پمپ خط لوله عمودی هد بالا برای تامین آب و زهکشی شهری

پمپ خط لوله عمودی هد بالا برای تامین و تخلیه آب شهری هسته فناوری نصب پمپ های گریز از مرکز در خطوط لوله در تعیین دقیق ارتفاع نصب (یعنی سر مکش) پمپ است. این ارتفاع به فاصله عمودی سطح آب منبع تا خط مرکزی پروانه پمپ اشاره دارد. توجه به این نکته ضروری است که باید از مفهوم "بالابر مکش مجاز" متمایز شود. بالابر مکش مجاز که در کتابچه راهنمای پمپ یا برچسب نشان داده شده است، مقدار خلاء در قسمت ورودی آب است که تحت فشار اتمسفر استاندارد و دمای آب 20 درجه اندازه‌گیری می‌شود و تأثیر مقاومت جریان آب پس از پیکربندی واقعی لوله مکش را در نظر نمی‌گیرد.
ارتفاع نصب واقعی باید بالابر مکش مجاز منهای افت سر لوله مکش باشد. سپس می توان از قسمت باقی مانده برای غلبه بر ارتفاع مکش واقعی زمین استفاده کرد. اگر ارتفاع نصب از مقدار محاسبه شده بیشتر شود، باعث می شود پمپ آب را به طور معمول نکشد.
پمپ خط لوله عمودی هد بالا برای تامین و زهکشی آب شهری افت سر لوله مکش مستقیماً بر تعیین ارتفاع نصب تأثیر می گذارد. برای کاهش این تلفات، توصیه می شود طول لوله را به طور معقولی کوتاه کنید، تعداد خم ها و سایر لوازم جانبی را کاهش دهید یا قطر لوله را به طور مناسب افزایش دهید تا سرعت جریان کاهش یابد.
لازم به ذکر است در صورتی که محل نصب بالای 300 متر ارتفاع داشته باشد یا دمای آب پمپاژ شده بالاتر از 20 درجه باشد، مقدار محاسبه شده باید اصلاح شود. به طور عمده فشار اتمسفر محلی و فشار بخار اشباع را در دمای آب مربوطه در نظر بگیرید. هنگامی که دمای آب کمتر از 20 درجه است، تأثیر فشار بخار اشباع شده را می توان نادیده گرفت.
از نظر نصب خط لوله، لوله مکش باید از آب بندی دقیق اطمینان حاصل کند تا از نشت هوا یا نشت آب جلوگیری کند، در غیر این صورت درجه خلاء ورودی پمپ را کاهش می دهد و در نتیجه باعث کاهش آب خروجی یا حتی عدم توانایی در کشیدن آب می شود. بنابراین، کیفیت ساخت اتصالات رابط خط لوله باید به شدت کنترل شود تا اتصال قابل اعتماد تضمین شود.

پمپ خط لوله عمودی هد بالا برای تامین و زهکشی آب شهری

1. محاسبه ارتفاع نصب جیوه برای پمپ های گریز از مرکز
در نظر گرفتن حداکثر ارتفاع خلاء Hs در ورودی پمپ به معنای حداکثر سطح خلاء است که می توان در ورودی پمپ به دست آورد. در کاربردهای عملی، مقدار Hs با استفاده از فرمول محاسبه نمی‌شود، بلکه توسط سازنده از طریق آزمایش آب (در شرایط 20 درجه و فشار 105×1013/1 Pa) تعیین می‌شود. اگر شرایط عملیاتی یا محیط تغییر کند، مقدار Hs ارائه شده توسط نمونه باید بر این اساس تبدیل شود.
(1) هنگام پمپاژ آب تمیز اما با شرایط عملیاتی متفاوت از شرایط آزمایش، می توان آن را با استفاده از فرمول زیر تبدیل کرد:
Hs1=Hs + (Ha - 10.33) - (Hυ - 0.24)
(2) هنگام پمپاژ مایعات دیگر، زمانی که شرایط مایع پمپاژ شده و جریان معکوس با شرایط آزمایش متفاوت است، تبدیل دو مرحله ای- مورد نیاز است:
اولین مرحله بدست آوردن Hs1 با استفاده از فرمول بالا از نمونه پمپ است. مرحله دوم تبدیل Hs1 به Hs با استفاده از فرمول زیر است:
افت سر=فشار استاندارد اتمسفر (10.33 متر) - افت سر ناشی از حفره - حاشیه ایمنی (0.5 متر)
فشار اتمسفر استاندارد می تواند مایع را به ارتفاع 10.33 متر در خلاء فشار دهد.
به عنوان مثال: اگر حاشیه کاویتاسیون مورد نیاز برای یک پمپ معین 4 متر باشد، ارتفاع مکش Δh چقدر است؟
راه حل: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.83 متر
از منظر ایمنی، ارتفاع نصب واقعی پمپ باید کمتر از مقدار محاسبه شده باشد.
هنگامی که جیوه محاسبه شده منفی است، نشان می دهد که موقعیت ورودی مکش پمپ باید زیر سطح مایع مخزن باشد. به عنوان مثال، یک پمپ سانتریفیوژ نمونه دارای ارتفاع مکش مجاز Hs=5.7 متر بود. مشخص است که مقاومت کل خط لوله مکش 1.5 متر ستون آب است و فشار اتمسفر محلی 9.81×104 Pa است. سر دینامیکی مایع در خط لوله مکش را می توان نادیده گرفت.
محاسبه کنید:
(1) نصب پمپ هنگام پمپاژ آب تمیز 20 درجه؛
(2) ارتفاع نصب پمپ هنگام پمپاژ آب در 80 درجه.
راه حل:
(1) نصب پمپ هنگام پمپاژ آب تمیز 20 درجه
داده شده: Hs=5.7 متر
Hf{0}} متر u12/2g≈0
فشار اتمسفر محلی 9.81×104 Pa است که اساساً با شرایط آزمایشی در زمان ساخت پمپ مطابقت دارد. بنابراین ارتفاع نصب پمپ جیوه=5.7 - 0 - 1.5=4.2 متر است.
(2) ارتفاع نصب هنگام پمپاژ آب 80 درجه
هنگام پمپاژ آب 80 درجه نمی توان از مقدار Hs در نمونه پمپ به طور مستقیم برای محاسبه ارتفاع نصب استفاده کرد. تبدیل Hs طبق فرمول زیر ضروری است:
Hs1=Hs + (Ha - 10.33) - (Hυ - 0.24)
جایی که Ha=9.81×104 Pa ≈ 10 mH2O. از آپاندیس، فشار بخار اشباع آب 80 درجه 47.4 کیلو پاسکال است.
Hv=47.4×103 Pa=4.83 mH2O
Hs{0}} m
برای بدست آوردن ارتفاع نصب، مقدار Hs1 را جایگزین فرمول کنید
Hg=Hs1 - Hf0 - 1=0.78 - 1.5=-0.72 m
مقدار منفی جیوه نشان می دهد که پمپ باید در زیر سطح آب مخزن، حداقل 0.72 متر پایین تر از سطح آب نصب شود.