Як визначити розмір каналізаційного насоса: витрата, напір і тверді речовини

Якщо ви запитуєте, як визначити розмір каналізаційного насоса, не починайте з потужності.

Кінська сила щось говорить вам про двигун, але вона не говорить вам, скільки стічної води насос перемістить через вашу трубу на вашій ділянці. Надійний процес визначення розміру каналізаційного насоса починається з робочої точки - необхідного потоку при загальному динамічному напорі -, а потім перевіряється переробка твердих частинок, діаметр труби, об'єм басейну, режим роботи та електропостачання.

Це важливо, оскільки системи водовідведення менш поблажливі, ніж системи чистої{0}}води. Рідина може містити м'які тверді частинки, волокнистий матеріал, пісок, жир і захоплене повітря. Насос запускається і зупиняється при зміні рівня в басейні. Напірна лінія може бути частково вертикальною, частково горизонтальною та заповнена арматурою. Вибір, який виглядає адекватним при максимальних-даних потоку, може виявитися невдалим, якщо застосувати фактичні втрати напору та труби.

Хороший процес визначення розміру не повинен бути загадковим. Для цього потрібна точна інформація про місце та крива насоса. Наведені нижче кроки працюють для невеликих житлових ежекторних систем, компактних туалетних подрібнювачів, готельних насосних станцій і великих занурювальних насосів типу WQ-. Масштаби змінюються, але логіка залишається незмінною.

Розмір каналізаційного насоса починається з витрати та напору. Коли голова піднімається, наявний потік падає. Робоча точка-, де крива системи зустрічається з кривою насоса-показує, що насос може забезпечити під час експлуатації. Насос з номінальною максимальною витратою 150 л/хв і максимальною висотою підйому 11 м не може забезпечити обидва одночасно; його крива повинна підтверджувати необхідні 90 л/хв на 8 м TDH. Коди моделей, такі як 80WQ45-22-7.5, є лише першим фільтром. Завжди перевіряйте криву та використовуйте реалістичний піковий приплив програми.

Першим кроком у визначенні розмірів каналізаційного насоса є визначення кількості стічних вод, які насос повинен видаляти протягом найбільш навантаженого періоду роботи. Це не те саме, що максимальний потік, надрукований у каталозі насосів. Каталожні дані описують, що може забезпечити насос за конкретних умов випробувань. Необхідний потік описує, що будівля або процес фактично надсилатиме в басейн.

Для будинку, невеликої комерційної будівлі або готелю почніть з підключених світильників і ймовірності того, що кілька з них розряджатимуться одночасно. Туалети, душові кабіни, умивальники, пральні машини та стоки зазвичай не працюють безперервно, але їхній сумарний піковий потік може бути набагато вищим, ніж середньодобовий. Пральні заслуговують на особливу увагу, оскільки кілька пральних машин можуть скидати великі обсяги протягом короткого періоду часу.

Якщо система вже існує, перевірка заповнення басейну часто дає більш корисний результат, ніж теоретична оцінка. Вимкніть насос, виміряйте, наскільки підвищиться рівень рідини за відомий час, і обчисліть доданий об’єм. Для прямокутної раковини об’єм залежить від довжини, ширини та зміни рівня. Для циліндричного басейну використовуйте його внутрішній діаметр і зміну рівня.

Основний зв'язок:

Необхідна витрата=зміна обсягу/зміна часу

Повторюйте вимірювання під час напруженого періоду, а не під час низького використання. Якщо приплив змінюється, використовуйте найвищий реалістичний результат і додайте розумну операційну надбавку. Уникайте додавання надмірного запасу надійності, тому що занадто великий насос може занадто швидко спустошувати резервуар, надто часто запускатися та зупинятися та працювати далеко від свого ефективного діапазону.

Після встановлення проектного потоку об’єднайте його з загальним динамічним напором, щоб створити робочу точку. Цю робочу точку-не лише кінські сили-це те, що слід перевіряти за кривою насоса. Надаючи запит на вибір каналізаційного насоса, надайте очікуваний нормальний потік, приблизний піковий потік, джерело стічних вод і режим роботи. Ці деталі дають постачальнику набагато міцнішу основу для вибору правильного насоса.

Після визначення необхідної витрати розраховують загальний динамічний напір, зазвичай скорочений до TDH. Це загальний опір, який повинен подолати каналізаційний насос при необхідній швидкості потоку. Використання лише вертикальної висоти підйому є однією з найпоширеніших помилок у визначенні розміру каналізаційного насоса.

TDH включає статичний підйом, втрати на тертя та будь-який тиск, необхідний у кінцевій точці викиду. Статична підйомна сила — це перепад висот між робочим рівнем рідини в басейні та точкою викиду. Горизонтальна труба не додає статичного підйому, але все одно створює тертя. Довгі відрізки труб, малий внутрішній діаметр, грубі поверхні труб, коліна, зворотні клапани, запірні клапани та інші фітинги можуть додати значний опір.

Перш ніж вибрати насос, запишіть вертикальний підйом, загальну довжину труби, внутрішній діаметр труби, матеріал труби та кількість фітингів. Також перевірте, чи потрапляє викид у відкритий дренаж, гравітаційну каналізацію чи магістраль під тиском. Зворотний клапан зазвичай створює більший опір, ніж пряма ділянка труби, тому не варто його ігнорувати.

Втрати на тертя зростають зі збільшенням швидкості потоку. Це означає, що маленька напірна труба може виглядати економною, але може значно збільшити необхідний напор насоса. Це також може призвести до підвищення експлуатаційних витрат і зробити робочу точку більш чутливою до змін у системі. Втрати на тертя можна розрахувати за інженерними формулами або взяти з надійних таблиць-втрат у трубах за умови використання правильного потоку та внутрішнього діаметра.

Спрощене співвідношення таке:

TDH=статична підйомна сила + втрати на тертя труби + втрати на фітингах і розрядженні

Після розрахунку TDH побудуйте необхідний потік і напір на кривій насоса. Вибраний насос повинен проходити через цю робочу точку або близько до неї, бажано в межах стабільної частини кривої. Не вибирайте насос просто тому, що його максимальний напір вище вертикального підйому. Максимальний напір зазвичай вимірюється при нульовій витраті і не означає нормальну роботу.

Можна додати невелику допуск для нормальної невизначеності, але непотрібне збільшення як витрати, так і напору часто призводить до надмірного розміру насоса. Точна інформація про об’єкт забезпечує більш надійний вибір каналізаційного насоса, ніж великий довільний коефіцієнт безпеки.

Стічні води не є чистою водою, тому гідравлічні характеристики є лише частиною вибору. Насос також повинен працювати з твердими речовинами та матеріалами, які можуть потрапити в систему. Перш ніж вибрати каналізаційний насос, визначте, чи містить рідина туалетні відходи, папір, серветки, волокна, волосся, частинки їжі, жир, пісок або інше сміття.

Каналізаційний насос вихрового або канального -типу зазвичай використовується, коли основною вимогою є вільний прохід твердих частинок. Подрібнювач, різак або подрібнювач може бути більш придатним, якщо стічна вода містить волокнистий матеріал, який може обертатися навколо звичайного робочого колеса. Готельні пральні, громадські туалети та комерційні дренажні системи можуть зазнавати різних ризиків закупорки, навіть якщо їх необхідний потік однаковий.

Необхідно перевірити заявлену пропускну здатність насоса для твердих частинок, а також конструкцію входу, випуску та робочого колеса. Великий вихід не гарантує автоматично, що кожен внутрішній прохід має однаковий зазор. Для застосувань, пов’язаних із ганчір’ям або волокнами, запитайте, як насос обробляє довгий, гнучкий матеріал, а не перевіряйте лише максимальний діаметр частинок.

Напірна труба також повинна відповідати обраному насосу. Надто мала труба збільшує швидкість потоку та втрати на тертя. Занадто велика труба може призвести до осідання твердих частинок, коли насос зупиняється або коли потік низький. Мета полягає в тому, щоб підтримувати достатню швидкість для транспортування завислого матеріалу без створення непотрібної втрати напору.

Уникайте зменшення діаметра нагнітання нижче рекомендованого виробником насоса, якщо вся система не перевірена. Зворотний клапан також повинен мати вільний прохід і бути придатним для каналізації. Погано підібрані клапани можуть затримувати сміття, навіть якщо сам насос має хорошу здатність-перевантажувати тверді речовини.

Для стічних вод, що містять жир, пісок або надзвичайно абразивний матеріал, поясніть це під час вибору. Ріжучий механізм може допомогти з волокнами, але не вирішить усі проблеми, спричинені піском, камінням або затверділим жиром. Надійний розмір каналізаційного насоса відповідає конструкції робочого колеса, проходу твердих частинок і діаметру труби фактичному потоку відходів, а не покладається лише на потужність чи максимальний-потік.

Насос може відповідати необхідним витраті та напору, але працюватиме погано, якщо резервуар і система керування не підібрані належним чином. Робочий об’єм між рівнями запуску та зупинки насоса визначає, як довго він працює та як часто запускається. Якщо цей об’єм занадто малий, насос може запускатися повторно протягом короткого періоду часу, спричиняючи нагрів двигуна, знос контактора та непотрібне обслуговування.

Зазвичай насос має працювати достатньо довго, щоб перемістити стічні води через напірну лінію та уникнути негайного повторного запуску. Більший насос не завжди є кращим. Якщо його потужність значно перевищує вхідний потік, він може швидко спустошити басейн і створити короткий цикл. Перевірте рекомендовану виробником максимальну кількість запусків на годину та підтвердьте, що доступний робочий об’єм відповідає цьому ліміту.

Рівень зупинки має залишати достатньо рідини навколо занурювального насоса для охолодження та стабільної роботи. Встановлення занадто низького значення може затягувати повітря в насос, створювати турбулентність або оголювати двигун. Початковий рівень має забезпечувати достатнє зберігання, не дозволяючи стічній воді досягати вхідної труби або високо{2}}тривожної точки.

Поплавкові вимикачі та датчики рівня повинні мати достатньо місця для вільного переміщення. Тримайте їх подалі від турбулентності на вході, напрямних, кабелів насоса та стін басейну. У стічних водах, що містять волокна, прив’язані поплавці можуть потрапити в пастку, тому їх розташування є таким же важливим, як і сам метод контролю.

Для більш критичних застосувань дуплексна система забезпечує більшу надійність. Насоси можуть чергуватися після кожного циклу, тоді як другий насос запускається під час незвично високого потоку або якщо робочий насос не може контролювати рівень. Окремий сигнал-високого рівня має попереджати оператора, перш ніж відбудеться переповнення.

Під час введення в експлуатацію наповніть резервуар чистою водою і дотримуйтеся повної послідовності. Перевірте рівні запуску та зупинки, рух поплавця, роботу зворотного-клапана, обертання насоса, струм двигуна та час, необхідний для зниження рівня. Раковина та елементи керування не є аксесуарами, доданими після визначення розміру каналізаційного насоса; вони є частиною повної насосної системи.

Повний запит на визначення розмірів каналізаційного насоса повинен містити наступні дані. Якщо значення невідоме, позначте його невідомим, а не замінюйте припущенням:

• Застосування: будинок, готель, квартира, комерційна будівля, муніципальна станція або промисловий процес.
• Джерело рідини, температура, рН, якщо необхідно, і опис твердих речовин або волокон.
• Необхідна витрата за проектних умов, включаючи одиниці та пікову схему.
• Статичний підйом від робочого рівня до межі розряду.
• Внутрішній діаметр труби, матеріал, горизонтальна довжина, вертикальна довжина та кількість фітингів.
• Доступна напруга, частота, фаза та будь-яке обмеження-пускового струму.
• Розміри басейну, рівень входу, рівні запуску та зупинки та необхідна гучність сигналізації.
• Одиночна або дуплексна конфігурація, функції-панелі керування та вимоги до зв’язку.
• Тип встановлення, необхідні матеріали, довжина кабелю, аксесуари та потреби місцевої сертифікації.

За допомогою цієї інформації постачальник може вибрати криву, перевірити проходження твердих частинок, оцінити час роботи, підтвердити дані двигуна та керування, а також визначити ризики перед пропозицією. Це також робить порівняння між постачальниками більш значущими, оскільки кожна пропозиція стосується того самого обов’язку.

1. Найпоширенішою помилкою при виборі каналізаційного насоса є вибір із максимальних значень. Максимальний напір і максимальний потік не є одночасними, тому завжди запитуйте повну криву. Друга помилка - розглядати вертикальний підйом як загальну голову. Довгі горизонтальні лінії, невеликі труби та клапани можуть додати достатньо тертя, щоб змінити модель.
2. Третя помилка - покупка додаткових кінських сил без перевірки тазика. Насос великого розміру може скоротити-цикл, спричинити хлопання клапана та віддалення від робочої області. Четвертий — ігнорування твердих тіл. Насос для чистої-води може мати привабливу криву та все одно одразу виходити з ладу в стічних водах. П'яте припускає, що кожен мацератор приймає туалет; деякі підйомні установки є продуктами для-сірої води.
3. Ще одна помилка полягає в тому, що розмір одного насоса в дуплексній системі, а потім припущення, що два насоси подвоїть потік. Паралельна робота змінює тертя системи та робочу точку. Необхідно оцінити сукупну криву та втрати в трубі. Подібним чином резервний насос забезпечує резервування лише за умови перевірки елементів керування, клапанів і сигналізації.
4. Нарешті, у багатьох запитах не згадується шлях вивантаження. Постачальник отримує потік, напір і потужність, але не отримує діаметр труби, довжину або фітинги. Якщо заявлений напор є лише статичним підйомом, пропозиція може бути неправильною, навіть якщо вона точно відповідає запиту. Простий ескіз із зазначенням висоти та довжини часто є ціннішим, ніж кілька сторінок загальних специфікацій.

Яка потужність каналізаційного насоса мені потрібна?

Кінська сила є результатом гідравлічного навантаження та ефективності, а не початковою точкою. Визначте необхідну витрату, TDH і транспортування твердих частинок, а потім виберіть криву насоса та двигун, які виконають це завдання без перевантаження.

Чи завжди каналізаційний насос потужністю 1 HP кращий за насос потужністю 1/2 HP?

Ні. Насос потужністю 1 л. с. може виробляти більший потік або напір, але він може бути завеликим для маленької раковини та працювати надто швидко. Порівняйте обидві криві на фактичному TDH і перевірте мінімальний час роботи, швидкість труби та запуски за годину.

Скільки додаткової голови я повинен додати?

Обчисліть статичні втрати та втрати на тертя настільки точно, наскільки це можливо, а потім застосуйте скромний, задокументований допуск на невизначеність. Уникайте додавання великих коефіцієнтів безпеки окремо для потоку, напору та потужності, оскільки комбіноване завищення розмірів може бути серйозним.

Який розмір твердих частинок повинен обробляти каналізаційний насос?

Це залежить від програми та місцевого коду. Для туалетних стічних вод, як правило, потрібен справжній каналізаційний насос, подрібнювач або подрібнювач із заявленим методом-оброблення твердих речовин. Підтвердьте специфікацію вільного проходу або шліфування; не робіть висновок лише за розміром розетки.

Чи вважається горизонтальна довжина труби напором?

Це не додає статичної висоти, але додає втрати на тертя. Ефект може бути значним у лінії малого-діаметра або при великій потоці, тому включіть повну еквівалентну довжину та фітинги в TDH.

Коли слід використовувати дві помпи?

Використовуйте подвійні насоси, коли піковий потік може перевищувати одну одиницю, технічне обслуговування не може зупинити дренаж або перелив створює високі витрати або ризик для санітарії. Перевірте як один-насос, так і паралельні робочі точки.