоса. В противном случае устройство просто не будет выполнять все свои функции. Лучше всего расчеты и монтаж доверить специалисту, но и самостоятельно вполне реально выбрать насос, если учесть требования и правила расчетов.

Расчет производительности и мощности насоса

Часто хозяева частного участка прибегают к обустройству собственного источника на воду — колодца или скважины. И, конечно же, для качественной подачи воды оттуда требуется установка хорошего насосного оборудования

Здесь важно правильно осуществить подбор устройства в соответствии не только с его конструкцией, способом монтажа и типом рабочего узла, но и определить номинальную производительность насоса именно для вашего источника

Как это сделать, как выглядит формула расчёта мощности агрегата, и правила подбора погружного оборудования мы предлагаем в нашем материале.

Кроме того, при подборе погружного скважинного насоса всегда стоит помнить, что для неглубокого источника (не более 8-9 метров зеркала воды) можно использовать поверхностные насосы центробежного тира. Для более глубокого залегания зеркала воды необходимо использовать погружной центробежный или вибрационный насос.

Насосы: подача, напор

Может быть, не всем известно, но насосы работают в паре с давлением атмосферы. Они просто создают область разряжения и нагнетания. Поэтому, какие бы усилия мы ни прилагали сверху, применяя самые мощные агрегаты, поднять воду с большой глубины не получится. Как только сила давления воздуха уравновесится силой тяжести, вода в трубе остановится. Для поднятия с глубин применяют мощные погружные аппараты, создающие давление.

Основными характеристиками описываемых агрегатов являются напор насоса, производительность. Они имеют между собой определенную зависимость. Так, под напором понимают способность подавать воду на определенную высоту либо перемещать в горизонтальном направлении на заданную длину. Понятно, что один и тот же насос будет выдавать различное давление на высоте 20 и 120 м.

Напор необходимо знать, подбирая тип насоса. Каждая модель может создавать сильное или слабое давление, что обусловлено конструкцией рабочего механизма. Когда жидкость вступает в контакт с лопастью колеса либо мембраной или поршнем, она получает определенный заряд кинетической энергии, которая и поднимает ее вверх.

Наиболее эффективны центробежные системы с несколькими последовательными рабочими колесами. Они – насосы увеличения напора и имеют очень высокий КПД.

Когда бурятся скважины: нюансы

Схемы скважин при ударно канатном бурении.

Таким образом будет сэкономлено немало денежных средств и времени. Вода в скважине сделает строительство более удобным, не нужно будет заниматься поиском водяного источника.

Для начала работ нужно сделать точную планировку местонахождения всех объектов. Выполнить расчет площади участка, учесть все нюансы. Конечно, можно пробурить скважину и для уже построенного дома. Сегодня очень много организаций, которые специализируются на организации водоснабжения в любых условиях. Такие работы выполняются на специальном техническом оборудовании.

Высокое давление — всегда ли это хорошо

Для индивидуальных систем водоснабжения, с использованием скважины как источника водоснабжения, при проектировании и установке оборудования часто допускается непростительные ошибки, которые рано или поздно приводят к авариям и выходу из строя отдельных элементов. Самым распространенным случаем здесь выступает использование слишком мощных центробежных погружных насосов. Высокая мощность, большие обороты электродвигателя, высокое давление отлично оказывают себя при большой глубине скважине и большом запасе воды в водоносном слое. А вот при скромном дебите и небольшой глубине, излишнее давление грозит получением «сухого» хода мотора, скачками давления в системе и преждевременном выходе из строя мембраны гидроаккумулятора, особенно если он имеет небольшую емкость.

Высокое давление особенно пагубно сказывается на гидроаккумуляторе и запорной арматуре. При небольшом объеме бака, когда объем воды в ней небольшой и расходуется быстро, в течение 1-2 минут кратковременное включение насоса и быстрое наполнение емкости грозит замедленной реакцией реле управления и как следствие получение гидравлического удара.

Определение переменных


На производительность центробежного насоса влияют следующие составляющие:

  • напор воды;
  • необходимая потребляемая мощность;
  • размер рабочего колеса;
  • максимальная высота всасывания жидкости.

Итак, рассмотрим более детально каждый из показателей, а также приведем формулы расчета для каждого из них.

Расчет производительности центробежного насосного агрегата проводится согласно следующей формуле:

W = l1*(п*d1 – b*n)*c1 = l2*(п*d2 – b*n)*c2

Обозначение этой формулы следующее:
W – производительность насоса, измеряемая в м3/с;
l1,2 – ширина рабочего колеса соответственно по диаметрах d1,2;
d1 – диаметр всасывающего патрубка;
d2 – диаметр рабочего колеса;
b – толщина лопаток крыльчатки;
n – количество лопаток;
п – число «пи»;
с1,2 – меридианные сечения входящего и выходящего патрубков.

Возможно, Вас заинтересует статья о классификации центробежных насосов.

Статью о центробежных самовсасывающих насосах читайте здесь.

Создаваемый центробежным насосом напор воды рассчитывается по формуле:

N = (h2 – h1)/(p * g) + Ng + sp

Переменные в формуле обозначают:
N – высота напора, измеряемая в метрах;
h1 – давление в емкости забора жидкости, измеряемое в Па;
h2 – давление в емкости приема жидкости;
p – плотность жидкости, которая перекачивается насосом, измеряется в кг/м3;
g – постоянная величина, указывающая ускорение свободного падения;
Ng – показатель необходимой высоты подъема жидкости;
sp – сумма потерь напора жидкости.

Расчет необходимой потребляемой мощности производится по следующей формуле:

M = p*g*s*N

Переменные формулы означают:
M – необходимая потребляемая мощность;
p – плотность перекачиваемой жидкости;
g – величина ускорения свободного падения;
s – необходимый объем расхода жидкости;
N – высота напора.

Максимальная высота всасывания жидкости рассчитывается по формуле:

Nv = (h1 – h2)/(p * g) – sp – q2/(2*g) – k*N

Обозначение переменных следующее:
Nv – высота всасывания жидкости;
h1 – давление в емкости забора;
h2 – давление жидкости на лопатки крыльчатки;
p – плотность жидкости, которая перекачивается;
g – ускорение свободного падения;
sp – количество потерь во входящем трубопроводе при гидравлическом сопротивлении;
q2/(2*g) – напор жидкости во всасывающей магистрали;
k*N – потери, зависящие от прибавочного сопротивления;
k – коэффициент кавитации;
N – создаваемый насосом напор.

Важные моменты и полезные советы в обустройстве скважины

В заключение хотелось бы привести в пример некоторые моменты обустройства, на которые необходимо обратить внимание. Такие системы необходимо устанавливать при большом количестве потребляемой воды за 1 час, а также при слабой наполняемости скважины

Такие системы необходимо устанавливать при большом количестве потребляемой воды за 1 час, а также при слабой наполняемости скважины.

Выбирая насос, необходимо учитывать его мощность

Здесь важно определить для себя не только количество потребляемых киловатт в час, но и понять, что расстояние от насоса до активного оборудования в части выбора места установки гидроаккумулятора и реле давления должно быть учтено. То есть, считайте длину шланга, на которую насос может подавать воду без потери давления с учетом его нижней точки до места установки гидроаккумулятора

Устанавливайте обратный клапан. Этот узел позволит воде не сливаться обратно, а, напротив, задерживаться в трубе. Обратный клапан устанавливается в насос и опускается вместе с ним в скважину. Насос должен быть подвешен на металлическом тросе и ни в коем случае не висеть на шланге (о правилах установки скважинного насоса мы более подробно рассказываем в отдельном материале).

Чтобы исключить загрязнение, что в последующем может привести к уменьшению выхода воды на поверхность, рекомендуется устанавливать оголовок.

Принцип повышения дебита скважины при его падении, путем установки оголовка:

Рекомендуют производить монтаж гидроаккумулятора и прочих услуг автоматики в котельной, где уровень влажности ниже, что продлит срок службы электромеханических узлов системы.

Рекомендуется не экономить на емкости гидроаккумулятора. Стоит помнить, что только половина его емкости будет заполнена водой, поскольку вторая половина содержит в себе сжатый воздух. Гидроаккумулятор емкостью на 100 литров содержит не более 50 литров. Чем больше емкость, тем реже будет включаться насос, что в конечном счете продлит срок его эксплуатации. Это также даст больше времени на наполнение скважины.

Обязательно оборудуйте приямок глубиной не менее 2 м. На выходе трубы утепляйте ее, а также располагайте саму трубу из приямка в котельную дома на большем уровне, чем глубина промерзания грунта в вашем регионе. Считается, что для ЦФО труба должна быть зарыта не менее, чем на глубину 1,6 метра.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий