Блог

Подбор скважинного насоса: параметры расхода, напора, скважины и монтажа

Борра Помпс

Выбор погружного скважинного насоса начинается со скважины, а не с каталога насосов. Уточните требуемый расход, статический уровень воды, динамический уровень воды при расчетном водоотборе, глубину скважины и диаметр обсадной колонны, высоту нагнетания, гидравлические потери в трубопроводе, требования к напору, качество воды, содержание песка, источник питания и режим работы. Используйте динамический уровень воды, а не общую глубину бурения, для расчета стандартного динамического напора, после чего проверьте наиболее неблагоприятное понижение уровня и минимальную глубину погружения. Характеристика выбранного насоса должна соответствовать рабочей точке без перегрузки электродвигателя и работы за пределами допустимого производителем диапазона. Данные насосного теста и актуальный паспорт скважины надежнее предположений, основанных на соседних скважинах.

Это руководство представляет собой раннюю редакционную и закупочную основу. Проверяйте каждое рассчитанное значение, рабочий предел, требование безопасности и нормативное обязательство по актуальной проектной документации, утвержденным данным производителя и заключению ответственного инженера перед выбором оборудования или изменением установленной системы.

Начните с дебита скважины и понижения уровня

Глубинный скважинный насос не может стабильно подавать больше воды, чем способны обеспечить скважина и водоносный горизонт. Статический уровень измеряется до начала откачки; динамический уровень — это установившийся уровень во время забора воды. Разница между ними представляет собой понижение уровня. При необходимости для проекта получите данные недавней ступенчатой или постоянной откачки и запишите расход при испытании, продолжительность, восстановление и сезонный контекст. Кратковременное испытание для бытовых нужд может не отражать режим работы для сельского хозяйства или промышленности. Расчетный расход должен обеспечивать баланс между технологической потребностью, емкостью накопителя и устойчивым дебитом. Если пики потребления кратковременны, напорный бак может снизить требуемую производительность скважинного насоса. Выбор насоса на завышенный расход может привести к падению уровня воды до водозабора, попаданию воздуха или осадка, увеличению энергопотребления и сокращению срока службы оборудования.

Полный динамический напор

Скважинный насос QJ для проектов подъема грунтовых вод
Глубинный насос должен подходить по размеру к обсадной колонне и работать ниже динамического уровня воды.

Общий динамический напор объединяет вертикальный подъем от уровня воды при откачке до точки сброса, требуемое давление на выходе и потери на трение в водоподъемной трубе, фитингах, арматуре, фильтрах, расходомерах и наземных трубопроводах. Переведите давление в напор, используя плотность жидкости и согласованные единицы измерения. Не используйте общую глубину скважины в качестве вертикального подъема, если геометрия действительно этого не требует. Выполните расчет для расчетного расхода, так как трение сильно зависит от скорости. Затем создайте второй вариант для минимально ожидаемого уровня откачки, засоренных фильтров или другого вероятного сценария с высоким напором. Насос должен обеспечивать требуемый расход при нормальной эксплуатации и при этом оставаться в пределах допустимых характеристик двигателя и насоса в крайних режимах. Фиксируйте допущения в явном виде, чтобы в будущем можно было подставлять новые данные об уровне воды без пересчета всей схемы.

Подтвердите соответствие физическим размерам и погружение

Сравните максимальный наружный диаметр насоса, кабельные ограждения, обратные клапаны, муфты и монтажные зазоры с фактической обсадной колонной и любой хвостовой трубой. Подтвердите глубину установки водоприемника относительно динамического уровня воды и дна скважины. Достаточное погружение помогает предотвратить вихреобразование и попадание воздуха, в то время как чрезмерная близость ко дну может увеличить забор осадка. Требуемые минимальное погружение и минимальная скорость потока для охлаждения указываются производителем насоса и электродвигателя. Некоторым погружным электродвигателям требуется движение воды вдоль корпуса для охлаждения; в обсадных колоннах большого диаметра или при установке в открытых водоемах может потребоваться кожух потока. Проверьте прочность колонны труб, крепление кабеля, способ подъема, устьевое уплотнение, обратные клапаны и возможность демонтажа.

Таблица решений по проекту

Выбор ввода Использовать в решении Распространенная ошибка
Уровень воды при откачке с расчетным расходом Устанавливает основной вертикально-подъемный компонент Используя только статический уровень
Обязательный поток Хорошо сочетает урожайность и технологические требования Выбор размера трубы
Давление нагнетания и трение Полный динамический напор Без учета фильтров и фитингов
Диаметр обсадной колонны и глубина установки насоса Подтверждает физическую совместимость и охлаждение Проверка только номинального диаметра насоса
Анализ воды и состояние песка Материалы направляющих и рабочая граница При условии, что вся грунтовая вода чистая
Напряжение, длина кабеля, стартер Проверяет падение напряжения и пуск Рассмотрение электрического объема работ отдельно

Сопоставьте кривую, этапы и двигатель

Нанесите рабочую точку на сертифицированную заводом-изготовителем характеристику для предполагаемой частоты вращения, конфигурации рабочего колеса или ступеней. Проверьте КПД, потребляемую мощность, минимальный и максимальный рекомендуемые расходы, напор при нулевой подаче и запас мощности двигателя. Многоступенчатый насос создает напор за счет последовательных ступеней; добавление ступеней не заменяет проверку рабочего диапазона. Убедитесь, что двигатель способен обеспечивать потребляемую мощность по всей ожидаемой характеристике, а не только в одной точке. Падение напряжения в длинном погружном кабеле может повлиять на пусковые и рабочие характеристики, поэтому согласуйте сечение кабеля, устройство плавного пуска / пускатель, защиту и электропитание. При работе с регулируемой скоростью запросите допустимый диапазон частоты вращения, ограничения по охлаждению двигателя, вопросы резонанса, а также график или расчет для планируемых скоростей.

Учитывайте качество воды и песок

Мотопомпа с самовпромывкой (или самовсасывающий водяной насос с приводом от двигателя), используемая для другой схемы всасывания
Наземные всасывающие насосы и глубокие погружные насосы подходят для различных условий источника.

Запросите анализ воды на коррозию, накипеобразование, температуру и совместимость материалов, когда режим работы более сложный, чем перекачка чистой пресной воды. Песок и взвешенные твердые частицы могут вызывать эрозию рабочих колес, диффузоров, подшипников и обратных клапанов. Не устанавливайте универсально допустимую концентрацию песка без конкретных данных о насосе. Если новая или восстановленная скважина выдает песок, исследуйте состояние скважины, состояние фильтра, глубину установки и дебит перед тем, как рассматривать замену материалов насоса как единственное решение. Для систем питьевого водоснабжения применимые местные санитарные требования, утвержденные материалы, санитарные элементы устья скважины и процедуры дезинфекции входят в сферу ответственности проекта. Поставщику насосного оборудования требуется фактическое описание и анализ перекачиваемой жидкости, чтобы рекомендовать материалы без гадания.

Подготовьте акт закупки и приемки

Полезный запрос ценового предложения указывает проектные и альтернативные рабочие точки, статический и динамический уровни воды, дату испытания, размеры скважины и обсадной колонны, глубину подвески насоса, высоту нагнетания и давление, описание трубопровода, анализ жидкости, содержание песка, напряжение, частоту, способ пуска, средства управления, длину кабеля, часы работы, количество и пункт назначения. Запросите характеристику насоса, данные электродвигателя, материалы, габариты, вес, инструкции по монтажу кабеля и соединений, конструкцию обратного клапана, пределы установки и перечень запасных частей. При приемке проверьте изоляцию и непрерывность цепи с использованием утвержденных процедур, направление вращения или последовательность фаз (если применимо), расход, напор, ток, напряжение, уровень воды, результаты наблюдения за вибрацией или шумом, а также стабилизацию понижения уровня. Сохраните эти показания в качестве базовых для будущих изменений производительности скважины.

Как сравнить предложения поставщиков

Сравните предложения поставщиков по одному и тому же профилю скважины. Поместите статический уровень, расчетный динамический уровень, минимально ожидаемый уровень, глубину подвески насоса, внутренний диаметр обсадной колонны, расчетный расход, напорообразующие параметры и состояние жидкости в верхнюю часть таблицы сравнения. Убедитесь, что каждая предложенная характеристика соответствует заявленной частоте и количеству ступеней, а потребляемая мощность остается в пределах номинальной мощности электродвигателя во всем рабочем диапазоне. Сравните длину и сечение кабеля, муфтовый комплект, обратный клапан, комплект колонны водоподъемных труб, датчики, станцию управления, защиту от сухого хода и инструмент для подъема. Если один из поставщиков принимает в расчете иной уровень воды или потери в трубах, выполните нормализацию расчета перед сравнением КПД или цены. Запросите подтверждение габаритных размеров для каждого компонента, проходящего через обсадную колонну. Наконец, определите данные, подлежащие регистрации во время первого стабилизированного откатного теста, чтобы производительность смонтированной скважины можно было сравнить с исходными данными для подбора, а не оценивать ее только по факту наличия воды на выходе.

Как это руководство связано с оборудованием BORRAPUMP

Эта статья поддерживает раннее проектное рассмотрение для выбор глубинного насоса линейка продукции. Она не определяет конкретную модель. Отправьте рабочие параметры, характеристики жидкости, электропитание, установочные чертежи, систему управления, количество и пункт назначения, чтобы конфигурацию изделия можно было проверить на соответствие конкретному проекту.

Связанные технические руководства BORRAPUMP

Авторитетные источники и дальнейшее изучение

Скважины грунтовых вод Геологической службы США Частные питьевые колодцы Агентства по охране окружающей среды США Безопасность колодезной воды CDC. Эти источники устанавливают общий инженерный, нормативный контекст или контекст безопасности; действующие принятые правила, руководства по оборудованию и проектные утверждения остаются определяющими.

Подземные воды: Раскрытие тайны невидимого ресурса

Обучающее видео Музея Министерства внутренних дел США: Подземные воды: Раскрытие тайны невидимого ресурса. В нем объясняются основные принципы, и он не заменяет проектно-специфические инструкции.

Часто задаваемые вопросы

Глубина скважины — это то же самое, что и напор насоса?

Нет. Обычный вертикальный подъём основан главным образом на уровне откачки воды и высоте нагнетания, после чего добавляются давление и трение.

Какое расстояние до дна должно быть у погружного скважинного насоса?

Используйте размеры насоса, кабельного защитного кожуха, муфты и корпуса плюс монтажный зазор производителя; не полагайтесь только на номинальный размер.

Может ли более мощный насос решить проблему слабого дебита скважины?

Нет. Более мощный насос может увеличить понижение уровня воды и проблемы с отложениями, если водоносный горизонт или скважина не могут обеспечить необходимый дебит.

Какие данные должны прилагаться к запросу коммерческого предложения (RFQ) на глубинный насос?

Включить контрольные точки, уровни воды и данные испытаний, размеры обсадных труб и глубину их спуска, анализ жидкости, электроснабжение, средства управления и требования к трубопроводам.

Финальная контрольная точка закупки

Перед размещением заказа согласуйте утвержденную пошлину и чертежи с кривой поставщика, двигателем или приводом, материалами, размерами, весами, подключениями, средствами управления, принадлежностями, испытаниями, документацией, запасными частями, границей поставки и требованиями к месту назначения. Зафиксируйте каждое остающееся открытым допущение. Монтаж, электротехнические работы, обращение с опасными жидкостями, работы по противопожарной защите, земляные работы и испытания под напряжением должны выполняться квалифицированным персоналом в соответствии с утвержденными процедурами и применимыми правилами.