3.1.6 Выбор водоподъёмной машины
Для выбора водоподъемной машины необходимо располагать следующими сведениями: типом водоисточника (трубчатый колодец, шахтный колодец, или открытый водоисточник); требуемым полным напором; необходимой производительностью подачи воды в час и дебитом источника, причем дебит водоисточника должен быть больше производительности насоса. Устройства для забора подземных вод подразделяются на трубчатые и шахтные колодцы. Трубчатые колодцы в сельскохозяйственном водоснабжении применяют в основном при глубоком (50...200 м) залегании водоносных пластов и значительной их мощности.
Для забора воды из шахтных колодцев, где динамический уровень воды не превышает 3…6 м, в основном используют центробежные или вихревые насосы. Центробежные насосы используют тогда, когда нужна большая производительность при небольшом напоре, а вихревые насосы используют, когда необходим большой напор при небольшой производительности.
Насосы представляют собой гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкости под напором. Преобразуя механическую энергию приводного двигателя в механическую энергию движущейся жидкости, насосы поднимают жидкость на определенную высоту, подают ее на необходимое расстояние в горизонтальной плоскости или заставляют циркулировать в какой -либо замкнутой системе. Основными параметрами всех типов насосов является создаваемый насосом напор, подача воды в единицу времени или производительность, потребная мощность, коэффициент полезного действия.
Для определения полного напора водоподъемной машины воспользуются схемой, показанной на рис. 3.5.
Из этого рисунка видно, что необходимый полный напор водоподъемной машины определяется как сумма величин:
Hп = Hдин + Hгеод + Zб + Hбак + h (3.9)
Все эти величины известны из условия задания на проектирование, по техническим данным выбранного оборудования или определены расчетным путем. Следовательно Hп = 28 + 0,5 + 14 + 7 + 0,48 = 50 м.
Рисунок 3.5. Схема для определения полного напора водоподъемной машины:
1- водонапорная башня; 2- колодец; Hд - динамический уровень воды; Hгед- геодезическая разница уровней между колодцем и водонапорной башней; Zб- высота водонапорной башни; Hб - высота напорно-регулирующего бака; h- потери напора по длине от колодца до водонапорной башни.
Производительность водоподъемной машины определяется:
Qн = Qсут.max /Tн , (3.10)
где Tн - продолжительность работы водоподъемной машины в сутки.
Тогда, с учетом максимального суточного расхода воды равным 253,5 м3 и при продолжительности работы насосной станции 16 ч в течение суток, определяется: Qн = 253,5/16 = 15,8 м3/ч.
Для таких условий выбирается погружной, центробежный насос для воды типа 3ЭЦВ6-16-75 с производительностью 16 м3/ч и с полным напором 75 м (требуемый полный напор равен 50 м). Этот насос имеет наружный диаметр 6 дюймов (150 мм), что вполне удовлетворяет для установки его в трубчатый колодец с диаметром 200 мм и с дебитом 24 м3/ч. При этом выполняется и условие превышения дебита источника над производительностью насоса. При установке погружного насоса в трубчатый колодец его опускают примерно на один метр ниже динамического уровня воды в колодце, чтобы при работе он не оказался в воздухе, так как электродвигатель таких погружных насосов охлаждается подаваемой им водой.