Аква терм
баннер выставки HEAT&POWER 2017
HP17conf

Водоснабжение с поверхностными насосами

Забор воды для автономного водоснабжения из колодцев и неглубоких (до 8 м) скважин удобно производить поверхностными насосами. При некоторых усовершенствованиях забор воды такими насосами может осуществляться и с больших глубин.

Поверхностные насосы устанавливаются вне источника, а забор воды производится через трубу (рис. 1). По конструкции они представляют собой динамические центробежные насосы – одноступенчатые и многоступенчатые, в зависимости от числа рабочих колес. Увеличение числа колес позволяет достигать большей производительности насоса.

Рис.1. Горизонтальный самовсасывающий насос

Горизонтальный самовсасывающий насос

Кроме того, в зависимости от особенностей конструкции выделяют самовсасывающие насосы с нормальным всасыванием (нормальновсасывающие).

Для забора воды из колодцев и скважин значительно чаще применяются самовсасывающие модели. Перед запуском их необходимо заполнять водой (предусмотрено специальное отверстие с пробкой). Как уже указывалось выше, такие насосы способны поднимать воду с глубины до 8 м. Однако поверхностные насосы, оборудованные эжектором, который создает разрежение при прохождении через него воды, способны поднимать воду с глубины до 9–10 м, а некоторые модели – с глубины до 27 м и более.

Применение эжектора позволяет увеличить глубину забора воды насосом, но снижает его КПД, так как часть работы такой насос тратит на себя. Действие эжектора сопровождается некоторым шумом, поэтому насосы с ним некомфортно устанавливать в жилых помещениях.

Насосы с нормальным всасыванием в большинстве случаев используются для повышения давления в существующем трубопроводе, но некоторые насосные станции, созданные на базе таких насосов, применяются и для забора воды. Для увеличения глубины всасывания такие станции комплектуются внешним эжектором.

Как правило, для бытовых целей используются поверхностные насосы горизонтального исполнения. Вертикальную конструкцию обычно имеют высоконапорные установки повышения давления. Однако и среди вертикальных насосов есть модели, используемые в бытовом водоснабжении для забора воды.

На базе поверхностных насосов выпускаются бытовые насосные мини-станции (рис. 2). Для этого насос доукомплектовывается мембранным баком (гидропневмоаккумулятором) и необходимой автоматикой, центральным элементом которой обычно является реле давления, и манометром.

Рис. 2. Бытовая насосная станция на базе поверхностного насоса

Бытовая насосная станция на базе поверхностного насоса

В процессе разбора воды давление в автономной системе водоснабжения понижается, а при достижении контрольного значения срабатывает реле и замыкает цепь включения насоса. От постоянных включений/выключений насос защищает запас воды в гидропневмоаккумуляторе. Для питьевого водоснабжения должны применяться напорные баки, имеющие гигиенический сертификат.

Также насосные станции на базе поверхностных самовсасывающих насосов комплектуются обратным клапаном, без которого вода из трубопровода при выключенном насосе будет снова сбрасываться в источник.

Достаточно крупные объекты, например многоквартирные дома и небольшие поселки, могут обслуживаться установками из нескольких насосов.

Выбор насоса для водоснабжения конкретного объекта осуществляется по двум основным критериям, оценивающим работу насоса, – производительности (Q)  и напору (Н).

Производительность показывает, какой объем воды насос может перекачать за единицу времени и измеряется в м3/ч или реже в л/ч.

Напор – определяется высотой, на которую насос способен подать воду и оценивается в метрах.

Расчет производительности насоса

По разным оценкам для нормального существования человеку требуется от 200 до 1000 л воды в сутки. Норма 1000 л удовлетворит практически любого, даже если дважды в день принимать ванну. Умножив это число на количество пользователей, можно получить необходимый суточный расход воды и рассчитать производительность насоса.

Дополнительным показателем, который также должен учитываться при выборе насоса по производительности, является максимальный расход (Qmax). Он определяется возможностью одновременного пользования несколькими точками разбора воды. Например, одновременно три человек могут пользоваться ванной – 8 –10 л/мин, краном на кухне – 6 л/мин, туалетом – 6 л/мин. В таком случае  максимальный расход воды составляет 22 л/мин. По оценкам специалистов, потребности семьи из четырех–пяти человек в достаточной мере удовлетворяет расход 3000 л/сут. при максимальном расходе 30 л/мин (1800 л/ч).

Необходимая производительность или подача насоса, соответствующая рассчитанному расходу, оценивается в м3/ч.

Необходимый напор

Общий напор насоса (H) для организации водоснабжения дачного дома, коттеджа будет складываться из следующих величин:

Hg – геодезическая разница высот между сниженным уровнем воды в скважине и уровнем расположения точки разбора потребителя;

Hv –  потери напора в подключенном к насосу водопроводе, учитывая арматуру; Hk – требуемый напор у потребителя.

Таким образом:

H =  Hg + Hv + Hk .

Грубо минимально необходимый напор поверхностного насоса можно рассчитать следующим образом.

Hg оценивается как высота дома в метрах (H1), суммируемая с глубиной до поверхности зеркала воды в колодце (H2). Умножив сумму (H1 + H2) на 1,5 (коэффициент потерь в трубопроводе) получают величину необходимого напора.

Таким образом, для дома высотой 10 м и колодца  с глубиной до зеркала воды 6 м необходим насос с напором:

(10 + 6)х1,5 = 18,4 м.

Выбор по главной рабочей характеристике

Определив необходимые напор и производительность (подачу), можно выбирать насос на основе главной рабочей характеристики прибора (в зависимости напора от подачи). Рабочие поля насосов можно отыскать в каталогах фирм-производителей и в сопроводительной документации к насосам.

Для выбора по главной рабочей характеристике надо определить «рабочую точку» насоса. Эта точка должна находиться в средней трети кривой зависимости напора от подачи для выбираемого насоса, в месте ее пересечения с перпендикуляром, восставленным из точки на оси абсцисс, соответствующей численному значению (м3/ч) необходимой подачи. Проекция на ось ординат точки пересечения этого перпендикуляра с рабочей кривой насоса даст суммарный напор насоса при выбираемой подаче. Чтобы оценить, подходит или нет выбираемый насос в конкретном случае, необходимо из определенной вышеописанным способом величины суммарного напора вычесть высоту (м) от сниженного уровня воды в скважине до точки разбора (равной также сумме динамического уровня воды в скважине с высотой расположения кранов) и вычесть гидравлическое сопротивление трубопровода (м). Если оставшаяся величина (полезный напор) слишком мала или велика, то следует подбирать насос с такой же подачей, но с большим или, соответственно, меньшим напором.

Статья из журнала "Аква-Терм", № 4/2016




Опубликовано: 25 октября 2016 г.

вернуться назад

gekon
шидель новый
viessman