Càlcul dels principals paràmetres de la bomba per a ús domèstic
Una bomba d’aigua és un dispositiu que s’utilitza per bombar líquids durant molt de temps. Sense aquest equip no es pot fer ni a la datxa ni a les parcel·les. Les bombes d’aigua s’utilitzen per subministrar aigua de pous i forats als sistemes de reg i reg, per omplir dipòsits d’aigua, per garantir el funcionament ininterromput del sistema d’aigua, per bombar l’aigua quan s’assequen les seccions.
El contingut
Tipus de bombes utilitzades en la vida quotidiana
La informació general sobre les bombes diu que són unitats, el principal objectiu del qual és bombar líquids utilitzant una pressió creada artificialment. És a dir, la bomba és mecanisme hidràulicque converteix l’energia mecànica del disc en l’energia de l’aigua, garantint-ne el moviment.
Hi ha un gran nombre de tipus de dispositius d'aquest tipus, cadascun dels quals està dissenyat per realitzar tasques específiques en determinades condicions. Les unitats difereixen no només en el dispositiu, sinó també en el mètode de transport de l’aigua. Per a ús domèstic en una casa privada s'utilitzen bombes centrífugues, bombes de vortex i vibracions. A més, aquest tipus d’unitats es poden immergir o treballar fora del líquid, és a dir, de la superfície.
Màquines centrífugues
Les màquines centrífugues hidràuliques són les unitats més populars i populars per a ús domèstic.. Aquesta popularitat no és casual. Les màquines centrífugues tenen un disseny molt senzill i són fàcils de reparar a casa. A més de tot això, és molt bombes fiables, que es distingeix per la seva durabilitat durant l’operació.
Una bomba centrífuga consisteix en només dos elements principals: el cos (cargol) i el girador amb fulles.
El principi de l'aparell centrífug simple:
- l’aigua que entra a la cambra, on es troba l’impulsor giratori, és captada per les pales;
- es crea una força centrífuga a la cambra, que pressiona l'aigua contra les parets de la carcassa;
- com a resultat, a causa de l'aparició de l'excés de pressió al difusor, l'aigua és empesa a través de la sortida;
- Al mateix temps, quan l'aigua surt del difusor, es crea un buit al centre de la cambra, que fomenta l'absorció del fluid a través de l'entrada.
Les unitats centrífugues són bombes d’aigua per a ús domèstic. Per tant, es poden utilitzar per a les tasques següents.
- Subministrar aigua al sistema reg i reg de plantes. En aquest cas, amb l'ajut de màquines hidràuliques, es bomba el líquid dels pous i forats, dels embassaments superficials, així com dels embassaments naturals o artificials.
- Els dispositius us permeten subministrar aigua sistemes de subministrament d'aigua autònoms.
- Les unitats us permeten treure l’aigua acumulada a les caves, soterranis i aigua acumulada al territori de l’interior.
Màquines hidràuliques Vortex
L’element principal de l’aparell de vòrtex, a més de centrífug, és impulsor. Però la seva estructura és una mica diferent de la impulsora de la unitat centrífuga.
El impulsor és un disc amb fulles situades al voltant de la seva circumferència. El disc s’instal·la amb els tubs d’entrada i sortida disposats a la part superior. La figura següent mostra l'estructura del tipus de vortex de la bomba.
El girador està muntat de forma excèntrica en relació amb la sortida anular.El líquid flueix cap a la cambra de manera tangencial a la paleta i es mou al voltant de l’anell a causa de les forces centrífugues. Els dos canals, l'entrada i l’escapament, estan separats per una partició. Quan el girador gira, es crea una baixa pressió a prop del broquet d’entrada, la qual cosa facilita l’absorció del líquid. La sobrepressió es crea a la sortida, que empeny l'aigua de l'aparell.
Es mostra la figura següent diferència de disseny entre la bomba centrífuga i la bomba vortex.
Com que els dispositius de vortex són capaços de crear una alta pressió de líquid (de 3 a 9 vegades més que un dispositiu centrífug) amb un flux reduït, s'utilitzen amb més freqüència per al subministrament d’aigua, instal·lant-los a les estacions de bombament. Al capdavall, per subministrar aigua a un apartament situat a la planta 9 o superior, es necessitarà una pressió suficient al sistema i només les bombes de vortex poden fer front a aquesta tasca.
A més, la bomba de vortex és una unitat universal capaç de bombar mescles líquid-gasoses i líquids volàtils, com el querosè, la gasolina i altres. Per tant, aquest dispositiu s’utilitza en sistemes de recàrrega de combustible.
Vibració
Els dispositius de tipus de vibració són molt populars entre els residents d’estiu a causa de baix consum i baix cost (de 800 a 1500 rubles).
Però, en triar una bomba per bombar aigua, cal tenir en compte que les vibracions són perjudicials per a qualsevol mecanisme. L’equip de vibració, que té una vida útil gairebé mai superior a dos anys, no és una excepció.
La figura següent mostra l'estructura interna de l'aparell de vibració per bombar aigua.
Com es pot apreciar a la figura, la bomba està dissenyada de manera que en ella sense peces rotatives. S'utilitza una bobina elèctrica (2) com a motor a l'aparell (vegeu la figura anterior), que crea un camp magnètic. Aquest camp atrau l’ancoratge (4) muntat a la vareta (5). També s’instal·la al pistó de la vareta (11). Quan cau juntament amb la tija, es crea un buit a la cambra superior de l'aparell, de manera que la vàlvula (10) s'obre i l'aigua comença a fluir a la cambra. Després de la desaparició del camp magnètic, la vareta s'alça juntament amb el pistó. En aquest cas, la vàlvula d’entrada es tanca i la vàlvula de sortida s’obre, i l’aigua surt a pressió.
A causa del corrent altern que alimenta la bobina, el camp magnètic és generat per polsos amb una freqüència de 50 Hz. És a dir, el pistó es mou cap amunt i cap avall amb una freqüència de 100 vegades per segon.
La bomba d’aigua vibradora es pot utilitzar per a les finalitats següents:
- bombar aigua d’un pou ben excavat per netejar-lo;
- subministrament d’aigua d’un pou per a necessitats del consumidor;
- subministrament d’aigua de diversos tancs (tancs, cisternes, etc.);
- bombar aigua de les habitacions exposades a inundacions;
- bombar aigua de trinxeres i pous;
- subministrament d’aigua per al reg des de fonts d’aigües obertes com ara riu, llac, piscina.
No es recomana utilitzar una bomba vibradora per subministrar aigua d’un pou.. Aquest fet s'explica per l’efecte perjudicial de les vibracions a les parets del pou, de manera que cauen. El col·lapse de la paret del pou es retirarà completament de la troja. A més, l'aparell mateix estarà cobert de terra a gran profunditat, des d'on serà impossible l'extracció.
Dispositius superficials i d'immersió
Al mercat d’equips de bombament hi ha 2 tipus d’unitats per bombar líquid: submergible i superficial. El segon es diu estacions de bombament. Aparells de superfície de treball segons el principi d’aspiració. Les estacions de bombament poden incloure bombes centrífugues o vòrtex. El rendiment d’aquests dispositius depèn de l’alçada a la qual vulgueu pujar el líquid. A la pràctica, les unitats domèstiques poden aixecar aigua a una profunditat no superior a 8 m.
Les unitats que tinguin una peça de treball en un líquid es diuen submergibles. Aquests dispositius poden ser tant de tipus vibratori com centrífug, la construcció de la qual s'ha esmentat anteriorment.El principal avantatge dels vehicles submergibles sobre els de superfície és que són capaços de subministrar aigua a una profunditat superior als 8 metres. Aquesta característica és especialment útil durant l'estació seca, quan el nivell de les aigües subterrànies baixa significativament.
Característiques de la selecció de la bomba
Si decidiu dur el subministrament d’aigua a la casa d’estiu o a l’habitatge privat, per al qual el pou és un pou o bé, s’ha de seleccionar la bomba després de realitzar càlculs precisos. Aquest últim hauria d’incloure la longitud de la canonada, la profunditat d’immersió de la màquina hidràulica, la distància a la marca d’aigua estàtica al pou i altres paràmetres. A més, a l'hora de triar un equipament per al subministrament d'aigua, és necessari estudiar correctament les característiques principals de la bomba, com ara el consum de potència, el rendiment, la pressió i les característiques del soroll de la unitat.
Consum d'energia
La potència de la bomba és una característica de rendiment que s'hauria de tenir en compte en instal·lar una unitat. Com més poderosa sigui la unitat, la una secció transversal més gran necessita un cable per connectar-lo. A més, si la casa té un cablejat dèbil, cal tirar una línia de subministrament independent al dispositiu i instal·lar-hi el sistema de protecció en forma de disjuntor.
Rendiment
El volum de fluid que es bomba durant un període de temps determinat determina el cabal de la bomba, és a dir, el seu rendiment. Els paràmetres de rendiment solen indicar-se en l / min o m3/ h
S'hauria de suposar que com més profund el dispositiu es troba immers en el pou, menys serà el seu rendiment. Per tant, s'han de tenir en compte aquests paràmetres en el càlcul
Pressió del cap
Per tal de triar la bomba adequada, cal calcular el valor de pressió, que es defineix com l’energia transferida al fluid dels elements en moviment de la unitat, per exemple, un pistó o un impulsor. En paraules senzilles, el cap de la bomba és L'alçada a la qual la unitat pot elevar l'aigua. Pressió mesurada en metres.
Nivell de soroll
Com que la unitat està alimentada per un motor elèctric, l’aparició de soroll durant el seu funcionament és inevitable. El soroll es deu principalment a la rotació dels coixinets del motor i al girador muntat sobre el seu eix per refredar-lo. En cadascuna manual de la unitat indica el nivell de soroll que produeix. Per tant, la selecció de la bomba s'ha de fer no només en els indicadors anteriors, sinó també en el nivell de soroll.
Si la bomba que heu seleccionat és bastant sorollosa, s’hauria d’instal·lar al soterrani o en un edifici separat de la casa.
Si aneu comprar unitat submergibleno hi ha necessitat de preocupar-se pel soroll que es produirà, ja que funcionarà sota terra profunda, que és un bon aïllant de so.
Càlcul de paràmetres de la bomba submergible
Abans de triar una bomba submergible, es recomana calcular paràmetres com a rendiment i pressió.
Càlcul del rendiment
Perquè l'equip pugui satisfer plenament les necessitats dels residents de la casa a l’aigua, cal calcular correctament el rendiment de la bomba abans de comprar-lo. El flux d’aigua total es pot trobar si resumiu els seus costos en tots els punts de consum a la casa. Per simplificar els càlculs, podeu utilitzar els percentatges de flux que es mostren a continuació.
Després de resumir els costos de tots els punts d’admissió possibles, heu de calcular el consum d’aigua estimat al sistema. Aquest indicador serà significativament inferior al que va resultar a l’hora de resumir, ja que la probabilitat d’utilitzar tots els punts d’administració d’aigua al mateix temps és extremadament baixa. També podeu utilitzar la taula següent per calcular el valor.
A les columnes amb ompliment gris, es mostren els indicadors del cabal màxim d’aigua amb un sol ús de tots els punts de la tanca. Les columnes sense abocar (blanc) indiquen els valors del flux de fluid estimat, que reflectirà el consum real d’aigua.
És important! Atès que en la descripció de la unitat el seu rendiment no està indicat en litres per 1 segon, sinó en m3/ h, llavors el nombre obtingut amb la taula s'ha de multiplicar per un factor de 3,6.
Per exemple, els següents punts d’aigua s’estableixen en una casa de camp:
- lavabo amb un cabal de 0,1 l / s;
- lavabo amb mesclador - 0,12 l / s;
- rentadora (automàtica): 0,25 l / s;
- lavabo de cuina amb mesclador - 0,12 l / s;
- cabina de dutxa amb mesclador - 0,12 l / s;
- escalfador d’aigua: 0,1 l / s.
Resumint el consum total de tots els punts de consum, obtenim: 0.1 + 0.12 + 0.25 + 0.12 + 0.12 + 0.1 = 0.81 l / s. Però, atès que hi ha un petit jardí a prop de la casa i una parcel·la per al jardí, aleshores cal afegir el valor del cabal de l'aigua al valor, que és igual a 0,3 l / s: 0,81 + 0,3 = 1,11 l / s. A continuació, trobem a la taula el cabal estimat, proper a 1,11. Davant d’aquesta xifra hi ha 0,58 l / s. Aquest nombre reflecteix el consum real d’aigua en aquesta casa. El resultat s'ha de traduir en m3/ h: 0,58 x 3,6 = 2,008 m3/ h
Resumint: el consum d’aigua en aquesta casa d’estiu és d'aproximadament 2 m3/ h Sobre aquesta base, és necessari seleccionar una bomba amb una capacitat lleugerament superior a 2 m3 / h.
Càlcul del capçal
Per calcular el cap per a una bomba submergible, s'aplica la següent fórmula: H tr = N geo + N pèrdues + N lliure
- H tr - Cap requerida.
- H geo - el valor de la diferència d'elevació entre el punt més alt de la presa d'aigua i el punt on es troba el dispositiu.
- H pèrdues - valor total de les pèrdues en procés. Les pèrdues poden ser causades per la fricció de l’aigua a la línia, així com per la reducció de la pressió en llocs de corbes de canonada i en tees. H pèrdues, extreta de les taules següents. La primera taula està dissenyada per determinar les pèrdues en les canonades de polímer, i la segona, en metall.
- H lliure - Aquesta és una característica de pressió que determina la pressió lliure sobre el bec. Depèn del confort de l’ús de les canonades a la casa. Per als càlculs es necessita una mitjana de 15-20 m.
Per tant, per realitzar el càlcul del capçal de la bomba, hi ha disponibles les següents dades:
- pou de 30 m de profunditat;
- distància a l'aigua de la superfície del sòl - 10 m (és un nivell estàtic);
- nivell dinàmic (determina la quantitat d'aigua que cau quan la unitat està en funcionament): 15 m;
- la bomba està situada a un metre per sota de la dinàmica, és a dir, a una profunditat de 16 m;
- el volum d’aigua que es bombarà fora del pou - 3 m3/ h;
- habitatge retirat de la font a 20 m;
- canonada de plàstic de 32 mm de diàmetre;
- es posa al voltant de la casa un tub de plàstic amb un diàmetre de 25 mm i una longitud de 15 metres;
- els punts d’administració d’aigua es troben a la 2a planta (en aquest cas, es pren una alçada de 5 metres);
- El sistema disposa de 2 vàlvules de retenció, 3 tees, 2 angles de 90 graus i 1 vàlvula de tancament.
Primer heu de calcular H geo. Aquest indicador es calcula sumant el nivell dinàmic i l’altura màxima del punt d’aigua: H geo = 15 + 5 = 20 m. A més, les pèrdues en el sistema es calculen per sumació. En la taula de pèrdues destinada a canonades de plàstic, és necessari trobar una fila amb un valor de 3 m3/ h
És important! Cal tenir en compte el fet que els valors de la taula es donen per a una canonada amb una longitud de 100 m. Per tant, tots els valors hauran de ser dividits per 100.
Així, trobem a la taula els valors d’un tub amb un diàmetre de 32 mm (1,54) i per a un tub de 25 mm (2,54). A continuació, trobem les pèrdues per a la resta del sistema: una vàlvula amb un T té un valor de 4, i un angle amb una vàlvula és 1. Ara podeu calcular la pèrdua: (1,54 x 20/100) + (2,54 x 15/100) + (( 3 + 2) x 4) + ((1 + 1) x 1 = 21,689 (aproximadament 22 metres). A continuació, substituïu els valors de la fórmula per determinar el cap (H) tr = N geo + N pèrdues + N lliure): H tr = 20 + 22 + 15 = 57 metres. Com a resultat, per a aquest exemple, necessiteu una unitat amb una capacitat de 3 m3/ h i el cap a menys de 57 metres.
Càlcul de potència
Hauríeu de saber que el càlcul de la potència de la unitat és un procés bastant complicat que utilitza fórmules complexes i diverses variables. Per tant, serà més raonable abordar aquesta pregunta de l’altra banda: primer cal calcular els paràmetres del dispositiu com a rendiment i pressió i, a partir d’aquestes dades, podeu triar un model de bomba. Les instruccions per a ell i indicaran el consum d’energia del dispositiu.
Càlcul de paràmetres de l'aparell superficial
Com ja s'ha esmentat, les estacions de bombament poden funcionar amb pous en els quals l'aigua es troba a un nivell no superior a 8 metres de la superfície. Però, quan instal·leu la unitat, cal tenir en compte la distància del dispositiu des del pou, en funció de la profunditat de la presa d’aigua. Per exemple, si es pren aigua a una profunditat de 4 metres, la unitat es pot instal·lar a una distància de 16 metres del pou. Per obtenir càlculs més precisos, podeu utilitzar la taula següent.
Càlcul del rendiment
Per a una bomba de superfície, el rendiment es calcula sobre el mateix principi que per a una unitat submergible. Com es fa això es discuteix anteriorment.
Càlcul del capçal
Per conèixer el valor de la pressió de l'estació superficial, no cal fer càlculs complexos. El cap es calcula utilitzant fórmules simples: H = A + B + D. La fórmula es mostra a la figura següent: