Dimensionamento de bombas de irrigação requere o fluxo das zonas que operam em conjunto e a pressão adicional necessária entre a entrada do reforço e os pontos de distribuição do rega. Estabeleça as condições de entrada enquanto a água estiver a fluir, calcule as perdas de altura e de rota, inclua dispositivos de filtragem e de controlo e ajuste os pontos de operação necessários à base de dados da curva de funcionamento da bomba. Não escolha apenas entre o caudal máximo, a pressão máxima ou a potência do motor. Um reforço acrescenta energia a uma fonte de água já existente; não pode corrigir uma fonte de água inadequada simplesmente aumentando a pressão.
Este guia aborda a seleção preliminar para o regadiamento agrícola e comercial. A demanda por culturas, a capacidade da fonte de água e os limites de equipamentos ainda precisam de uma análise específica. Complementa nosso Guia de seleção de bombas de água e o existente Review da startup Irrigation Booster. A dimensionamento estabelece o valor do imposto proposto; a instalação é posteriormente verificada pela empresa responsável pela instalação.
Defina o que o booster deve mudar
Desenhe a disposição de fornecimento antes de solicitar uma bomba. Identifique se o reforce recebe água de um tanque, de uma bomba de upstream ou de outra fonte permitida. Marque o ponto de medição na sua entrada e o ponto de entrega onde a pressão é necessária. Mantenha a tarefa da bomba de fonte separada da da reforçadora para que a cabeça não seja contada duas vezes ou omitida.
Descreva o problema em termos mensuráveis. O objetivo pode ser uma pressão adequada em uma zona distante, a compensação por uma diferença de altitude ou a entrega através de equipamentos de tratamento específicos. Uma afirmação como “mais pressão para a fazenda” não estabelece um ponto de operação. Registre quais zonas estão afetadas e as condições em que a falta de suprimento ocorre.
Antes de assumir que é necessário um reforço maior, é necessário investigar restrições, posições incorretas da válvula, carga do filtro, alterações no fornecimento ou desgaste do equipamento. Universidade de Maryland Extension Orientação para a verificação do sistema de irrigação Destaca a necessidade de verificar a pressão operacional em todo o sistema e ajustá-la às necessidades dos geradores. Isso permite medir o sistema real antes de decidir o que o booster deve adicionar.
Criar o fluxo da zona de construção a partir do cronograma de operação
Listeie cada zona de irrigação, a sua configuração de emissor ou rega e o caudal necessário nas condições de entrega especificadas. Utilize os cálculos do designer de irrigação e os dados da equipa de entrega selecionada. Um número de emissores sem a pressão de funcionamento aplicável pode não fornecer uma procura confiável para a zona.
Inclua as exigências das zonas que realmente devem funcionar juntas. Se o sistema funcionar as zonas sequencialmente, não deve-se somar cada tomada instalada como se estas funcionassem simultaneamente. Por outro lado, inclua a sobreposição permitida, a descarga ou outras funções relevantes quando estas possam coincidir com a irrigação. Explique a hipótese do cronograma na pergunta.
Um cronograma hipotético poderia incluir uma zona com 12 metros cúbicos por hora e outra com 8 metros cúbicos por hora. Se ambos funcionarem juntos, a demanda combinada será de 20 metros cúbicos por hora. Se estiverem interligados para funcionarem separadamente, verifique os seus pontos de trabalho individuais em vez disso. Esses valores assumidos demonstram a aritmética de programação e não representam as classificações de desempenho ou recomendações de uso de borra de bomba.
Medir as condições de entrada de fluxo sob o fluxo relevante
Uma leitura da pressão estática obtida com todos os canais fechados não estabelece a pressão de entrada durante o período de irrigação. Registre a condição de fornecimento em cada fluxo relevante e anote o local da medição. Se a bomba ou a caixa de armazenamento em frente à bomba puder variar, inclua as condições mais baixas e mais elevadas credíveis na revisão de operação.
Em sistemas alimentados por tanque, considere alterações no nível da água e no caminho entre o tanque e o sistema de reforço. Em sistemas de abastecimento pressurizado no sentido ascendente, documente como a pressão de operação muda quando as zonas de irrigação são ativadas. Confirme a disponibilidade da fonte e quaisquer restrições com o projetista responsável do sistema.
Avalie a adequação da sucção separadamente do requisito de descarga. A pressão de saída desejada adequada não prova que a bomba receberá condições de entrada aceitáveis. Use as especificações de instalação e de sucção da bomba selecionada, incluindo a avaliação aplicável de NPSH. Guia de cavitação de reforço abrange essa investigação separada.
Calcule a cabeça adicionada pelo booster
Para um balanço energético preliminar entre a entrada e a saída definidos, a pressão adicional inclui a pressão necessária para a saída, a elevação, as perdas de rota e qualquer diferença relevante na pressão, menos a pressão já disponível na entrada. Mantenha os pontos de referência e as unidades explicitos. Um projetista deve verificar se o tratamento simplificado é adequado para a configuração real.
O Manual de fontes de energia para sistemas de bombeamento do Departamento de Energia dos EUA explica o uso da cabeça para expressar energia fluida e distingue as exigências de estática e de atrito. Aplique essa abordagem energética com os pontos de referência reais da entrada e da saída.
Para cálculos consistentes com água, a pressão pode ser expressa como h = p dividido por rho g. Aqui, p é a pressão em pascal, rho é a densidade da água aplicável em quilogramas por metro cúbico e g é a aceleração gravitacional em metros por segundo quadrado. O resultado é metros de pressão líquida. Use as propriedades reais da água quando estas diferirem materialmente das suposições.
Como ilustração de cálculo, assuma-se uma pressão de entrega de 25 m, uma elevação de 6 m, perdas de rota de 9 m e uma pressão de entrada de 10 m, sem diferença na velocidade do material. A cabeça de reforço no exemplo é de 25 + 6 + 9 – 10 = 30 m no fluxo associado. Nenhuma dessas entradas assumidas corresponde a uma especificação de produto, a uma medição no campo ou a uma tolerância de segurança recomendada.
Repita o cálculo para os casos operacionais, em vez de aplicar uma margem geral. Se a pressão de entrada aumentar, a pressão adicional necessária pode diminuir; se a vazão do canal mudar, as perdas devem ser recalculadas. Mantenha a incerteza do cálculo visível e concorde sobre como ela será resolvida antes do lançamento do equipamento.
Incluir filtragem, acessórios e perdas de distribuição
Trace a rota completa até o ponto de entrega crítico. Registre as dimensões do tubo, as dimensões internas reais, se aplicável, comprimentos, acessórios, alterações de altura, válvulas, filtros e equipamentos de regulação de pressão. Uma tubulação principal curta não elimina as perdas no resto do sistema de distribuição.
Obtém-se as perdas do filtro e do dispositivo de controle no fluxo de água projetado e nas condições de operação aplicáveis. Distingui-se uma condição de filtro carregado aceitável de um valor de filtro limpo, no qual o projeto de irrigação utiliza ambos. Não invente uma perda genérica para todos os equipamentos ou assuma que um regulador não possui a diferença de pressão necessária.
Mantenha a zona crítica explicitamente definida. O ponto mais distante não é necessariamente o ponto de controle se outra zona tiver uma altitude mais elevada, diferentes emissoras ou uma rota mais restritiva. Revise as combinações permitidas e identifique quais casos definem a vazão necessária e quais casos definem o fluxo máximo.
| Entrada de seleção | Evidências a recolher | Efeito na revisão do direito de importação |
|---|---|---|
| Zonas de irrigação simultâneas | Dados do emissor e cronograma de operação aprovado | Estabelecer os fluxos que o booster deve servir |
| Pressão de entrada ou nível do tanque | Medidas em condições de fluxo e fornecimento relevantes | Estabelecer a energia já disponível na entrada |
| Pressão de entrega | Requisitos operacionais de equipamentos de irrigação selecionados | Defina a pressão necessária no ponto de entrega especificado |
| Altitudem e rota | Níveis pesquisados, detalhes do tubo e inventário de acessórios | Calcular as perdas de rota dependentes da altitude e do fluxo |
| Filtradores e dispositivos de controle | Dados do fabricante para os estados de operação aplicáveis | Incluir perdas documentadas e requisitos de controle |
| Fim de semana mínimo e máximo | Combinações de zonas permitidas e limites de fornecimento | Verifique todo o intervalo de funcionamento na curva selecionada |
O quadro organiza uma revisão de dados de entrada e não prescreve pressões numéricas. A abordagem de medição é consistente com as orientações de verificação da universidade acima; use os valores obtidos com o projeto de irrigação real.
Compare curvas completas e limites de operação
Solicite a curva de vazão para a configuração proposta, velocidade e condições do líquido. Marque todas as exigências de vazão e pressão de saída relevantes nela. A pressão máxima ao vazão próximo a zero e a máxima ao baixo vazão são pontos finais diferentes; combinar essas duas condições em um único ponto de operação prometido cria uma seleção inválida.
Verifique a região de operação permitida, a potência absorvida, a adequação do motor, os requisitos de sucção e os limites de pressão em todos os casos propostos. Inclua a operação com baixa demanda e as transições entre as zonas. Quando as mudanças de controle alteram a velocidade ou as fases do equipamento, solicite a configuração de controle real e seus limites permitidos, em vez de presumir que qualquer booster possa regular todas as condições.
Publicação da Universidade de Nebraska-Lincoln Bombas de irrigação: mantendo o desempenho discussa a combinação de bombas, condições de operação e unidades de potência, juntamente com a medição da pressão e do fluxo. Sua relevância aqui é a necessidade de avaliar a configuração completa do sistema de operação, e não apenas o tamanho do motor anunciado.
Combine a consulta sobre o produto com a água e os controles reais
Nosso equipamento de abastecimento de água com regulador de pressão É a referência do produto para as ilustrações. A montagem apresentada não garante compatibilidade agrícola, uma configuração de irrigação certificada, capacidade selecionada ou sequência de controle. Essas informações precisam ser confirmadas para o modelo e projeto citados.
Descreva a qualidade da água, a temperatura, as alterações na fonte de abastecimento, a alimentação elétrica e o cronograma de irrigação. Pergunte se os materiais, as vedas e os controles selecionados são adequados a essas condições. Distingua uma pergunta relacionada à função da bomba de uma pergunta sobre filtragem ou injeção de produtos químicos, e permita que os fornecedores responsáveis confirmem suas interfaces respectivas.
Use o Guia de curva da bomba centrífuga Ao revisar uma oferta, mantenha a configuração e os pressupostos selecionados com a cotação, de modo que uma alteração posterior no layout do emissor, na rota do tubo ou na fonte de água desencadeie uma verificação deliberada.
Prepare avaliações de aceitação mensuráveis
Converse sobre como o fluxo e a pressão serão medidos após a instalação. Identifique os pontos de medição de entrada e saída, as combinações de zonas a testar e as condições relevantes do filtro. Testar apenas uma zona conveniente não demonstra todos os casos de operação previstos.
Registre quais as medidas que confirmam a carga fornecida e quais os controles ou funções de proteção. Compare os resultados com o projeto acordado sob as condições especificadas, em vez de aceitar que o equipamento parece funcionar silenciosamente. Solucione variações inesperadas de pressão ou fornecimento inadequado através do procedimento de comissionamento responsável.
Manter os registros finais disponíveis para manutenção futura. As tendências de fluxo e pressão facilitam a identificação de alterações posteriores e ajudam a distinguir problemas de origem de problemas relacionados com a carga do filtro, alterações na distribuição ou deterioração da bomba. Portanto, um pacote de dimensionamento completo suporta tanto a compra inicial quanto a operação subsequente.
Aprendizado adicional: o que uma bomba acrescenta ao fluxo de água
A explicação de pressão e fluxo do livro Practical Engineering fornece contexto conceitual para interpretar o desempenho da bomba. Não substitui o projeto de irrigação selecionado, a curva do fabricante ou os testes de aceitação da instalação.
Assista à explicação sobre a pressão e o fluxo em engenharia prática.
Perguntas frequentes
Devo adicionar o fluxo de cada zona de irrigação?
Adicione apenas demandas que sejam permitidas para serem operadas em conjunto, incluindo os deveres que se sobreponham. Revise as zonas operadas separadamente como casos individuais, em vez de assumir a simultaneidade de todo o site.
Posso dimensionar o booster com base na pressão de entrada estática?
Não. Estabeleça as condições de entrada no fluxo de operação relevante e considere a variação da fonte. Um valor de saída fechada isoladamente não descreve o volume de irrigação necessário.
É possível obter a máxima pressão da bomba com o máximo fluxo?
Esses são pontos diferentes numa curva. Verifique a capacidade de fornecimento de água no caudal necessário para a configuração e condições de funcionamento propostas.
Um reforço resolverá o problema de produtividade insuficiente dos poços?
Não. A fonte de água precisa ser fornecida de forma sustentável de forma separada. Um aumento de pressão adiciona energia à água fornecida, não uma capacidade adicional da fonte.
O que deve acompanhar um pedido de cotação de um reforçador de irrigação?
Provee fluxos de zona simultâneos, requisitos de entrega, condições de entrada, perdas de altitude e de rota, dados de filtragem, qualidade da água, detalhes de abastecimento e programa de operação.