Подача воды для нужд производственных систем
Производственные системы могут обеспечиваться водой, поставляемой из поверхностных источников без ее очистки, необходимо только, чтобы ее качество соответствовало требованиям технологического процесса. Например, требованиям, предъявляемым к устройствам охлаждения, в большинстве случаев соответствует вода из водохранилищ или рек.
Подача воды для насосных станций первого подъёма зависит от места подачи. Так, вода подается либо напрямую в производство, либо в оборотную систему, которая оснащена насосными станциями циркуляционного типа.
Если вода подается напрямую, подача её должна соответствовать режиму ее расхода. При равномерном режиме расхода для расчета подачи используют формулу, если расход неравномерный, то расчет производится по пиковому значению потребления воды в наиболее загруженные дни, а это значит, что расчет насосной станции проводится так же, как для станций второго подъема, работающих в сети городского водопровода.
Если подача осуществляется в оборотную систему, то станция первого подъема осуществляет перекачивание воды в объёме среднечасового расхода, что необходимо для восполнения безвозвратных потерь. В таком случае вода сначала подается в отдельный резервуар, а в дальнейшем осуществляется ее подача в систему водоснабжения при помощи циркуляционного насоса, что происходит в соответствии с графиком расхода воды.
Что нужно знать еще о насосной станции
Насосная станция не только должна обеспечивать подачу воды из скважины к потребителю, но и обеспечивать оптимальный напор. Ее можно располагать в самых разных местах системы водоснабжения. К примеру, если речь идет об обустройстве скважины общего назначения, то оптимальным вариантом можно считать монтаж погружного насоса. Но можно обустроить поверхностные насосы, которые располагаются на уровне земли и забирают воду из скважины через шланг. Правда, поверхностный насос не рекомендуется применять для забора воды из больших глубин. Как правило, глубина скважины в этом случае не превышает 9 метров. Для того, чтобы давление в системе было всегда стабильным, рекомендуется устанавливать специальный гидроаккумулятор. Конструктивно – это не что иное, как самый обычный бак, который внутри имеет специальную упругую перегородку (чаще всего – резиновую). Когда давление повышается, перегородка растягивается, а когда понижается – то сжимается, выдавливая необходимый запас воды в систему. Вместо перегородки может применяться и упругая емкость. Но принцип работы тот же самый.
Насосная станция — комплексная система для перекачки жидкостей из одного места в другое.
Насосная станция предполагает и наличие узла управления, который должен определять, когда следует включить насос. Также обычно в комплекте идет манометр, который показывает существующее на настоящий момент давление воды в системе.
Подключение насоса
Для подключения насоса к системе водоснабжения в доме необходимо приобрести не только само оборудование, но и такие дополнительные материалы:
- фильтр для очистки воды;
- гофрированный шланг, благодаря которому будет осуществляться забор воды;
- обратный клапан с фильтром;
- шланг подачи воды;
- коннекторы;
- ФУМ-лента;
- отвертка и крепеж;
- ключи разводные;
- немного воды.
Шаг 1. Для начала следует выбрать место, где будет установлен насос. Это должно быть теплое помещение, желательно – хозяйственная постройка или подвал. Также это может быть специально оборудованное маленькое помещение, построенное возле колодца. Оно должно иметь плотный пол (желательно – бетонный). К полу и прикручивается насос таким образом, чтобы был надежно зафиксирован.
Насос прикручивается
Шаг 2. На входной патрубок наматывается ФУМ-лента для уплотнения соединений.
Уплотнение входного патрубка
Шаг 3. Гофрированный шланг подходящего диаметра подсоединяется к входному патрубку.
Подсоединение гофрированного шланга
Встроенный фильтр
Шаг 4. На другой конец водовода прикручивается клапан, имеющий сетчатый фильтр.
Клапан с сетчатым фильтром
Шаг 5. Шланг опускается в скважину.
Шланг опускается в скважину
Шаг 6. Насос соединяется с системой водоснабжения с помощью специальных коннекторов.
Насос соединяется с системой водоснабжения
Шаг 7. Насос заполняется водой через отверстие подачи, крышку фильтра, заливную горловину. Шланг забора воды и корпус насоса должны быть заполнены жидкостью.
Заполнение насоса водой
Шаг 8. Закручивается выпускное соединение.
Закручивается выпускное соединение
Шаг 9. Кабель питания устройства подключается к розетке.
Подключение к электричеству
Шаг 10. Перед тем как запустить насос, необходимо открыть все краны в системе водоснабжения, чтобы выпустить воздух. Когда насос заработает и через него пойдет вода, краны можно закрыть.
Открывается кран
Видео – Установка насосной станции дома
Поверхностный насос – удачное решение для организации автономной подачи воды в дом. Пользоваться таким насосом несложно, а с установкой при соблюдении инструкции справиться можно самостоятельно. При бережной эксплуатации насос прослужит достаточно долго.
Выбор, установка и подключение поверхностного насоса
Использование поверхностного насоса для полива сада
Поверхностный насос
Пример работы поверхностного насоса
Схема поверхностного насоса
Работающий поверхностный насос
У поверхностных насосов много преимуществ
Центробежный поверхностный насос Водолей БЦ-1,2-1,8У1.1
Вихревой
Центробежный
Эжекторный
Принцип работы самовсасывающих насосов
Горизонтальный поверхностный насос центробежный
Электронасос автоматически подаст воду в дом, что весьма удобно и практично
Насосная станция с встроенным эжектором
Насосная станция
Насос прикручивается
Уплотнение входного патрубка
Подсоединение гофрированного шланга
Встроенный фильтр
Клапан с сетчатым фильтром
Шланг опускается в скважину
Насос соединяется с системой водоснабжения
Заполнение насоса водой
Закручивается выпускное соединение
Подключение к электричеству
Открывается кран
Насосная станция водоснабжения
На схеме приведены соотношения высоты всасывания (Х) к длине горизонтальной части трубопровода от колодца
Насос поверхностный Patriot PTQB70
Параметры, характеризующие центробежные насосы
Чтобы правильно подобрать оборудование для скважины 15 метров или глубже, следует обратить внимание на характеристики устройства и сопоставить с имеющимися условиями водозабора. Какие параметры должны интересовать потребителя в первую очередь? Вот их перечень:
- напор;
- производительность;
- потребляемая мощность;
- диаметр корпуса;
- дополнительные опции (защита от перегрева, наличие плавного пуска, пульт управления).
Как определить, какими характеристиками должно обладать необходимое оборудование? Об этом по порядку.
Напор
Этот параметр насоса определяет, на какую максимальную высоту способен поднять он столб воды. Чтобы определить необходимый в конкретном случае напор, следует провести простые расчеты. Нужно к глубине установки насоса в колодце прибавить высоту подъема воды к самой верхней точке водозабора (допустим, второй этаж коттеджа). Не нужно при этом забывать про горизонтальные участки транспортировки жидкости, что тоже создают сопротивление. Обычно 10 м прохода водой горизонтальной трубы приравнивают к 1 метру вертикального подъема. Просуммировав все данные и добавив к полученному результату 10-15% (погрешность, плюс сопротивление угловых участков трубопровода и различных соединений), получаете искомый показатель напора.
Насос для глубинной скважины в 40 метров
Производительность
Этот параметр насосного оборудования следует соотносить с такой характеристикой скважины, как дебет (приток). Нужен насос, производительность которого не будет значительно превышать приток в водоносный колодец. Дебет скважин на песок редко превышает 1,5 м3 в час. Из этого показателя (или из того, что указан в паспорте водоносного сооружения) и следует исходить, выбирая производительность насоса.
Мощность
Эта характеристика насосного оборудования важна только в плане экономии энергоресурсов (электричества). Чем больше потребляемая мощность, тем больше придется платить по счетам за использованную электроэнергию.
Диаметр
Окружность корпуса насоса должна быть меньше внутреннего диаметра обсадной трубы хотя бы на четверть. В противном случае возникнут сложности с установкой оборудования, его выемкой, а также некоторые эксплуатационные проблемы.
Расчет по напору
Произведем расчет по напору для следующих условий:
- расстояние от источника воды до участка монтажа мембранного бака — 9 м
- динамический уровень — 15 м
- высота потолков в двухэтажном коттедже — 3,5 м
Расчет напора насосной станции ведется по формуле:
N = D*10,2 + Nсумм, где D — показатель давления, который требуется создать в сети (около 2–3 бар (м), в среднем – 2,5 бар (м);
10,2 — константа;
Nсумм = n1 + n2 + n3 + n4 + n5 (показатели суммарного напора), где n1 — расстояние от поверхности земли до максимально высокого элемента водоразбора. В данном случае примем это значение равным 5 м;
n2 — расстояние от динамического уровня до поверхности земли;
n3 — значение потерь напора в сети при преодолении гидравлического сопротивления (этот показатель на горизонтальных участках магистралей принимается равным 1 м напора на каждые 10 м магистрали; в данном случае примем это значение равным 3 м);
n4 — расстояние от источника водоснабжения до оборудования, размещенного в здании (для расчета этого показателя следует принимать во внимание, что десяти метрам горизонтальной магистрали соответствует 1 м вертикального трубопровода. В данном случае, поскольку расстояние от источника воды до участка монтажа мембранного бака составляет 9 м, ему соответствует 0,9 м по вертикали);. n5 — показатели давления в точке максимально высокого элемента водоразбора (около 2,5 м)
n5 — показатели давления в точке максимально высокого элемента водоразбора (около 2,5 м).
Таким образом, для заданных условий:
Nсумм = 5 м + 15 м + 3 м + 0.9 м + 2,5 м = 26,4 м, тогда N = 2,5 * 10,2 + 26,4 = 51,9 м.
Корпорация Pedrollo предлагает насосные станции, значения напора которых достигают:
- 34 м — CPm 158-24CL
- 35 м — JSWm 1BX-24CL
- 35,5 м — 3CPm 100E-EP I
- 36 м — 3CPm 80E-EP I
- 38 м — CPm 170-24CL, PKm 60-24SF, PKm 60-24CL, PKm 60-EP I
- 39 м — 2CPm 25/130N-EP I
- 41 м — Pedrollo JCRm 1B-24CL
- 45 м — 4CPm 100E-EP I
- 46 м — Pedrollo JCRm 10M-24 CL, JSWm 10MX-24 CL, JSWm 10MX-60CL
- 47 м — Pedrollo JCRm 1A-24CL, JSWm 1AX-24CL
- 48 м — 4CPm 80E-EP I
- 50 м — JSWm 12MX-24CL, JSWm 12MX-60CL, PKm 65-24SF, PKm 65-24CL, PKm 65-EP I
- 53 м — 2CPm 25/140H-EP II
- 55 м — Pedrollo JCRm 15M-24CL, JSWm 15MX-24 CL, JSWm 15MX-60CL
Насосная станция дождевого стока с регулирующими резервуарами
Необходимо запроектировать насосную станцию дождевого стока (ЛНС) с регулирующими резервуарами. Главная задача определить производительность насосов и объем регулирующего резервуара.
В дождевом стоке очень большой секундный расход, экономически целесообразно устанавливать перед ЛНС регулирующие резервуары. Резервуары будут выполнять функцию усреднения расчетного расхода. Тем самым мы значительно уменьшим производительность насосов, габаритные размеры ЛНС и потребляемую электроэнергию ЛНС.
Схема проектирования следующая: Весь расчетный расход дождевых вод поступает в регулирующие резервуары. Из резервуаров сток самотеком поступает в ЛНС. ЛНС и резервуары выполнены по принципу сообщающих сосудов. Т.е.
максимальный уровень в них на одной отметке. Минимальный уровень в ЛНС ниже дна резервуаров. Включение насосов в ЛНС начинается от среднего уровня воды в ЛНС. Отключение насосов от минимального уровня воды в ЛНС.
Расчет выполнен по ФГУП «НИИ ВОДГЕО», Приложение 8.
- Рабочий объем резервуара насосной станции Wнс при максимальной производительности насосов Qнс рассчитывается по формулам:
- Wнс=(0,06*Qr*tr/(2-n))*((Tkнс/tr)2-n— (Tннс/tr)2-n — (Tннс/tr — 1)2-n — Qнс*(2-n)*(Tkнс/tr — Tннс/tr )/Qr)
- Tннс = tr*(Qнс/Qr)1/(1-n),
- Qнс = Qr *((Tkнс/tr)1-n — (Tkнс/tr -1)1-n)
- где Wнс − рабочий объем резервуара насосной станции, м3; Qнс − максимальная производительность насосной станции, л/с; Тннс − момент времени, при котором расход дождевого стока, поступающего в насосную станцию, начинает превышать ее максимальную производительность, мин; Ткнс − момент времени, при котором расход дождевого стока, поступающего в насосную станцию, перестает превышать ее максимальную производительность, мин.
Примечание: Как видно из формул, в расчете две неизвестные — производительность насосов и объем регулирования. Т.е. необходимо подобрать эти два значения таким образом, чтобы оба сооружения были экономически целесообразны — чтобы можно было подобрать насосы и при этом резервуары были адекватных размеров.
Расчет в ручном режиме — очень трудоемкий. Рекомендую выполнить расчет в экселе. Что значительно упрощает и ускоряет процесс вычисления, так же исключает ошибки арифметики. Так же Вы можете воспользоваться калькулятором для выполнения данного расчета — см.
Объем регулирующего резервуара и производительность ЛНС
Где: Qr=557,93л/с (из расчета дождевого стока)
Принимаем производительность насосной станции 220л/с. Из расчета дождевого стока: tr=14,73, n=0.59. Подставляем все значения в формулы и определяем неизвестные.
- Tннс =14,73*(220/557,93)1/(1-0,59) = 1.52
- 220=557,93*((Tkнс/14,73)1-0,59 — (Tkнс/14,73 -1)1-0,59)
- Получаем: Тнск=24,013
- Wнс=(0,06*557,93*14,73/(2-0,59))*((24,013/14,73)2-0,59— (1,52/14,73)2-0,59 — (24,013/14,73 — 1)2-n — 220,0*(2-0,59)*(24,013/14,73 — 1,52/14,73 )/557,93) = 203,08 м3
- Принимаем регулирующий объем для насосной станции:
Wрег.=219,2м3 (из них 200 м3 объем резервуаров, 19,2 м3 объем в насосной станции).
Производительность насосной станции составит:
Q=220л/с
Для насосной станция ливневого стока (ЛНС) принимаем третью категорию надежности. Принимаем два рабочих насоса с производительностью 110л/с каждый.
- Один резервный насос хранится на складе.
- Напор насосов составит:
- Напорный трубопровод Д=400мм (напорный полиэтилен), V=2,25м/с, 1000i=10.389:
- Н=(155,90-144,62)+1,5+1,1*1095*0,010389+0,5=25,8м
- Где: 1,5м – потери в насосной станции;
- 0,5м – напор на излив в колодце-гасителе;
- 1095м- длина напорного участка от насосной станции до колодца-гасителя;
- 155,90 – отметка напорного трубопровода при входе в колодец-гаситель;
- 144,62 – отметка минимального уровня воды в насосной станции
В ЛНС предусматриваем установку двух рабочих погружных насосов марки Grundfos S2.100.200.500..4.62L.S.290.G.N.D, производительностью 110л/с каждый, напором 25,8м, 50кВт, 380В. Предусматриваем хранение одного резервного насоса на складе.
Виды насосных станций второго подъема и режимы их работы
В зависимости от имеющейся планировки объекта, снабжаемого водой и от расположения самой насосной станции по отношению к напорным аккумуляторам выделяют такие системы как:
- безбашенная;
- с башней, расположенной в начале сети;
- с контррезервуаром.
Стоит отметить, что режим и объем водопотребления непрерывно изменяются и характеризуются большой неравномерностью.
Насосы второго подъема осуществляют подачу воды непосредственно потребителю, и потому рабочий режим такой станции определяется исходя из реального водопотребления.
Расчет режима работы насосной станции второго подъема проводится для следующих ситуаций:
- работа станции в часы пикового и минимального расхода воды в сутки наибольшего ее потребления;
- работа системы при необходимости тушения пожара в моменты пикового расхода воды;
- аварийная работа станции.
При этом для системы имеющей контррезервуар дополнительно производится расчет на случай максимального транзита воды в контррезервуар.
Полезные рекомендации по определению значения глубины
Данная программа используется не столько для правильного подбора станций, поскольку диапазон имеющихся изделий варьируется от 8 до 14 метров. Эти расчеты больше нужны для планирования места расположения конструкции. Существует определенная схема монтажа устройства при откачке жидкости из источника извне.
Вариант монтажа насосной установки
Важным показателем является G, обозначающая высоту прибора по отношению к динамическому уровню воды в имеющемся источнике. При этом насос должен справляться с перемещением воды на данную высоту. Определить данный уровень скважины не сложно. Для этого подсчитывается превышение места насосного устройства над зеркалом воды.
Некоторое гидравлическое сопротивление присутствует на горизонтальных участках трубопроводной линии, которые протягиваются от источника подачи воды до места монтажа станции. На значение сопротивления воздействуют некоторые параметры. Прежде всего, сечение труб. Ведь, чем оно больше, тем лучше проходит вода. А также значение имеет материал, из которого они изготовлены. В полимерных магистралях хорошего качества вода будет меньше задерживаться, чем в стальных. В вычислениях не стоит учитывать трубы с сечением более дюйма, так как они не оказывают влияние на значение напора.
Подключение станции к скважине
Все оказывающие влияние параметры предусмотрены в алгоритме представленного калькулятора. Если показатель всасывания на определенную глубину для скважины будет больше возможностей, которые могут обеспечить насосные приборы, то потребуется проведение дополнительных мер. Например, разместить оборудование очень близко к скважине. Для этого прокладываются пластиковые трубы большого диаметра или устройство размещается поближе к источнику.
Также для обеспечения качественного водоснабжения используется погружной прибор. Он способен перемещать воду в специальный резервуар, откуда станция передает жидкость дальше. При этом обеспечивается полноценное функционирование конструкции.
Выполняя расчеты, не путайте напор с описываемым показателем. Будьте внимательны, так как данные характеристики в паспорте пишутся в метрах. Глубина всасывания отображает, с какого расстояния оборудование способно поднять воду. А значение напора показывает, какой давление образуется на выходе из насосного устройства. Для проведения вычислений напора также на сайте есть подходящий калькулятор.
Одно- и двухтрубные насосы – какие выбрать?
Установка и подключение бытовой насосной станции выполняется только в случаях, когда бурят скважину на даче глубиной не более 20 м. Если водоносные слои залегают в грунте ниже, толку от компактного насоса не будет никакого. В подобных ситуациях следует монтировать особый глубинный насос
При подборе интересующего нас оборудования следует обращать внимание на его технические параметры и режимы функционирования, а не только на стоимость насосной станции. Прежде всего, необходимо определиться с видом всасывающего трубопровода
Насосная станция
Насосная станция
Он бывает:
- эжекторным (иначе говоря – двухтрубным);
- однотрубным.
Станции с одной трубой очень просты по своей конструкции. В них жидкость из скважины поступает в корпус используемого насосного оборудования по единственной имеющейся линии. Установка такого агрегата своими руками производится без проблем, причем достаточно быстро. Насосы с двумя трубами представляют собой конструктивно более сложное устройство. Но и эффективность его функционирования в разы выше и надежнее однотрубного оборудования.
В эжекторной насосной станции подъем воды обеспечивается разрежением, которое образуется за счет особого колеса. Оно изначально установлено в агрегате. Увеличение разрежения обусловлено инерцией жидкости, совершающей при включении оборудования круговое движение. За счет этой схемы насосы с двумя трубами всегда характеризуются малой мощностью, обладая при этом большим показателем полезного действия. Они способны поднимать жидкость с больших глубин. Поэтому установка двухтрубной насосной станции рекомендована для глубин 10–20 м. Если же глубина скважины меньше 10 м, смело ставьте оборудование с одной линией. Оно на все сто процентов справится со своими задачами.
