Ūdens sūkņa plūsmas ātruma aprēķins
Pamatojoties uz projektēto ūdens tilpumu un sūkņu skaitu, var aprēķināt viena sūkņa projektēto plūsmas ātrumu. Aprēķina formula ir šāda:
Q = Qkopā / n
kur,
Q-Viena sūkņa projektētais plūsmas ātrums (m3/h);
Qkopā-Projekta vidējais stundas plūsmas ātrums (m3/h);
n-Sūkņu skaits.
Ir vērts pieminēt, ka projektos ar maziem plūsmas ātrumiem parasti tiek izmantoti divi sūkņi, viens darbojas un viens gaidīšanas režīmā; projektiem ar lieliem plūsmas ātrumiem var izmantot trīs sūkņus, divus darbojas un vienu gaidīšanas režīmā.
Darbības laikā abi sūkņi darbojas vienlaikus. Ja sūknis darbojas neveiksmīgi, tas tiek aizstāts ar rezerves sūkni. Bojāto sūkni var noņemt remontam. Tāpēc ieguldījums rezerves sūknī ir ekonomiskāks nekā ekspluatācijā un gaidīšanas režīmā esošajā sūknī.
Visbeidzot, jāatzīmē, ka, izmantojot vairākus sūkņus, pēc iespējas jāizvēlas viena modeļa sūkņi, lai atvieglotu apkopi un vadību.
Sūkņa galvas aprēķins
Kā zināms, kopējo sūkņa augstumu nosaka trīs faktori: sūkņa sūkšanas augstums, sūknēšanas augstums un cauruļvada spiediena zudums. Tāpēc, kad ir noteikts sūkņa plūsmas ātrums, caurules diametrs un cauruļvada izkārtojums, var noteikt sūkņa konstrukcijas augstumu.
H Lielāks vai vienāds ar h1 + h2 + h3 + h4
kur,
H-Kopējais sūkņa augstums (m);
h1-Iesūkšanas caurules galvas zudums (m), parasti iekļaujot sūkšanas zvana muti, 90 grādu līkumu, taisnu daļu, vārstu, reduktoru utt.;
h2-Izplūdes caurules galvas zudums (m), parasti ietver reduktors, pretvārsts, vārsts, īsa caurule, 90 grādu līkums (vai tee), taisna daļa utt.;
h3-Atšķirība starp zemāko darba ūdens līmeni tvertnē un augstāko nepieciešamo pacelšanas ūdens līmeni (m);
h4-Drošības galva (m), ko var novērtēt kā 0,5 m–1,0 m, novērtējot galvu. Tomēr, izmantojot šo vērtību detalizētos aprēķinos, jāievēro piesardzība, lai izvairītos no novirzes no darbības punkta.
Ir vērts atzīmēt, ka notekūdeņu attīrīšanas projektos sūkņa galvenā funkcija ir paaugstināt augstumu, nevis piegādāt ūdeni lielos attālumos. Ūdens padeves cauruļvads parasti ir īss, un berzes zudumi pa cauruļvadu ir niecīgi.
Tāpēc galvas zudums ir jāaprēķina tikai, pamatojoties uz vietējo pretestības zudumu. Konkrētā aprēķina formula ir šāda:
hx=ξx·[(Vx^2)/(2g)]
kur,
x-1, 2 (1 iesūkšanas caurule, 2 izplūdes caurule);
h-vietējo galvas zudumu summa (m);
ξ-lokālo pretestības koeficientu summa;
v-plūsmas ātrums caurulē (aprēķināts, pamatojoties uz sūkņa plūsmas ātrumu un caurules diametru);
g-paātrinājums gravitācijas dēļ, 9,81 m/s².
Jāņem vērā, ka, ja tiek izmantots zemūdens sūknis, iesūkšanas caurules galvas zudumu h1 (1 iesūkšanas caurule) var neņemt vērā.
Sūkņu izvēles principi
Parasti sūkņu ražotāji katram sūknim nodrošina pacēluma-plūsmas raksturlīknes (H-Q) un efektivitātes-plūsmas līknes (η-Q). Katram konkrētajam projektam tiek aprēķināts nepieciešamais sūkņa augstums (Hc) un plūsmas ātrums (Qc), ko attēlo konkrēts koordinātu punkts C iepriekš redzamajā diagrammā.
Sūkņa izvēles principi ir šādi:
1) Izvēlētā sūkņa H-Q līknei vienlaikus jāatbilst gan plūsmas ātruma, gan spiediena prasībām.
Ideālā gadījumā punktam C vajadzētu nokrist uz līknes, bet faktiskajos projektos tas notiek reti. Šādos gadījumos sūkņa darba punkta augstumam jābūt nedaudz augstākam par paredzēto augstumu, vienlaikus nodrošinot plūsmas ātrumu (izvēlētā sūkņa H-Q līknei jābūt nedaudz augstākai par nepieciešamo punktu C).
2) Parasti sūkņa darbības punkts nebūs tā augstākais efektivitātes punkts, taču tam jābūt tuvu tam, lai nodrošinātu efektīvu darbību (Qc jābūt tuvu η-Q līknes maksimumam).
Turklāt, tā kā ūdens līmenis tvertnē mainās sūkņa darbības laikā, sūknim vai sūkņa iekārtai šo izmaiņu laikā ir jādarbojas augstas -efektivitātes zonā.