Как откачать воду из трубы


Как слить воду из системы водоснабжения на зиму

Автор Монтажник На чтение 9 мин. Просмотров 5.7k. Обновлено

Некоторые владельцы загородных домов и дач используют дома для жительства только в теплое время года, организуя соответствующее автономное водоснабжение из скважины или колодца. После окончания проживания с наступлением холодов перед многими домовладельцами встает вопрос – как слить воду из системы водоснабжения на зиму.

Освобождать от водных масс придется не только наружный и внутренний трубопровод, но и элементы автоматики электронасоса и насосное оборудование. Задача не столь проста из-за присутствия в доме большого количества сантехнических и бытовых электроприборов, работа которых связана с водопотреблением и остатки воды могут длительное время храниться в данных устройствах.

Рис. 1 Слив воды из дома в колодец – пример схемы

Когда и зачем необходимо сливать воду из водопроводной системы

Нахождение воды в водопроводных трубах может привести к неприятным последствиям в зимнее время при ее замерзании, связанном с общеизвестным физическим эффектом меньшей плотности льда и его расширении в сравнении с жидкостью на 10%. Вторая причина, по которой следует сливать воду при длительном отсутствии хозяев – коррозия металлов, образующаяся при ее присутствии.

Угрозу повреждения, выхода из строя с финансовыми потерями, в случае нахождения в них воды зимой, представляют следующие объекты:

  1. В автономном водоснабжении водозабор в основном производится из скважинных и колодезных источников, при этом трубопровод обычно размещают под землей ниже глубины промерзания. Если труба находится выше глубины промерзания, то ее обязательно нужно обезвожить.
    Рис. 2 Схема слива в кессоне для скважины
  2. При водозаборе в напорном трубопроводе, погруженном в колодец или скважину, обычно всегда находится вода. Связано это с тем, что погружные насосы или всасывающий отрезок трубопровода поверхностной насосной станции часто оснащены обратным клапаном. У глубинного электронасоса он находится на выходе и часто встроен в конструкцию, у трубы станции – на конце ее всасывающего патрубка. Поэтому для освобождения отрезка напорного трубопровода от водных масс в конструкции используют различного вида инженерные решения или извлекают из источника всасывающий патрубок, электронасос.
  3. В покинутом зимой доме хозяева стараются поддерживать минимальный обогрев, иначе сильные морозы повредят внутреннюю отделку стен, потолков, напольного покрытия, мебель, бытовую технику, предметы обихода. Однако во избежание непредвиденных ситуаций воду из внутренней водопроводной системы на всякий случай сливают.
  4. Насосное оборудование и сам электронасос к зиме обычно демонтируют, при этом вода должна быть слита из всех узлов.
  5. В дачной бытовой (стиральная, посудомоечная машины) и водонагревательной технике при отсутствии эксплуатации находятся водные остатки, которые приводят от коррозии и могут вызвать повреждение агрегатов при замерзании.
  6. Также вода присутствует в гидрозатворах сантехнических приборов и ее желательно убрать.

    Рис. 3 Вентильный слив в колодцах

Как слить воду из системы водоснабжения на зиму – этапы работ

Задачу, как правильно слить воду из системы водоснабжения на зиму, многие пользователи решают по-разному, если процедура не была ранее конструктивно предусмотрена, ее проведение усложняется. Некоторые «интернет-специалисты» рекомендуют использовать продувку всей системы компрессором для откачки воды.

Данный совет вызывает большие сомнения в эффективности в связи с тем, что вода может находиться на дне труб и прочих узлов, а воздух проходить над ней не затрагивая поверхность, и мало кто понимает, откуда и в каком направлении продувать систему.  К тому же далеко не у каждого хозяина есть в распоряжении свободный компрессор, а задача освобождения труб от водных остатков успешно решаема и без него.

Похожие «полезные» советы можно услышать и относительно бытовой техники по поводу переворачивания стиральных машин вверх ногами, разборки леек душевых кабин и прочее.

Рис. 4 Зимний вентиль в кессонах для скважин

Система водоснабжения летней дачи

Освобождение от воды наружной системы летней дачи, загородного дома состоит из следующих этапов:

  1. На зиму обычно извлекают погружной насос из труб скважины или колодца, также демонтируют поверхностную насосную станцию. При этом погружной электронасос, наружный насос и гидроаккумулятор станции освобождают от водных остатков, просушивают и складируют в доме, подсобном помещении, сарае.
  2. Если хозяин отсутствует зимой в доме короткий период времени и не демонтирует оборудование, для слива воды из наружного трубопровода используют следующие методы (при этом предполагается, что подземный водопровод проложен с уклоном в сторону источника):
  • Применяют встроенный в напорный трубопровод поверхностный тройник с шаровым краном. Для слива воды кран поворачивают, и она вытекает в кессон или колодец, в первом случае нахождение водных масс в закрытой камере нежелательно, поэтому ее собирают в удобную емкость и выливают наружу. В глубоком колодце, если нет возможности в него спуститься, шаровый кран поворачивают с помощью длинной палки, рейки, веревки, привязанной за ручки.

Промышленностью выпускается подобная разновидность прибора со встроенной штангой для открывания запорного вентиля.

Рис. 5 Принцип работы клапана автоматического слива

  • В продаже имеются ручные запорные клапаны, представляющие собой муфту с отверстием, одеваемые на напорный трубопровод, в боковой стенке которого предварительно сверлят отверстие. Слив закрыт заслонкой, к которой привязан прочный шнур, при его вытаскивании пластина поднимается, освобождает отверстие, и вода выливается сбоку напорного трубопровода.

Еще одна разновидность такой конструкции – обратный клапан в паре со сливным, устанавливаемый в разрез напорного трубопровода или после электронасоса, не имеющего внутреннего клапана.

  • Конструкция автоматического запорного клапана представляет собой подпружиненный шар в седле, перекрывающий выходное отверстие при находящейся в рабочем состоянии системе с высоким давлением. Как только напор ослабевает при отключении автоматики управления насосным оборудованием, пружина отталкивает шар от выходного штуцера и вода вытекает через освободившееся отверстие.

Рис. 6 Автоклапаны зимнего слива Debe G15 и пример их размещения

  • Можно использовать вместо обычного обратного электрический клапан для слива воды из водопровода на даче – его устанавливают на входе напорного трубопровода или выходе погружного электронасоса, подключают к электропитанию и открывают нажатием кнопки.
  • Самый бюджетный метод слива – пробивка в стенке напорного трубопровода мелкого отверстия, его заматывают изолентой (из-за малых водопотерь это можно не делать), а при необходимости обезвоживания трубопровода освобождают от преграды.

Рис. 7 Ручной зимний вентиль для скважины с управляющей штангой – конструкция, расположение

Центральный и автономный водопровод

Внутренний водопровод дома проектируются с таким условием, чтобы уклоны в сторону его самой нижней точки были соблюдены, а для слива в канализацию использовались два крана отдельно для холодной и горячей воды.

Операции по освобождению от воды труб, электробытового и сантехнического оборудования проводят в следующей последовательности:

  • Отключают всю автоматику от сети электропитания.
  • Открывают все вентильные краны на смесителях в ванной, душевой, на кухне, устанавливая их в среднее положение – таким образом освобождают гидроаккумулятор (его положение должно быть строго вертикально) от скопившейся воды.
  • Открывают при их наличии сливные краны под мойкой, если гидробак установлен на ножках, вентиль включают и под ним.
  • Затем открывают общие краны слива холодной и горячей воды в канализацию.
  • Сливают воду из водонагревателя, для этого используют обводной байпас, специальный предохранительный клапан от повышения давления (приподнимают его флажок), или различные запорные вентили.

Рис. 8 Зимний клапан с подвижной заслонкой Джилекс Фокус 32

  • Для освобождения гидрозатвора унитаза от воды берут большую тряпку с хорошей впитывающей способностью, после ликвидации водных масс отверстие затыкают сухой материей. Для получения незамерзающего гидрозатвора можно использовать антифриз или раствор соленой воды, вылив их в сток.
  • Душевую лейку опускают вниз кабины или ванной, освобождая ее от водных остатков.
  • Откручивают колпаки фильтров грубой, тонкой очистки и вынимают картриджи, оставляя их в нетронутом состоянии или промывая при сильных загрязнениях.
  • Освобождают от воды сифоны кухонной мойки, ванной или душевой кабины, откручивая внизу крышки для слива, если в помещении появились неприятные запахи, сливные отверстия закрывают пробками или тряпками в целлофановых пакетах. Как и в случае с унитазом, в сливы можно залить антифриз или по стакану воды с размешанной в ней двумя столовыми ложками соли.
  • В стиральной машине откручивают внизу с фронтальной стороны пробку для слива воды и подставляют под нее емкость с низкими бортами для сбора жидкости, дверцы для лучшей просушки открывают.
  • С посудомоечной машиной дело обстоит сложнее, может понадобиться откручивать подводку воды и слив в канализацию, укладывать их горизонтально на пол и впитывать вытекающую жидкость тряпкой.

Рис. 9 Схема слива во внутреннем водопроводе

Консервация уличного водопровода

Уличный бытовой водопровод в подавляющем большинстве случаев прокладывают из длинных отрезков полиэтиленовых ПНД труб, технические характеристики которых регламентированы ГОСТ 18599-2001. Согласно приведенному документу, рабочей температурой труб из ПНД для хозяйственно-питьевого назначения является диапазон от 0 до +40 °С (стандартное значение + 20 °С), при этом они должны выдерживать номинальное давление не менее 25 Бар.

Температура хрупкости трубопровода из ПНД составляет -70 °С, в бытовых условиях они легко выдерживает температуру до -20 °С, а свои свойства начинает терять от -40 °С.

Учитывая, что обычно полиэтиленовый водопровод прокладывают под землей на глубине ниже промерзания, при отсутствии внутри воды ему не грозит разрушение оболочки ни при каких погодных условиях, следовательно, он не нуждается в консервации.

Теоретически возможно нахождение труб ПНД на поверхности зимой в открытых кессонных ямах и колодцах в условиях Крайнего Севера при очень низких температурах, в этом случае для их защиты от окружающей среды отлично подойдет любой трубчатый утеплитель из вспененного полиэтилена или каучука – Джермафлекс, Порилекс, Energoflex, Вилатерм.

Но при этом следует учитывать, что любой теплоизолятор лишь замедляет процессы замерзания, а не останавливает их. Поэтому при длительном отсутствии хозяев надежно защитить любой наружный трубопровод от мороза можно лишь с помощью электрического нагревательного (саморегулирующего) кабеля, работающего в автоматическом режиме. Его привязывают к трубе или размещают внутри, используя модификации из пищевых полимеров.

Рис. 10 Примеры организации зимнего слива в канализацию внутри дома

Если в конструкции наружного и внутреннего водопровода при индивидуальном водоснабжении соблюдены все основные технические требования – нужные уклоны, краны для слива в канализацию внутри дома, специальные клапаны в скважинном трубопроводе, то подготовка системы к зиме не отнимет много времени и пройдет эффективно. При проведении работ главное – точное выполнение всех пунктов инструкции, которая состоит из большого числа мелких операций.

Как работают отстойники | HowStuffWorks

В ноябре 2008 года газета Grand Forks Herald сообщила о покрытых льдом пятнах на улицах Гранд-Форкса, Северная Дакота. Но это было не из-за зимних осадков: проблема возникла из-за того, что сток от водоотстойника достиг отрицательных температур [источник: Grand Forks Herald]. Но, несмотря на проблемы, которые они доставляли пешеходам и автомобилистам, водоотливные насосы выполняли важную функцию - предохраняли подвалы от затопления.

Отстойник - это небольшой насос, устанавливаемый в самой нижней части подвала или в подвал.Его задача - поддерживать сухость под зданием и предотвращать его затопление. Обычно отстойные насосы устанавливаются в специально построенных отстойниках. Вода поступает в отстойник через канализацию или за счет естественной миграции воды через почву. Работа водоотливного насоса заключается в том, чтобы откачивать воду из ямы и дальше от здания, чтобы подвал или подвал оставались сухими.

Объявление

.

Веб-страница не найдена на InspectApedia.com

.

Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404

Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3

  1. Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые возвращает наша пользовательская поисковая система Google
  2. Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
  3. Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в верхнем левом углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не сработало и какая информация вам нужна.

    Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ (находится как вверху, так и внизу страницы), чтобы отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Спасибо.

Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.

- Редактор, InspectApedia.com

Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.

Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.

Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.

Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .

Веб-страница не найдена на InspectApedia.com

.

Что делать, если ссылка на веб-страницу на InspectApedia.com приводит к ошибке страницы 404

Это так же просто, как ... ну, выбирая из 1, 2 или 3

  1. Воспользуйтесь окном поиска InspectAPedia в правом верхнем углу нашей веб-страницы, найдите нужный текст или информацию, а затем просмотрите ссылки, которые возвращает наша пользовательская поисковая система Google
  2. Отправьте нам электронное письмо напрямую с просьбой помочь в поиске информации, которую вы искали - просто воспользуйтесь ссылкой СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ на любой из наших веб-страниц, включая эту, и мы ответим как можно скорее.
  3. Используйте кнопку НАЗАД вашего веб-браузера или стрелку (обычно в верхнем левом углу экрана браузера рядом с окном, показывающим URL-адрес страницы, на которой вы находитесь), чтобы вернуться к предыдущей статье, которую вы просматривали. Если вы хотите, вы также можете отправить нам электронное письмо с этим именем или URL-адресом веб-страницы и сообщить нам, что не сработало и какая информация вам нужна.

    Если вы действительно хотите нам помочь, используйте в браузере кнопку НАЗАД, затем скопируйте URL-адрес веб-страницы, которую вы пытались загрузить, и используйте нашу ссылку СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ (находится как вверху, так и внизу страницы), чтобы отправьте нам эту информацию по электронной почте, чтобы мы могли решить проблему.- Спасибо.

Приносим свои извинения за этот SNAFU и обещаем сделать все возможное, чтобы быстро ответить вам и исправить ошибку.

- Редактор, InspectApedia.com

Задайте вопрос или введите условия поиска в поле поиска InspectApedia чуть ниже.

Мы также предоставляем МАСТЕР-ИНДЕКС по этой теме, или вы можете попробовать верхнюю или нижнюю панель ПОИСКА как быстрый способ найти необходимую информацию.

Зеленые ссылки показывают, где вы находитесь. © Copyright 2017 InspectApedia.com, Все права защищены.

Издатель InspectApedia.com - Дэниел Фридман .

КАК спроектировать насосную систему

предыдущее

Общий напор

Общий напор и расход являются основными критериями, которые используются для сравнения одного насоса с другим или для выбора центробежного насоса для применения. Общий напор связан с давлением нагнетания насоса. Почему мы не можем просто использовать давление нагнетания? Давление - понятие знакомое, мы знакомы с ним в повседневной жизни. Например, в огнетушителях создается давление 60 фунтов на кв. Дюйм (413 кПа), мы устанавливаем давление воздуха 35 фунтов на кв. Дюйм (241 кПа) в наших велосипедных и автомобильных шинах.По уважительным причинам производители насосов не используют давление нагнетания в качестве критерия выбора насоса. Одна из причин - они не знают, как вы будете пользоваться помпой. Они не знают, какая скорость потока вам нужна, и скорость потока центробежного насоса не фиксирована. Давление нагнетания зависит от давления на всасывающей стороне насоса. Если источник воды для насоса находится ниже или выше всасывания насоса, для той же скорости потока вы получите другое давление нагнетания. Поэтому для устранения этой проблемы предпочтительно использовать разницу давлений на входе и выходе насоса.

Производители пошли дальше, величина давления, которое может создать насос, будет зависеть от плотности жидкости, для раствора соленой воды, который плотнее чистой воды, давление будет выше для того же скорость потока. Опять же, производитель не знает, какой тип жидкости используется в вашей системе, поэтому критерий, не зависящий от плотности, очень полезен. Есть такой критерий, и он называется ОБЩИЙ НАПОР, и он определяется как разница в напоре между входом и выходом насоса.

Вы можете измерить головку выпуска путем прикрепления трубки к нагнетательной стороне насоса и измерению высоты жидкости в трубке относительно всасывания насоса. Для обычного домашнего насоса трубка должна быть достаточно высокой. Если давление нагнетания составляет 40 фунтов на квадратный дюйм, трубка должна иметь высоту 92 фута. Это непрактичный метод, но он помогает объяснить, как напор соотносится с общим напором и как напор соотносится с давлением. Вы сделаете то же самое для измерения высоты всасывания.Разница между ними - общий напор насоса.

Рисунок 25

Жидкость в измерительной трубке на стороне нагнетания или всасывания насоса поднимется на одинаковую высоту для всех жидкостей независимо от плотности. Это довольно удивительное заявление, и вот почему. Насос ничего не знает о голове, голова - это понятие, которое мы используем, чтобы облегчить себе жизнь. Насос создает давление, а разница в давлении на насосе представляет собой количество энергии давления, доступной для системы.Если жидкость плотная, такая как, например, солевой раствор, на выходе насоса будет создаваться большее давление, чем если бы жидкостью была чистая вода. Сравните два резервуара одинаковой цилиндрической формы, одинакового объема и уровня жидкости, резервуар с более плотной жидкостью будет иметь более высокое давление внизу. Но статический напор поверхности жидкости относительно дна такой же. Общий напор ведет себя так же, как статический напор, даже если жидкость более плотная, общий напор по сравнению с менее плотной жидкостью, такой как чистая вода, будет таким же.Это удивительный факт, посмотрите этот эксперимент на видео, где показана эта идея в действии.

По этим причинам производители насосов выбрали общий напор в качестве основного параметра, описывающего доступную энергию насоса.

Какая связь между напором и общим напором?

Общий напор - это высота, на которую жидкость поднимается на стороне нагнетания насоса, за вычетом высоты, на которую она поднимается на стороне всасывания (см. Рисунок 25).Почему меньше высота на стороне всасывания? Потому что нам нужна только энергия насоса, а не энергия, которая ему подводится.

Что такое единица измерения головы? Сначала разберемся с единицей энергии. Энергия может быть выражена в фут-фунтах, что представляет собой количество силы, необходимой для поднятия объекта, умноженное на вертикальное расстояние. Хороший пример - поднятие тяжестей. Если вы поднимете на 100 фунтов (445 Ньютонов) 6 футов (1,83 м), требуемая энергия составляет 6 x 100 = 600 фут-фунт-сила (814 Н-м).

Напор определяется как энергия, деленная на вес перемещаемого объекта. Для штангиста энергия делится на смещенный вес составляет 6 x 100/100 = 6 футов (1,83 м), поэтому количество энергии на фунт гантель, которую должен предоставить штангист, составляет 6 футов. Это не очень полезно знать для штангиста, но мы увидим, насколько он полезен для вытеснения жидкостей.

Рисунок 26

Возможно, вам будет интересно узнать, что 324 фут-фунта энергии эквивалентны 1 калории.Это означает, что наш тяжелоатлет тратит 600/324 = 1,8 калории каждый раз, когда он поднимает этот вес на 6 футов, это немного.


На следующем рисунке показано, сколько энергии требуется для вертикального вытеснения одного галлона воды.

Рисунок 27


На следующем рисунке показано, сколько напора требуется для выполнения той же работы.

Рисунок 28


Если мы используем энергию, чтобы описать, сколько работы требуется насосу, чтобы вытеснить объем жидкости нам нужно знать вес.Если мы используем голову, нам нужно знать только вертикальное расстояние движения. Это очень полезно для жидкостей, потому что перекачивание - это непрерывный процесс, обычно когда вы перекачиваете оставьте насос включенным, вы не запускаете и не останавливаете насос на каждый фунт вытесненной жидкости. Мы в основном заинтересованы в установлении непрерывного расхода.

Другой очень полезный аспект использования головы заключается в том, что перепад высот или статический напор может использоваться как одна часть значения общего напора, а другая часть - напор трения как показано на следующем рисунке.Один показывает фрикционную головку на стороне нагнетания, а другой - фрикционную головку на стороне всасывания.

Какой статический напор необходим для перекачки воды с первого этажа на второй или на 15 футов вверх? Помните, что вы также должны учитывать уровень воды во всасывающем баке. Если уровень воды на 10 футов ниже всасывающего патрубка насоса, то статический напор будет 10 + 15 = 25 футов. Следовательно, общий напор должен быть не менее 25 футов плюс потеря напора на трение жидкости, движущейся по трубам.

Рисунок 29


Как определить высоту трения

Напор трения - это величина потерь энергии из-за трения жидкости, движущейся по трубам и фитингам. Требуется сила, чтобы переместить жидкость против трения, точно так же, как сила требуется для подъема груза. Сила действует в том же направлении, что и движущаяся жидкость, и энергия расходуется. Точно так же, как напор рассчитывался для подъема определенного веса, напор трения рассчитывается как сила, необходимая для преодоления трения, умноженная на смещение (длина трубы), деленная на вес вытесненной жидкости.Эти расчеты были выполнены для нас, и вы можете найти значения потерь напора на трение в Таблице 1 для различных размеров труб и расходов.

Таблица 1

Загрузите версию для печати (британские или метрические единицы).

В таблице 1 приведены расход и потери напора на трение для воды, движущейся по трубе при типичная скорость 10 футов / с. В качестве целевой скорости я выбрал 10 футов / с, потому что она не слишком большая. который создаст большое количество трения и не будет слишком маленьким, что замедлит работу.Если скорость меньше, то потери на трение будут меньше, а если скорость выше, потери будут быть больше, чем указано в Таблице 1. Для всасывающей стороны насоса желательно быть более консервативными и иметь размер трубы для более низкая скорость, например от 4 до 7 футов в секунду. Вот почему вы обычно видите большую трубу размер на стороне всасывания насоса, чем на нагнетании. Практическое правило - сделать всасывающую трубу того же размера или на один размер больше всасывающего патрубка.

Зачем беспокоиться о скорости, недостаточно информации, чтобы описать движение жидкости через система. Это зависит от сложности вашей системы, если выпускная труба имеет постоянный диаметр, то хотя скорость на выходе будет такой же. Затем, если вы знаете расход на основе таблиц потерь на трение, Вы можете рассчитать потери на трение только по расходу. Если диаметр выпускного трубопровода изменяется, то скорость будет изменяться при той же скорости потока, и более высокая или более низкая скорость означает более высокую или меньшую потери на трение в этой части системы.Затем вам нужно будет использовать скорость для расчета потеря напора на трение в этой части трубы. Вы можете найти здесь калькулятор скорости веб-приложения https://www.pumpfundamentals.com/web-apps.htm

Если вы хотите увидеть диаграмму расхода для 5 футов / с (британских или метрических) и 15 футов / с (британских или метрических), загрузите их здесь.

Для тех из вас, кто хотел бы провести свои собственные вычисления скорости, вы можете скачать формулы и пример расчета здесь.

Те, кто хочет произвести расчет трения трубы, могут скачать пример здесь.

Веб-приложение для определения потерь на трение в трубе доступно здесь https://www.pumpfundamentals.com/web-apps.htm


Производительность или характеристика насоса

Характеристическая кривая насоса похожа на предыдущую кривую, которую я также назвал характеристической кривой, которая показывала взаимосвязь между давлением нагнетания ипоток (см. рисунок 21). Как я уже упоминал, это непрактичный способ описания производительности, потому что вам нужно знать давление всасывания, используемое для построения кривой. На рисунке 30 показана типичная кривая зависимости полного напора от расхода. Это тип кривой, которую все производители насосов публикуют для каждой модели насоса для данной рабочей скорости.

Не все производители предоставят вам кривую характеристик насоса. Однако кривая действительно существует, и если вы будете настаивать, вы, вероятно, сможете ее получить.Как правило, чем больше вы платите, тем больше технической информации вы получаете.

Рисунок 30


Как выбрать центробежный насос

Маловероятно, что центробежный насос, купленный в готовом виде, точно удовлетворит ваши требования к расходу. Полученная скорость потока зависит от физических характеристик вашей системы, таких как трение, которое зависит от длины и размера труб, а также от перепада высот, который зависит от здания и местоположения.Производитель насоса не может знать, какими будут эти ограничения. Вот почему купить центробежный насос сложнее, чем купить поршневой насос прямого вытеснения, который будет обеспечивать его номинальный расход независимо от того, в какой системе вы его устанавливаете.

Основными факторами, влияющими на производительность центробежного насоса, являются:

- трение, которое зависит от длины трубы и диаметра

- статический напор, зависящий от разницы высоты выхода конца трубы отвысота поверхности жидкости всасывающего бака

- вязкость жидкости, если жидкость отличается от воды.

Для выбора центробежного насоса необходимо выполнить следующие действия:

1. Определите расход

Чтобы определить размер и выбрать центробежный насос, сначала определите расход. Если вы владелец дома, выясните, кто из ваших потребителей воды является самым крупным потребителем. Во многих случаях это будет ванна, для которой требуется примерно 10 галлонов в минуту (0.6 л / с). В промышленных условиях расход часто зависит от уровня производства на предприятии. Выбор правильного расхода может быть таким же простым, как определение того, что требуется 100 галлонов в минуту (6,3 л / с) для заполнения резервуара за разумный промежуток времени, или расход может зависеть от некоторого взаимодействия между процессами, которое необходимо тщательно проанализировать.

2. Определите статический напор

Это вопрос измерения высоты между поверхностью жидкости всасывающего бака и высотой конца выпускной трубы или отметкой поверхности жидкости нагнетательного бака.

3. Определить фрикционную головку

Высота трения зависит от расхода, размера и длины трубы. Это рассчитывается на основе значений в таблицах, представленных здесь (см. Таблицу 1). Для жидкостей, отличных от воды, вязкость будет важным фактором, и таблица 1 неприменима.

4. Рассчитать общий напор

Полный напор - это сумма статического напора (помните, что статический напор может быть положительным или отрицательным) и напора трения.

5. Выбрать насос

Вы можете выбрать насос на основе информации каталога производителя насоса, используя требуемый общий напор и расход, а также пригодность для применения.

Пример расчета общего напора

Пример 1 - Подбор насоса для приложения владельца дома

Опыт подсказывает мне, что для наполнения ванны за разумное время требуется скорость потока 10 галлонов в минуту.Согласно Таблице 1 размер медных трубок должен быть где-то между 1/2 "и 3/4", я выберу 3/4 ". Я спроектирую свою систему так, чтобы от насоса была медная трубка 3/4". распределителя, будет отвод 3/4 дюйма от этого распределителя на первом этаже до уровня второго этажа, где находится ванна. На всасывании я буду использовать трубу диаметром 1 дюйм, всасывающую трубу 30 футов в длину (см. рисунок 30).

Рисунок 31

Потери на трение на стороне всасывания насоса

Согласно расчету или использованию таблиц, которые здесь не представлены, потери на трение для 1-дюймовой трубы имеют потери на трение, равные 0.068 футов на фут трубы. В данном случае расстояние составляет 30 футов. Потери на трение в футах тогда составляют 30 x 0,068 = 2,4 фута. В фитингах есть некоторые потери на трение, предположим, что консервативная оценка составляет 30% от потерь напора на трение трубы, потеря напора на трение фитингов составляет = 0,3 x 2,4 = 0,7 фута. Если на всасывающей линии установлен обратный клапан, потери на трение обратного клапана должны быть добавлены к потерям на трение в трубе. Типичное значение потерь на трение для обратного клапана составляет 5 футов.Для струйного насоса обратный клапан не требуется, поэтому я предполагаю, что на всасывании этой системы обратного клапана нет. Суммарные потери на трение на стороне всасывания тогда составляют 2,4 + 0,7 = 3,1 фута.

Потери на трение для 1-дюймовой трубы при 10 галлонах в минуту можно найти в справочнике Cameron Hydraulic, отрывком из которого является следующая цифра:

Потери на трение на нагнетательной стороне насоса

Согласно расчету или использованию таблиц, которые здесь не представлены, потери на трение для трубы 3/4 дюйма имеют потери на трение, равные 0.23 фута на фут трубы. В этом случае расстояние составляет 10 футов от основного распределителя и еще 20 футов от главного распределителя до ванны, общая длина составляет 30 футов. Потери на трение в футах тогда составляют 30 x 0,23 = 6,9 футов. В фитингах есть некоторые потери на трение, предположим, что консервативная оценка составляет 30% от потерь напора на трение трубы, потеря напора на трение фитингов составляет = 0,3 x 6,9 = 2,1 фута. Общие потери на трение на стороне нагнетания тогда составляют 6,9 + 2,1 = 9 футов.

Потери на трение для трубы 0,75 дюйма при 10 галлонах в минуту можно найти в справочнике Cameron Hydraulic, отрывком из которого является следующий рисунок:

Суммарные потери на трение для трубопровода в системе составляют 9 + 3,1 = 12,1 футов.

Статический напор согласно рисунку 41 составляет 35 футов. Следовательно, общий напор составляет 35 + 12,1 = 47 футов. Теперь мы можем пойти в магазин и купить насос с общим напором не менее 47 футов при 10 галлонах в минуту. Иногда общий напор называют общим динамическим напором (T.D.H.), имеет то же значение. Рейтинг помпы должен быть максимально приближен к этим двум цифрам, но при этом не надоедает. В качестве ориентира допускайте отклонение от общего напора на плюс или минус 15%. В потоке вы также можете разрешить изменение, но в итоге вы можете заплатить больше, чем вам нужно.

Для тех из вас, кто хотел бы произвести собственный расчет трения фитингов, загрузите пример расчета здесь.

Какая мощность насоса? Производитель оценивает насос по его оптимальному общему напору и расходу, эта точка также известна как точка наилучшего КПД или B.E.P .. При таком расходе насос работает максимально эффективно, а вибрация и шум минимальны. Конечно, насос может работать при других расходах, выше или ниже номинальных, но срок службы насоса пострадает, если вы будете работать слишком далеко от его нормального номинала. Следовательно, в качестве ориентира стремитесь к максимальному отклонению плюс-минус 15% от общего напора.

См. Еще один пример конструкции и расчетов новой фонтанной насосной системы

Рисунок 32

Примеры обычных бытовых систем водоснабжения

На следующем рисунке показана типичная небольшая бытовая система водоснабжения.Желтый бак - это аккумулятор.

На следующих рисунках показаны различные распространенные водяные системы и указаны статический напор, высота трения и общий напор насоса.

Рассчитайте давление нагнетания насоса по общему напору насоса

Чтобы рассчитать давление на дне бассейна, вам необходимо знать высоту воды над вами.Неважно, бассейн это или озеро, высота - это то, что определяет, какой вес жидкости выше, и, следовательно, давление.

Давление равно силе, деленной на поверхность. Часто выражается в фунтах на квадратный дюйм или фунтах на квадратный дюйм. Сила - это вес воды. Плотность воды составляет 62,3 фунта на кубический фут.

Вес воды в резервуаре A равен плотности, умноженной на ее объем.

Объем резервуара равен площади поперечного сечения A, умноженной на высоту H.

Площадь поперечного сечения равна пи, умноженному на квадрат диаметра, разделенный на 4.

Площадь поперечного сечения резервуара А составляет:

Объем V равен A x H:

Вес воды W A составляет:

Следовательно, давление:

Это давление в фунтах на квадратный фут, требуется еще один шаг, чтобы получить давление в фунтах на квадратный дюйм или psi.12 дюймов в одном футе, следовательно, 12x12 = 144 дюйма в квадратном футе.

Давление p на дне резервуара A в фунтах на квадратный дюйм составляет:

Если вы выполните расчет для резервуаров B и C, вы получите точно такой же результат: давление внизу всех этих резервуаров составляет 4,3 фунта на квадратный дюйм.

Общая зависимость давления от высоты резервуара:

SG или удельный вес - это еще один способ выражения плотности, это отношение плотности жидкости к плотности воды, так что у воды SG = 1.Более плотные жидкости будут иметь значение больше 1, а более легкие жидкости будут иметь значение меньше 1. Полезность удельного веса заключается в том, что он не имеет единиц измерения, поскольку он является сравнительной мерой плотности или соотношением плотностей, поэтому удельный вес будет иметь такое же значение. независимо от того, какую систему единиц измерения мы используем, британскую или метрическую

Для тех из вас, кто хотел бы увидеть, как обнаруживается эта общая взаимосвязь, перейдите к Приложению E в версии этой статьи в формате pdf.

Мы можем измерить голова на нагнетательной стороне насоса, подключив трубку и измерение высоты жидкости в трубке.Поскольку на самом деле трубка представляет собой лишь узкий резервуар, мы можем использовать уравнение зависимости давления от высоты резервуара

для определения давления нагнетания. В качестве альтернативы, если мы установим манометр на выходе насоса, мы сможем рассчитать напор на выходе.

Мы можем рассчитать давление нагнетания насоса на основе общего напора, который мы получаем из характеристической кривой насоса. Этот расчет полезен, если вы хотите устранить неполадки в насосе или проверить, производит ли он количество энергии давления, указанное производителем при вашей рабочей скорости потока.

Рисунок 37

Например, если характеристика насоса такая, как показано на рисунке 39, а расход в системе составляет 20 галлонов в минуту. Тогда общий напор составляет 100 футов.

Установка, показанная на рис. 37, представляет собой бытовую систему водоснабжения, которая забирает воду из неглубокого колодца на 15 футов ниже уровня всасывания насоса.

Насос должен будет создавать подъемную силу, чтобы подавать воду до всасывающего патрубка.Это означает, что давление на всасывании насоса будет отрицательным (относительно атмосферного).

Почему это давление меньше атмосферного или низкое? Если вы возьмете соломинку, наполните ее водой, накройте один конец кончиком пальца и переверните его вверх дном, вы заметите, что жидкость не выходит из соломинки, попробуйте! Жидкость тянется вниз под действием силы тяжести и создает низкое давление под вашим пальцем. Жидкость поддерживается в равновесии, поскольку низкое давление и вес жидкости точно уравновешиваются силой атмосферного давления, направленной вверх.

То же явление происходит при всасывании насоса, который всасывает жидкость из нижнего источника. Как и в соломе, давление рядом с всасывающим патрубком насоса должно быть низким, чтобы жидкость поддерживалась.

Чтобы рассчитать напор на нагнетании, мы определяем общий напор по характеристической кривой и вычитаем это значение из напора на всасывании, это дает напор на выпуске, который затем преобразуется в давление.

Мы знаем, что насос должен создавать подъемную силу на 15 футов на всасывании насоса, подъем - отрицательный статический напор. Фактически он должен быть немного больше 15 футов, потому что из-за трения потребуется более высокая высота всасывания. Но давайте предположим, что труба большого размера и потери на трение невелики.

Рисунок 39

ОБЩАЯ НАПОР = 100 = H D - H S

или

H D = 100 + H S

Полный напор равен разнице между напором на нагнетании H D и напором на всасывании H S .H S равно –15 футов, потому что это лифт, следовательно:

H D = 100 + (-15) = 85 футов

Давление нагнетания будет:

Теперь вы можете проверить свой насос, чтобы убедиться, что измеренное давление нагнетания соответствует прогнозу. Если нет, возможно, с помпой что-то не так.

Примечание: вы должны быть осторожны в месте расположения манометра, если он намного выше, чем всасывание насоса, скажем, выше 2 футов, вы увидите меньшее давление, чем на самом деле в насосе.Также следует учитывать разницу в скорости нагнетания насоса и всасывания, но обычно она невелика.

Компания по производству насосов Goulds имеет очень хорошее руководство по выбору насосов для бытовых систем водоснабжения. Посмотрите, как можно подойти к этой теме с другой стороны.

назад в начало


Авторское право 2019, PumpFundamentals.com .

Смотрите также