حساب المعلمات الرئيسية للمضخة للاستخدام المنزلي

مضخة الماء عبارة عن جهاز تم استخدامه لضخ السوائل لفترة طويلة. بدون هذا الجهاز لا يمكن أن تفعل لا في داشا ، ولا على المؤامرات. وتستخدم مضخات المياه لتوفير المياه من الآبار والآبار إلى شبكات الري والري ولملء الخزانات بالمياه ، لضمان التشغيل المستمر لنظام إمدادات المياه ، وضخ المياه عند تجفيف الأجزاء.

أنواع المضخات المستخدمة في الحياة اليومية

معلومات عامة عن المضخات تقول إنها وحدات ، والغرض الرئيسي منها هو ضخ السوائل باستخدام الضغط المخلق بشكل مصطنع. هذا هو ، المضخة آلية هيدروليكيةيحول الطاقة الميكانيكية للمحرك إلى طاقة الماء ، مما يضمن حركته.

هناك عدد كبير من أنواع الأجهزة من هذا النوع ، تم تصميم كل منها لأداء مهام محددة في ظروف معينة. تختلف الوحدات ليس فقط في الجهاز ، ولكن أيضًا في طريقة نقل المياه. للأغراض المنزلية في منزل خاص يتم استخدام الطرد المركزي ، الدوامة ومضخات الاهتزاز. أيضا ، يمكن أن تكون هذه الأنواع من الوحدات إما مغمورة أو تعمل خارج السائل ، وهذا هو ، السطح.

آلات الطرد المركزي

الآلات الهيدروليكية من النوع الطرد المركزي هي الوحدات الأكثر شعبية وشعبية للاستخدام المنزلي.. هذه الشعبية ليست عرضية. آلات الطرد المركزي لديها تصميم بسيط جدا وسهلة لإصلاح في المنزل. الى جانب كل هذا ، هو جدا مضخات موثوقة، تتميز من خلال متانتها أثناء العملية.

تتكون مضخة الطرد المركزي من عنصرين رئيسيين فقط: الجسم (الحلزون) والدافئة مع الشفرات.

مبدأ جهاز الطرد المركزي بسيطة:

• يتم إدخال المياه الداخلة إلى الغرفة ، حيث توجد الدفاعة الدوارة ، بواسطة شفراتها ؛
• يتم إنشاء قوة الطرد المركزي في الغرفة ، والتي تضغط على الماء ضد جدران السكن.
• ونتيجة لذلك ، ونتيجة لظهور الضغط الزائد في الناشر ، يتم دفع المياه من خلال المخرج ؛
• في نفس الوقت ، عندما تترك المياه الناشر ، يتم إنشاء فراغ في وسط الغرفة ، مما يعزز امتصاص السائل من خلال المدخل.

وحدات الطرد المركزي هي مضخات المياه للاستخدام المنزلي. لذلك ، يمكن استخدامها للمهام التالية.

1. لتوفير الماء للنظام سقي وري النباتات. في هذه الحالة ، بمساعدة الآلات الهيدروليكية ، يتم ضخ السائل من الآبار والآبار ، من الخزانات السطحية ، وكذلك من الخزانات الطبيعية أو الاصطناعية.
2. تسمح لك الأجهزة بتزويد الماء نظم إمدادات المياه المستقلة.
3. تسمح لك الوحدات بإزالة الماء المتراكم في الأقبية والطوابق السفلية والمياه المتراكمة على أراضي الحوض.

آلات هيدروليكية دوامة

العنصر الرئيسي لجهاز الدوامة ، وكذلك الطرد المركزي ، هو المكره. لكن هيكلها يختلف بعض الشيء عن المكره لوحدة الطرد المركزي.

المكره هو قرص ذو شفرات تقع حول محيطه. يتم تثبيت القرص في حالة وجود أنابيب مدخل ومخرج في الجزء العلوي منه. ويبين الشكل أدناه هيكل نوع دوامة المضخة.

يتم تعيين المكره بشكل مركزي فيما يتعلق بمنفذ الحلقي. يتم إدخال السائل إلى الغرفة بشكل عرضي إلى المكره ويتحرك حول الحلقة بسبب قوى الطرد المركزي. يتم فصل كل من القنوات والمدخل والعادم عن طريق قسم. عندما تدور المكره ، يتم إنشاء الضغط الزائد بالقرب من فوهة المدخل ، مما يسهل امتصاص السائل. يتم إنشاء الضغط الزائد في منفذ ، مما يدفع المياه للخروج من الجهاز.

يوضح الشكل التالي الفرق في التصميم بين مضخة الطرد المركزي ودوامة.

يرجع ذلك إلى حقيقة أن أجهزة الدوامة قادرة على خلق ضغط عالٍ من السوائل (3–9 مرات أكثر من جهاز الطرد المركزي) مع تدفق صغير ، وغالبا ما تستخدم لإمدادات المياه ، وتركيب في محطات الضخ. بعد كل شيء ، من أجل توفير المياه لشقة تقع في الطابق 9 أو أعلى ، سيكون هناك حاجة إلى ضغط كبير بما فيه الكفاية في النظام ، ويمكن لمضخات الدوامات فقط التعامل مع هذه المهمة.

أيضا ، مضخة دوامة هي وحدة عالمية قادرة على ضخ خليط الغاز السائل والسوائل المتطايرة ، مثل الكيروسين ، والبنزين ، وغيرها. لذلك ، يتم استخدام هذا الجهاز في أنظمة إعادة التزود بالوقود.

اهتزاز

أجهزة نوع الاهتزاز تحظى بشعبية كبيرة بين سكان الصيف بسبب انخفاض استهلاك الطاقة وانخفاض التكلفة (من 800 إلى 1500 روبل).

ولكن عند اختيار مضخة لضخ المياه يجب أن يوضع في الاعتبار أن الاهتزاز يضر بأي آلية. لا يعد جهاز الاهتزاز ، الذي يتجاوز عمره الافتراضي للخدمة عامين ، استثناءً.

يوضح الشكل التالي البنية الداخلية لجهاز الاهتزاز لضخ المياه.

كما يتبين من الشكل ، تم تصميم المضخة بطريقة تجعلها فيه لا أجزاء دوارة. يستخدم الملف الكهربائي (2) كمحرك في الجهاز (انظر الشكل أعلاه) ، مما يخلق مجال مغناطيسي. هذا المجال يجذب مرساة (4) التي شنت على قضيب (5).شنت أيضا على قضيب المكبس (11). عندما ينزلق مع قضيب ، يتم إنشاء فراغ في الغرفة العليا للجهاز ، ونتيجة لذلك يتم فتح الصمام (10) ، ويبدأ الماء في التدفق إلى الغرفة. بعد اختفاء الحقل المغناطيسي ، يرتفع القضيب مع المكبس. في هذه الحالة ، يتم إغلاق صمام المدخل ويتم فتح صمام مخرج ، وتتدفق المياه تحت الضغط.

بسبب التيار المتناوب المغذي للملف ، يحدث مظهر المجال المغناطيسي في نبضات بتردد 50 هرتز. أي أن المكبس يتحرك صعوداً ونزولاً بمعدل 100 مرة في الثانية.

يمكن استخدام مضخة الماء الاهتزاز للأغراض التالية:

• ضخ المياه من بئر محفورة حديثًا لتنظيفها ؛
• إمدادات المياه من بئر لاحتياجات المستهلكين.
• إمدادات المياه من مختلف الدبابات (الدبابات والصهاريج ، وما إلى ذلك) ؛
• ضخ المياه من الغرف المعرضة للفيضانات ؛
• ضخ المياه من الخنادق والخنادق.
• إمدادات المياه للري من مصادر المياه المفتوحة مثل النهر والبحيرة وحمام السباحة.

لا يوصى باستخدام مضخة تهتز لتزويد الماء من البئر.. ويفسر هذا الواقع من خلال التأثير الضار للاهتزاز على جدران البئر ، ونتيجة لذلك تسقط.سيؤدي انهيار جدار البئر إلى إزالته تمامًا من التروجا. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم تغطية الجهاز نفسه مع الأرض على عمق كبير ، من حيث استخراجه سيكون مستحيلا.

أجهزة سطح وغمر

في سوق معدات الضخ هناك نوعان من وحدات ضخ السائل: الغاطسة والسطحية. والثاني يسمى محطات الضخ. أجهزة سطح العمل على مبدأ الشفط. قد تشمل محطات الضخ مضخات الطرد المركزي أو الدوامة. يعتمد أداء هذه الأجهزة على الارتفاع الذي ترغب في رفع السائل عليه. من الناحية العملية ، تستطيع الوحدات المنزلية رفع المياه من عمق لا يزيد عن 8 أمتار.

تسمى الوحدات التي يكون جزء عملها في سائل غواصة. يمكن أن تكون هذه الأجهزة من النوع الاهتزازي والطرد المركزي على حد سواء ، التي ذكرناها أعلاه. الميزة الرئيسية للغواصات على السطوح هي أنها قادرة على توصيل المياه من عمق أكثر من 8 أمتار. هذه الميزة مفيدة بشكل خاص خلال موسم الجفاف ، عندما ينخفض ​​مستوى المياه الجوفية بشكل كبير.

خصائص اختيار المضخة

إذا قررت توفير إمدادات المياه في كوخك الصيفي أو في بناء المساكن الخاصة ، والذي يكون فيه البئر أو البئر عبارة عن كمية مياه ، فيجب أن يتم اختيار المضخة بعد إجراء حسابات دقيقة. وينبغي أن تشمل الأخيرة طول خط الأنابيب ، وعمق الغمر للآلة الهيدروليكية ، والمسافة إلى علامة المياه الساكنة في البئر وغيرها من المعالم. أيضا ، عند اختيار معدات لإمدادات المياه ، من الضروري دراسة الخصائص الرئيسية للمضخة بشكل صحيح ، مثل استهلاك الطاقة والأداء والضغط وخصائص الضوضاء للوحدة.

استهلاك الطاقة

قوة المضخة هي خاصية أداء ينبغي مراعاتها عند تركيب وحدة.كلما كانت الوحدة أكثر قوة ، يحتاج المقطع العرضي الأكبر إلى سلك لتوصيله. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كان المنزل لديه أسلاك ضعيفة ، فمن الضروري سحب خط إمدادات الطاقة منفصلة إلى الجهاز ، وتثبيت نظام الحماية فيه في شكل قاطع الدائرة.

إنتاجية

حجم السائل الذي يتم ضخه خلال فترة زمنية محددة يحدد معدل تدفق المضخة ، أي ، أدائها. معلمات الأداء تدل عادة في l / min أو m³/ س

يجب أن نفترض أنه كلما كان الجهاز مغمورًا في البئر أعمق ، سيكون أداءه أقل. لذلك ، ينبغي أن تؤخذ هذه المعلمات في الاعتبار عند حساب

ضغط الرأس

من أجل اختيار المضخة الصحيحة ، من الضروري حساب قيمة الضغط ، والتي تعرف بأنها الطاقة المنقولة إلى السائل من العناصر المتحركة للوحدة ، على سبيل المثال ، المكبس أو المكره. بكلمات بسيطة ، رأس المضخة هو الارتفاع الذي يمكن للوحدة رفع الماء. قياس الضغط بالأمتار.

مستوى الضوضاء

نظرًا لأن الوحدة تعمل بمحرك كهربائي ، فإن ظهور الضوضاء أثناء تشغيلها أمر لا مفر منه. ويتسبب هذا الضجيج بشكل رئيسي في دوران المحامل الحركية والدافعة المركبة على عمودها للتبريد. في كل وحدة يدوية يشير إلى مستوى الضوضاء التي ينتجها. لذلك ، يجب أن يتم اختيار المضخة ليس فقط على المؤشرات المذكورة أعلاه ، ولكن أيضًا على مستوى الضوضاء.

إذا كانت المضخة التي تختارها صاخبة تمامًا ، فيجب تثبيتها في الطابق السفلي أو في مبنى منفصل عن المنزل.

إذا كنت ذاهبا شراء وحدة غاطسة، لا داعي للقلق بشأن الضوضاء التي ستصدرها ، لأنها ستعمل في أعماق الأرض ، وهو عازل سليم جيد.

حساب المعلمات من المضخة الغاطسة

قبل اختيار المضخة الغاطسة ، يوصى بحساب مثل هذه المعلمات كأداء وضغط.

حساب الأداء

من أجل أن تلبي المعدات احتياجات سكان المنزل بشكل كامل في الماء ، من الضروري حساب أداء المضخة بشكل صحيح قبل شرائها. يمكن العثور على إجمالي تدفق المياه إذا تلخيص تكاليفها في جميع نقاط الاستهلاك في المنزل. لتبسيط الحسابات ، يمكنك استخدام معدلات التدفق الموضحة أدناه.

بعد أن تلخص تكاليف جميع نقاط الاستيعاب المحتملة ، يجب أن تحسب يقدر استهلاك المياه في النظام. سيكون هذا المؤشر أقل بكثير مما ظهر أثناء الجمع ، لأن احتمال استخدام جميع نقاط سحب المياه في نفس الوقت منخفض للغاية. يمكنك أيضًا استخدام الجدول أدناه لحساب القيمة.

في الأعمدة ذات التعبئة الرمادية ، تظهر مؤشرات الحد الأقصى لتدفق الماء مع استخدام واحد لجميع نقاط السياج. تشير الأعمدة بدون صب (أبيض) إلى قيم تدفق السوائل المقدرة ، والتي ستعكس استهلاك المياه الفعلي.

من المهم! نظرًا لأنه في وصف الوحدة ، يشار إلى أدائها ليس بالترات لكل ثانية ، ولكن في m³/ h ، ثم يجب ضرب الرقم الذي تم الحصول عليه باستخدام الجدول بمعامل 3.6.

على سبيل المثال ، يتم إنشاء نقاط سحب المياه التالية في منزل ريفي:

• المرحاض بمعدل تدفق 0.1 لتر / ث.
• مغسلة مع خلاط - 0.12 لتر / ثانية.
• غسالة (تلقائي) - 0.25 لتر / ثانية ؛
• حوض المطبخ مع خلاط - 0.12 لتر / ثانية.
• كابينة الاستحمام مع خلاط - 0.12 لتر / ثانية.
• سخان الماء - 0.1 لتر / ثانية.

تلخيص الاستهلاك الكلي من جميع نقاط الاستهلاك ، نحصل على: 0.1 + 0.12 + 0.25 + 0.12 + 0.12 + 0.1 = 0.81 l / s. ولكن ، بما أن هناك حديقة صغيرة بالقرب من المنزل ومؤامرة لحديقة نباتية ، فيجب إضافة معدل تدفق الصنبور المائي إلى القيمة ، التي تساوي 0.3 لتر / ثانية: 0.81 + 0.3 = 1.11 لتر / ثانية. بعد ذلك ، نجد في جدول مؤشر الاستهلاك المقدّر ، بالقرب من 1.11. مقابل هذا الرقم هو 0.58 لتر / ثانية. هذا الرقم يعكس الاستهلاك الفعلي للمياه في هذا المنزل. يجب أن تترجم النتيجة إلى م³/ h: 0.58 x 3.6 = 2.008 m³/ س

تلخيص: استهلاك المياه في هذا الكوخ الصيفي هو ما يقرب من 2 متر³/ س على هذا الأساس ، من الضروري اختيار مضخة بسعة تزيد قليلاً عن 2 م 3 / ساعة.

حساب الرأس

لحساب الرأس لمضخة غاطسة ، يتم تطبيق الصيغة التالية: H _النائب = ن _{الجغرافية} + ن _خسارة + ن _svob

1. H _النائب - الرأس المطلوب.
2. H _{الجغرافية} - قيمة فرق الارتفاع بين أعلى نقطة في كمية الماء والنقطة التي يقع فيها الجهاز.
3. H _خسارة - القيمة الإجمالية للخسائر في خط الأنابيب.يمكن أن تحدث الخسائر بسبب احتكاك الماء في خط الأنابيب ، وكذلك انخفاض الضغط في أماكن انحناءات الأنابيب وفي المحملات. H _خسارةمأخوذ من الجداول أدناه. تم تصميم الجدول الأول لتحديد الخسائر في أنابيب البوليمر ، والثاني - في المعدن.
4. H _svob - هي خاصية الضغط التي تحدد الضغط الحر على الفوهة. ذلك يعتمد على مدى الراحة في استخدام السباكة في المنزل. للحسابات تأخذ متوسط ​​15-20 م.

لذلك ، لإجراء حساب رأس المضخة ، تتوفر البيانات التالية:

• على عمق 30 متر
• المسافة إلى الماء من سطح الأرض - 10 م (وهذا هو مستوى ثابت) ؛
• المستوى الديناميكي (يحدد مدى سقوط مرآة الماء عند تشغيل الوحدة) - 15 م ؛
• يتم ضبط المضخة على عمق 1 متر تحت المستوى الديناميكي ، أي على عمق 16 م ؛
• حجم المياه التي سيتم ضخها من البئر - 3 م³/ ساعة
• تتم إزالة المسكن من المصدر في 20 م ؛
• الأنابيب البلاستيكية ، وقطرها 32 مم ؛
• أنبوب من البلاستيك يبلغ قطره 25 ملم وطول 15 متر حول المنزل.
• تقع نقاط سحب المياه في الطابق الثاني (في هذه الحالة ، يبلغ الارتفاع 5 أمتار) ؛
• يحتوي النظام على صمامي فحص ، 3 صمامات ، زاويتين بزاوية 90 درجة وصمام إغلاق.

أولا تحتاج إلى حساب H _{الجغرافية}. يتم حساب هذا المؤشر من خلال جمع المستوى الديناميكي والارتفاع الأقصى لنقطة إدخال المياه: H _{الجغرافية} = 15 + 5 = 20 م ، وعلاوة على ذلك ، يتم حساب الخسائر في النظام عن طريق الجمع. في جدول خسائر الأنابيب البلاستيكية ، من الضروري العثور على صف بقيمة 3 أمتار³/ س

من المهم! من الضروري أن نأخذ في الاعتبار حقيقة أن القيم في الجدول معطاة لخط أنابيب يبلغ طوله 100 متر ، وبالتالي ، يجب تقسيم جميع القيم على 100.

لذا ، نجد في الجدول قيم الأنبوب بقطر 32 مم (1.54) ولأنبوب 25 مم (2.54). بعد ذلك ، نجد أن الخسائر بالنسبة لبقية النظام: صمام مع نقطة الإنطلاق له قيمة 4 ، وزاوية مع صمام هو 1. الآن يمكنك حساب الخسارة: (1.54 × 20/100) + (2.54 × 15/100) + (( 3 + 2) × 4) + ((1 + 1) × 1 = 21،689 (حوالي 22 مترًا) ، ثم استبدل القيم الموجودة في الصيغة لتحديد الرأس (H _النائب = ن _{الجغرافية} + ن _خسارة + ن _svob): ح _النائب = 20 + 22 + 15 = 57 متر. نتيجة لذلك ، في هذا المثال ، تحتاج إلى وحدة بسعة 3 أمتار³/ ساعة ورأس لا يقل عن 57 مترا.

حساب الطاقة

يجب أن تعرف أن حساب قوة الوحدة عملية معقدة نوعًا ما باستخدام صيغ معقدة ومجموعة متنوعة من المتغيرات. لذلك ، سيكون من الأكثر منطقية تناول هذا السؤال من الجانب الآخر: أولاً ، تحتاج إلى حساب معلمات مثل الجهاز كإنتاجية وضغط ، ومن ثم يمكنك من خلال هذه البيانات اختيار نموذج مضخة. في التعليمات له وسوف تشير إلى استهلاك الطاقة للجهاز.

حساب معلمات الجهاز السطحي

وكما ذكرنا من قبل ، يمكن لمحطات الضخ العمل مع الآبار ، حيث تكون المياه على مستوى لا يزيد عن 8 أمتار من السطح. ولكن عند تثبيت الوحدة ، يجب أن تأخذ بعين الاعتبار أيضًا مسافة الجهاز من البئر ، اعتمادًا على عمق استهلاك المياه. على سبيل المثال ، إذا تم أخذ الماء من عمق 4 أمتار ، يمكن تركيب الوحدة على مسافة 16 متر من البئر. لمزيد من الحسابات الدقيقة ، يمكنك استخدام الجدول أدناه.

حساب الأداء

بالنسبة لمضخة سطحية ، يتم حساب الأداء على نفس المبدأ الخاص بالوحدة الغاطسة. كيف يتم ذلك تتم مناقشته أعلاه.

حساب الرأس

لمعرفة قيمة ضغط المحطة السطحية ، ليس من الضروري القيام بحسابات معقدة. يتم حساب الرأس باستخدام صيغ بسيطة: H = A + B + D. وتظهر الصيغة في الشكل التالي: