Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Vodné čerpadlo je zariadenie, ktoré sa dlho používa na čerpanie kvapalín. Bez tohto zariadenia nemôže robiť ani v krajine, ani v domácnosti pozemky. Vodné čerpadlá sa používajú na prívod vody z vrtov a studní do zavlažovacieho a zavlažovacieho systému, naplnia zásobníky vodou, zabezpečujú neprerušovanú prevádzku vodovodného systému a vypúšťajú vodu pri vypúšťaní pozemkov.

Typy čerpadiel používaných v každodennom živote

Všeobecné informácie o čerpadlách hovoria, že ide o jednotky, ktorých hlavným účelom je čerpanie kvapalín pomocou umelého tlaku. To znamená, že čerpadlo je hydraulický mechanizmus, ktorý premieňa mechanickú energiu pohonu na energiu vody, ktorá zabezpečuje jeho pohyb.

Existuje veľký počet typov zariadení tohto typu, z ktorých každý je určený na vykonávanie špecifických úloh za určitých podmienok. Jednotky sa líšia nielen v zariadení, ale aj v spôsobe, akým prepravujú vodu. Na účely domácnosti v súkromnom dome sa používajú odstredivé, vírové a vibračné čerpadlá. Tieto typy agregátov môžu byť aj ponorné a pracujúce mimo kvapaliny, to znamená povrchové.

Odstredivé zariadenia

Hydraulické stroje odstredivého typu sú najobľúbenejšie a požadované jednotky pre domáce použitie . Takáto popularita nie je náhodná. Odstredivé zariadenia majú veľmi jednoduchý dizajn a môžu byť ľahko opravené doma. Okrem toho sú to veľmi spoľahlivé čerpadlá, ktoré sa vyznačujú dlhou životnosťou počas prevádzky.

Odstredivé čerpadlo pozostáva len z dvoch základných prvkov: škrupina (kochlea) a obežné koleso s lopatkami.

Princíp odstredivého zariadenia je jednoduchý:

  • voda, ktorá vstupuje do komory, kde sa nachádza rotujúce obežné koleso, je zachytená svojimi lopatkami;
  • v komore je vytvorená odstredivá sila, ktorá tlačí vodu proti stenám plášťa;
  • Výsledkom toho je, že v dôsledku výskytu nadmerného tlaku v difuzéri je voda vytláčaná cez výstupné potrubie;
  • Súčasne, keď voda opúšťa difuzér, vzniká v strede komory vákuum, čo uľahčuje vstrebávanie kvapaliny cez vstupnú rúrku.

Odstredivé jednotky sú vodné čerpadlá pre domáce použitie. Preto môžu byť použité na riešenie nasledujúcich problémov.

  1. Na dodávku vody do systému zavlažovania a zavlažovania rastlín . Pomocou hydraulických strojov sa vykonáva čerpanie kvapaliny z studní a vrtov, zo zemných nádrží a tiež z prírodných alebo umelých nádrží.
  2. Zariadenia umožňujú napájanie vody do samostatných systémov zásobovania vodou .
  3. Agregáty umožňujú odstrániť nahromadenú vodu v pivniciach, suterénach a nahromadenej vode na dvore.

Vortex hydraulické stroje

Hlavným prvkom vortexového zariadenia, ako aj odstredivého, je obežné koleso. Ale jeho štruktúra je trochu odlišná od obežného kolesa odstredivky.

Obežné koleso je disk s lopatkami umiestnenými pozdĺž jeho obvodu. Disk je inštalovaný v kryte so vstupnými a výstupnými dýzami umiestnenými v hornej časti krytu. Nasledujúci obrázok znázorňuje štruktúru vortexového čerpadla.

Obežné koleso je inštalované excentricky vzhľadom na kohútik. Kvapalina je privádzaná do komory pozdĺž dotyku k obežnému kolesu a pohybuje sa okolo krúžku v dôsledku odstredivých síl. Obidva kanály, vstup a výstup sú oddelené oddielmi. Na vstupnom potrubnom potrubí sa pri otáčaní obežného kolesa vytvára vákuum, ktoré uľahčuje vstrebávanie kvapaliny. Na výstupe sa vytvára pretlak, ktorý vytláča vodu zo zariadenia.

Nasledujúci obrázok znázorňuje rozdiel v konštrukcii medzi odstredivým čerpadlom a vortexovým čerpadlom.

Vďaka tomu, že vortexové zariadenia sú schopné vytvoriť vysokú hlavu kvapaliny (3-9 krát viac ako odstredivé zariadenie) s malým zásobovaním, najčastejšie sa používajú na zásobovanie vodou a inštalujú sa na čerpacích staniciach. Napokon, ak chcete dodať vodu do bytu umiestneného na 9. poschodí alebo vyššie, bude potrebný dostatočne veľký tlak v systéme a len vírové čerpadlá dokážu zvládnuť túto úlohu.

Vírivé čerpadlo je tiež univerzálna jednotka schopná čerpať zmesi kvapalín a prchavých kvapalín, napríklad petrolej, benzín a iné. Preto sa toto zariadenie používa aj v systémoch na doplnenie paliva.

chvenie

Zariadenia typu vibrácií sú veľmi populárne medzi obyvateľmi letnej prevádzky kvôli nízkej spotrebe energie a nízkym nákladom (od 800 do 1500 rubľov).

Ale pri výbere čerpadla na čerpanie vody je potrebné mať na pamäti, že vibrácie škodia akémukoľvek mechanizmu. Vibračné zariadenia, ktorých životnosť zriedka prekračuje 2 roky, nie sú výnimkou.

Nasledujúci obrázok znázorňuje vnútornú štruktúru vibračného zariadenia na čerpanie vody.

Ako je zrejmé z obrázku, čerpadlo je navrhnuté tak, že nemá žiadne rotujúce časti . Ako motor v zariadení sa používa elektrická cievka (2) (pozri obrázok vyššie), ktorá vytvára magnetické pole. Toto pole priťahuje kotvu (4) namontovanú na tyči (5). Na tyč je tiež namontovaný piest (11). Keď klesá spolu s tyčou, vytvorí sa v hornej komore prístroja vákuum, ktoré otvára ventil (10) a voda vstupuje do komory. Po zmiznutí magnetického poľa tyč stúpa piestom. Súčasne sa uzatvára prívodný ventil a výstupný ventil sa otvorí a voda sa vytiahne pod tlakom von.

V dôsledku striedavého prúdu, ktorý je napájaný cievkou, dochádza k výskytu magnetického poľa impulzmi s frekvenciou 50 Hz. To znamená, že piest sa pohybuje dolu a hore frekvenciou 100 krát za sekundu.

Vibračné čerpadlo na vodu sa môže použiť na nasledujúce účely:

  • čerpanie vody z nedávno vykopanej studne na jej čistenie;
  • Dodávka vody zo studne pre potreby spotrebiteľov;
  • zásobovanie vodou z rôznych nádrží (cisterien, nádrží atď.);
  • čerpanie vody z priestorov, ktoré boli zaplavené;
  • čerpanie vody zo zákopov a výkopov;
  • dodávka vody na zavlažovanie z otvorených vodných zdrojov, ako je rieka, jazero, bazén.

Použitie vibračného čerpadla na čerpanie vody z vrtu sa neodporúča . Táto skutočnosť je vysvetlená škodlivým účinkom vibrácií na stenách studne, v dôsledku čoho sú spŕchané. Rozpad stien studne ju úplne odstráni z troy. Navyše samotné zariadenie bude pokryté zemou vo veľkej hĺbke, odkiaľ nebude možné jej extrakciu.

Povrchové a ponorné zariadenia

Na trhu čerpacej techniky existujú dva typy jednotiek na čerpanie kvapalín: ponorné a povrchové. Tiež sa nazývajú čerpacie stanice . Povrchové zariadenia pracujú na princípe odsávania. Čerpadlové stanice môžu mať buď odstredivé alebo vortexové čerpadlá. Výkon týchto zariadení závisí priamo od výšky, v ktorej chcete zdvihnúť kvapalinu. V praxi sú jednotky domácnosti schopné zdvihnúť vodu z hĺbky nie viac ako 8 m.

Jednotky, ktorých pracovná časť je v kvapaline, sa nazývajú ponorné. Tieto zariadenia môžu byť tak vibračné, ako aj odstredivé, ktorých konštrukcia bola opísaná vyššie. Hlavnou výhodou ponorných zariadení pred povrchovými je, že sú schopné napájať vodu z hĺbky viac ako 8 metrov. Zvlášť táto možnosť je užitočná v suchom období, keď je hladina vodného stĺpca výrazne znížená.

Tip! Ak máte na výber: čerpacia stanica alebo ponorné čerpadlo, mali by ste uprednostniť typ jednotky, ktorá je najvhodnejšia pre váš zdroj prívodu vody. Čerpadlo povrchovej vody bude ideálnym riešením na odvádzanie vody z plytkých zdrojov, napríklad z hĺbkových vrtov. Ak sa však vyžaduje získať vodu z artesiánskej studne, je lepšie vybrať ponornú jednotku, pretože povrchový prístroj nemôže túto úlohu zvládnuť.

Charakteristiky pre výber čerpadla

Ak sa rozhodnete pre vodovod v prímestskej oblasti alebo v súkromnej bytovej konštrukcii, ktorá bude mať studňu alebo priechod pre prívod vody, potom musí byť výber čerpadla vykonaný po vykonaní presných výpočtov. Tá by mala zahŕňať dĺžku potrubia, hĺbku ponorenia hydraulického stroja, vzdialenosť od statickej značky vody v studni a ďalšie parametre. Pri výbere zariadenia na dodávku vody je tiež potrebné preskúmať základné charakteristiky čerpadla, ako sú spotreba energie, kapacita, tlak a hlučnosť zariadenia.

Spotreba energie

Výstup čerpadla je výkonová charakteristika, ktorú treba brať do úvahy pri inštalácii jednotky. Čím je jednotka silnejšia, tým väčší je prierez, kábel je potrebný na pripojenie. Okrem toho, ak je dom slabé vedenie, potom je potrebné vytiahnuť oddelené napájacie vedenie k prístroju a nainštalovať ochranný systém vo forme automatického spínača.

produktivita

Objem kvapaliny, ktorá sa čerpá počas určitého časového obdobia, určuje prietok čerpadla, to znamená jeho kapacitu. Parametre výkonu sú zvyčajne označené v l / min alebo v m 3 / h.

Treba brať do úvahy, že hlbšie je zariadenie dodávané do studne, čím je nižšia jeho produktivita. Tieto parametre by sa preto mali brať do úvahy pri výpočte

tlak

Aby ste správne zvolili čerpadlo, je potrebné vypočítať hodnotu hlavy, ktorá je definovaná ako energia prenesená do tekutiny z pohyblivých prvkov jednotky, napríklad piestu alebo obežného kolesa. Jednoducho povedané, hlavou čerpadla je výška, pri ktorej jednotka môže zdvihnúť vodu. Hlava sa meria v metroch.

Tip! Tento parameter je obzvlášť dôležitý pri výpočte vodovodného systému v dome pozostávajúcej z viacerých poschodí. Správny výpočet tlaku môže ľahko využiť prítokové body vody v horných podlažiach budovy domu.

Hladina hluku

Pretože jednotka pracuje na elektrickom motore, je vzhľad hluku v jeho prevádzke nevyhnutný. V podstate je hluk spôsobený otáčaním ložísk motora a obežného kolesa namontovaných na jeho hriadeli na chladenie. V každej príručke jednotka indikuje hladinu hluku, ktorú produkuje. Výber čerpadla by sa preto mal vykonávať nielen podľa vyššie uvedených indexov, ale aj podľa úrovne hluku.

Ak je čerpadlo, ktoré vyberiete, dostatočne hlučné, musí byť inštalované v suteréne alebo v samostatnej budove od domu.

Tip! Pri inštalácii jednotky v suteréne domu sa odporúča zvuková izolácia miestnosti a samotná základňa, na ktorej bude zariadenie inštalované, bude vibroizolovaná.

Ak sa chystáte kúpiť ponornú jednotku, potom okolo hluku, ktorý bude publikovať, nemali by ste sa báť, pretože bude fungovať hlboko pod zemou, čo je dobrá zvuková izolácia.

Výpočet parametrov ponorného čerpadla

Pred výberom ponorného čerpadla sa odporúča, aby sa vypočítali parametre ako kapacita a hlava.

Výpočet výkonnosti

Aby bolo zariadenie plne uspokojené potrebám nájomcov domu vo vode, je potrebné správne vypočítať výkon čerpadla pred jeho zakúpením. Celkový tok vody sa dá naučiť, ak sumarizujete jeho náklady na všetkých miestach spotreby v dome. Na zjednodušenie výpočtov môžete použiť nasledujúce priemerné prietoky.

Po zhrnutí nákladov na všetky možné body prívodu vody vypočítajte odhadovaný prietok vody v systéme . Tento ukazovateľ bude výrazne nižší ako ten, ktorý sa získal v súčte, pretože pravdepodobnosť použitia všetkých vodných bodov súčasne je extrémne nízka. Môžete tiež použiť nižšie uvedenú tabuľku na výpočet hodnoty.

Stĺpce so sivými výplňami ukazujú maximálny výtok vody pre jedno použitie všetkých bodov oplotenia. V stĺpcoch bez náplne (biela) sú uvedené hodnoty odhadovaného prietoku tekutiny, ktoré odrážajú skutočnú spotrebu vody.

Dôležité! Pretože v opise jednotky je jeho produktivita uvedená nie v litroch za sekundu, ale v m 3 / h, potom číslo získané pomocou tabuľky by sa malo vynásobiť koeficientom 3, 6.

Povedzme, že v chate sú inštalované nasledujúce body na príjem vody:

  • toaletná misa s prietokom - 0, 1 l / s;
  • umývadlo so zmiešavačom - 0, 12 l / s;
  • práčka (automatický stroj) - 0, 25 l / s;
  • kuchynský drez so zmiešavačom - 0, 12 l / s;
  • sprcha so zmiešavačom - 0, 12 l / s;
  • ohrievač vody - 0, 1 l / s.

Suma celkovej spotreby zo všetkých miest spotreby dostávame: 0, 1 + 0, 12 + 0, 25 + 0, 12 + 0, 12 + 0, 1 = 0, 81 l / s. Keďže je však malá záhrada a pozemok pod záhradou v blízkosti domu, mal by sa k získanej hodnote pridať prietok rozstrekovača, ktorý sa rovná 0, 3 l / s: 0, 81 + 0, 3 = 1, 11 l / s. Navyše v tabuľke prietokového množstva nachádzame ukazovateľ blízky 1.11. Na rozdiel od tejto hodnoty je 0, 58 l / s. Toto číslo odráža skutočný tok vody v tomto dome. Výsledok by sa mal preložiť v m 3 / h: 0, 58 x 3, 6 = 2, 008 m 3 / h.

Zhrnutie : tok vody v tejto krajine je približne 2 m 3 / h. Vychádzajúc z toho je potrebné vybrať čerpadlo s kapacitou trochu viac ako 2 m3 / h.

Výpočet hlavy

Na výpočet hodnoty hlavy pre ponorné čerpadlo sa používa tento vzorec: H mp = H ge + H strata + H voľná

  1. Н тр - požadovaná hlava.
  2. H geo je hodnota výškového rozdielu medzi najvyšším bodom nasávania a bodom, v ktorom je zariadenie umiestnené.
  3. H straty - celková hodnota strát v potrubí. Strata môže byť spôsobená trením vody v potrubí, ako aj poklesom tlaku v miestach ohybov potrubia a v odpalištiach. H straty sú prevzaté z nižšie uvedených tabuliek. Prvá tabuľka je určená na určenie strát v polymérových potrubiach a druhá v kovových rúrach.
  4. H voľné - ide o tlakovú charakteristiku, ktorá určuje voľný tlak na výtok. Záleží na tom, ako pohodlné bude používať vodovod v dome. Pri výpočtoch zoberte v priemere 15-20 m.

Pre výpočet hlavy čerpadla sú k dispozícii nasledujúce údaje:

  • hĺbka vrtu 30 m;
  • vzdialenosť od vody od povrchu - 10 m (to je statická úroveň);
  • dynamická úroveň (určuje, koľko vodné zrkadlo padá pri bežiacom zariadení) - 15 m;
  • Čerpadlo je nastavené 1 meter pod dynamickým, to znamená v hĺbke 16 m;
  • objem vody, ktorá sa čerpá z vrtu - 3 m 3 / h;
  • bývanie je zo zdroja odstránené o 20 m;
  • plastové potrubie, priemer 32 mm;
  • Pri dome sa položí plastové potrubie s priemerom 25 mm a dĺžkou 15 metrov.
  • Priestory vodného zdroja sú na 2. poschodí (v tomto prípade výška je 5 metrov);
  • v systéme sú 2 spätné ventily, 3 odpory, 2 uhly o 90 stupňov a 1 uzatvárací ventil.

Najprv musíte vypočítať H ge . Tento ukazovateľ sa vypočítava súčtom dynamickej úrovne a maximálnej výšky vstupného bodu vody: H ge = 15 + 5 = 20 m. Ďalej sú straty vypočítané v systéme súčtom. V tabuľke strát pre plastové potrubia je potrebné nájsť linku s hodnotou 3 m 3 / h.

Dôležité! Malo by sa vziať do úvahy skutočnosť, že hodnoty uvedené v tabuľke sú uvedené pre potrubie s dĺžkou 100 m. Preto všetky hodnoty budú musieť byť rozdelené na 100.

V tabuľke sú uvedené hodnoty potrubia s priemerom 32 mm (1, 54) a pre potrubie s priemerom 25 mm (2, 54). Ďalej nájdeme straty pre zvyšok systému: ventil s odpalom je 4 a uhol s ventilom je 1. Teraz môžeme vypočítať straty: (1, 54 x 20/100) + (2, 54 x 15/100) + (( 3 + 2) x 4) + ((1 + 1) x 1 = 21, 689 (asi 22 metrov). Hmotnosť = 20 + 22 + 15 = 57 metrov V dôsledku toho potrebujete agregát s kapacitou 3 m 3 / h a hlavou nie menej ako 57 metrov.

Výpočet výkonu

Treba poznamenať, že výpočet výkonu jednotky je pomerne zložitý proces s použitím komplexných vzorcov a mnohých premenných. Preto by bolo rozumnejšie pristupovať k tejto otázke z druhej strany: najskôr je potrebné vypočítať parametre stroja, ako je kapacita a tlak, a potom z týchto údajov vybrať model čerpadla . V návode k nej bude zobrazená spotreba energie prístroja.

Výpočet parametrov povrchového zariadenia

Ako už bolo uvedené, čerpacie stanice môžu pracovať s studňami, v ktorých je voda na úrovni nie viac ako 8 metrov od povrchu. Pri inštalácii zariadenia by ste však mali brať do úvahy vzdialenosť od studne v závislosti od hĺbky prívodu vody. Napríklad ak je prívod vody z hĺbky 4 metre, môže byť jednotka inštalovaná vo vzdialenosti 16 metrov od studne. Pre presnejšie výpočty môžete použiť nižšie uvedenú tabuľku.

Výpočet výkonnosti

Pre povrchové čerpadlo sa výkon vypočítava podľa rovnakého princípu ako pre ponornú jednotku. Ako sa to robí, bolo uvedené vyššie.

Výpočet hlavy

Na stanovenie hodnoty tlaku povrchovej stanice nie je potrebné vykonávať komplexné výpočty. Hlava sa vypočíta pomocou jednoduchého vzorca : H = A + B + D. Dekódovanie vzorca je znázornené na nasledujúcom obrázku:

Tip! Ak chcete určiť straty v dôsledku trenia, môžete použiť zodpovedajúcu tabuľku uvedenú v časti, kde bol zvážený výpočet hlavy ponorného čerpadla.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Domáce spotrebiče