Cálculo dos principais parâmetros da bomba para uso doméstico

Uma bomba de água é um dispositivo que tem sido usado para bombear fluidos por um longo tempo. Sem este equipamento não pode fazer nem na dacha, nem nas parcelas. Bombas de água são usadas para fornecer água de poços e poços para os sistemas de irrigação e irrigação, para encher os tanques com água, para garantir a operação ininterrupta do sistema de abastecimento de água e para bombear a água ao secar as seções.

Tipos de bombas usadas na vida cotidiana

Informações gerais sobre as bombas dizem que são unidades, cujo objetivo principal é bombear líquidos usando pressão criada artificialmente. Isto é, a bomba é mecanismo hidráulicoque converte a energia mecânica do drive na energia da água, garantindo seu movimento.

Há um grande número de tipos de dispositivos desse tipo, cada um projetado para executar tarefas específicas em determinadas condições. As unidades diferem não apenas no dispositivo, mas também no método de transporte de água. Para fins domésticos em uma casa particular, bombas centrífugas, de vórtice e de vibração são usadas. Além disso, esses tipos de unidades podem ser imersas ou trabalhar fora do líquido, ou seja, na superfície.

Máquinas centrífugas

As máquinas hidráulicas do tipo centrífugo são as unidades mais populares e populares para uso doméstico.. Essa popularidade não é acidental. As máquinas centrífugas têm um design muito simples e são fáceis de reparar em casa. Além de tudo isso, é muito bombas confiáveis, distinguido pela sua durabilidade durante a operação.

Uma bomba centrífuga consiste em apenas 2 elementos principais: o corpo (caracol) e o impulsor com lâminas.

O princípio do aparelho centrífugo simples:

• a água que entra na câmara, onde o rotor giratório está localizado, é capturada por suas lâminas;
• uma força centrífuga é criada na câmara, que pressiona a água contra as paredes da caixa;
• como resultado, devido ao aparecimento de pressão excessiva no difusor, a água é empurrada para fora através da saída;
• Ao mesmo tempo, quando a água deixa o difusor, um vácuo é criado no centro da câmara, o que promove a absorção de fluido através da entrada.

Unidades centrífugas são bombas de água para uso doméstico. Portanto, eles podem ser usados ​​para as seguintes tarefas.

1. Para fornecer água ao sistema rega e irrigação de plantas. Neste caso, com a ajuda de máquinas hidráulicas, o líquido é bombeado de poços e furos, de reservatórios de superfície, bem como de reservatórios naturais ou artificiais.
2. Os dispositivos permitem que você forneça água para sistemas autônomos de abastecimento de água.
3. As unidades permitem que você remova a água acumulada nas caves, porões e água acumulada no território do campo interno.

Máquinas hidráulicas Vortex

O principal elemento do aparelho de vórtice, bem como centrífugo, é impulsor. Mas sua estrutura é um pouco diferente do impulsor da unidade centrífuga.

O impulsor é um disco com lâminas localizadas em torno de sua circunferência. O disco é instalado no caso com os tubos de entrada e saída colocados em sua parte superior. A figura abaixo mostra a estrutura do tipo de vórtice da bomba.

O impulsor é ajustado excentricamente em relação à saída anular. O fluido é alimentado na câmara tangencialmente ao impulsor e movimenta-se em torno do anel devido a forças centrífugas. Ambos os canais, entrada e exaustão, são separados por uma partição. Quando o rotor gira, uma subpressão é criada perto do bocal de entrada, o que facilita a absorção do líquido. A sobrepressão é criada na saída, que empurra a água para fora do aparelho.

A figura a seguir mostra diferença no design entre bomba centrífuga e vortex.

Devido ao fato de que os dispositivos de vórtice são capazes de criar uma alta pressão de um líquido (3 a 9 vezes mais que um dispositivo centrífugo) com um pequeno fluxo, eles são usados ​​com mais frequência para o fornecimento de água, instalação em estações de bombeamento. Afinal, a fim de fornecer água para um apartamento localizado no 9º andar ou acima, será necessária uma pressão suficientemente grande no sistema, e apenas as bombas de vórtice podem lidar com essa tarefa.

Além disso, uma bomba de vórtice é uma unidade universal capaz de bombear misturas líquido-gasosas e líquidos voláteis, como querosene, gasolina e outros. Portanto, este dispositivo é usado em sistemas de reabastecimento.

Vibrando

Dispositivos de tipo de vibração são muito populares entre os residentes de verão devido a baixo consumo de energia e baixo custo (de 800 a 1500 rublos).

Mas, ao escolher uma bomba para bombear água, deve-se ter em mente que a vibração é prejudicial a qualquer mecanismo. O aparelho de vibração, cuja vida útil raramente excede 2 anos, não é exceção.

A figura a seguir mostra a estrutura interna do aparelho vibratório para bombeamento de água.

Como pode ser visto a partir da figura, a bomba é projetada de tal forma que nela sem peças rotativas. Uma bobina elétrica (2) é usada como um motor no aparelho (veja a figura acima), que cria um campo magnético. Este campo atrai a âncora (4) montada na haste (5).Também montado na haste do pistão (11). Quando ele desce junto com a haste, um vácuo é criado na câmara superior do aparelho, como resultado do qual a válvula (10) se abre, e a água começa a fluir para a câmara. Após o desaparecimento do campo magnético, a haste sobe junto com o pistão. Nesse caso, a válvula de entrada se fecha e a válvula de saída abre e a água flui sob pressão.

Devido à corrente alternada que alimenta a bobina, a aparência de um campo magnético ocorre em pulsos com uma freqüência de 50 Hz. Ou seja, o pistão se move para cima e para baixo com uma freqüência de 100 vezes por segundo.

A bomba de água vibratória pode ser usada para as seguintes finalidades:

• bombeamento de água de um poço recém cavado para limpá-lo;
• abastecimento de água de um poço para as necessidades do consumidor;
• abastecimento de água de vários tanques (tanques, cisternas, etc.);
• bombeamento de água de salas expostas a inundações;
• bombeamento de água de trincheiras e trincheiras;
• abastecimento de água para irrigação a partir de fontes de água abertas, como rio, lago, piscina.

Não é recomendado usar uma bomba vibratória para fornecer água de um poço.. Este fato é explicado pelo efeito prejudicial da vibração nas paredes do poço, como resultado do qual elas caem.O colapso da parede do poço irá removê-lo completamente da troja. Além disso, o próprio dispositivo será coberto com terra a uma grande profundidade, de onde sua extração será impossível.

Dispositivos de superfície e de imersão

No mercado de equipamentos de bombeamento existem 2 tipos de unidades para bombeamento de líquidos: submersíveis e superficiais. O segundo é chamado estações de bombeamento. Aparelhos de superfície de trabalho no princípio de sucção. As estações de bombeamento podem incluir bombas centrífugas ou de vórtice. O desempenho desses dispositivos depende da altura em que você deseja elevar o líquido. Na prática, as unidades domésticas são capazes de elevar a água de uma profundidade não superior a 8 m.

As unidades cuja parte de trabalho está em um líquido são chamadas de submersíveis. Estes dispositivos podem ser do tipo de vibração e centrífugo, cuja construção foi mencionada acima. A principal vantagem dos submersíveis em relação aos superficiais é que eles são capazes de fornecer água a uma profundidade de mais de 8 metros. Esse recurso é especialmente útil durante a estação seca, quando o nível do lençol freático cai significativamente.

Características para seleção de bombas

Se você decidir conduzir o fornecimento de água em sua casa de veraneio ou em uma construção de habitação privada, para a qual um poço ou poço é uma entrada de água, a bomba deve ser selecionada após a realização de cálculos precisos. Este último deve incluir o comprimento da tubulação, a profundidade de imersão da máquina hidráulica, a distância até a marca de água estática no poço e outros parâmetros. Além disso, ao escolher equipamentos para abastecimento de água, é necessário estudar adequadamente as principais características da bomba, como consumo de energia, desempenho, pressão e características de ruído da unidade.

Consumo de energia

A potência da bomba é uma característica de desempenho que deve ser considerada ao instalar uma unidade.Quanto mais poderosa a unidade, uma seção transversal maior precisa de um fio para conectá-lo. Além disso, se a casa tiver fiação fraca, é necessário puxar uma linha de alimentação separada para o dispositivo e instalar o sistema de proteção na forma de um disjuntor.

Performance

O volume de fluido que é bombeado ao longo de um determinado período de tempo determina a taxa de fluxo da bomba, ou seja, seu desempenho. Parâmetros de desempenho são geralmente indicados em l / min ou m³/ h

Deve-se assumir que quanto mais profundo o dispositivo estiver imerso no poço, menor será seu desempenho. Portanto, esses parâmetros devem ser levados em conta ao calcular

Pressão da cabeça

Para escolher a bomba certa, é necessário calcular o valor de pressão, que é definido como a energia transferida pelo fluido dos elementos móveis da unidade, por exemplo, um pistão ou um impulsor. Em palavras simples, a cabeça da bomba é altura a que a unidade pode elevar a água. Pressão medida em metros.

Nível de ruído

Como a unidade é alimentada por um motor elétrico, a aparência de ruído durante a operação é inevitável. O ruído é causado principalmente pela rotação dos mancais do motor e pelo impulsor montado em seu eixo para resfriamento. Em cada manual da unidade indica o nível de ruído que produz. Portanto, a seleção da bomba deve ser feita não apenas nos indicadores acima, mas também no nível de ruído.

Se a bomba escolhida for muito barulhenta, ela deve ser instalada no porão ou em um prédio separado da casa.

Se você está indo comprar unidade submersa, não há necessidade de se preocupar com o ruído que ele irá emitir, pois ele irá trabalhar no subsolo, o que é um bom isolante sonoro.

Cálculo dos parâmetros da bomba submersa

Antes de escolher uma bomba submersa, é recomendável calcular parâmetros como desempenho e pressão.

Cálculo de desempenho

Para que o equipamento atenda plenamente às necessidades dos moradores da casa na água, é necessário calcular corretamente o desempenho da bomba antes de comprá-la. O fluxo total de água pode ser encontrado se resumir seus custos em todos os pontos de consumo na casa. Para simplificar os cálculos, você pode usar as taxas de fluxo mostradas abaixo.

Depois de somar os custos de todos os possíveis pontos de entrada, você deve calcular consumo estimado de água no sistema. Este indicador será significativamente mais baixo do que o resultado final, já que a probabilidade de usar todos os pontos de entrada de água ao mesmo tempo é extremamente baixa. Você também pode usar a tabela abaixo para calcular o valor.

Nas colunas com preenchimento cinza, os indicadores do fluxo máximo de água são mostrados com um único uso de todos os pontos da cerca. As colunas sem vazamento (branco) indicam os valores do fluxo de fluido estimado, que refletirão o consumo real de água.

É importante! Já que na descrição para a unidade seu desempenho é indicado não em litros por 1 segundo, mas em m³/ h, então o número obtido usando a tabela deve ser multiplicado por um fator de 3,6.

Por exemplo, os seguintes pontos de entrada de água são estabelecidos em uma casa de campo:

• banheiro com vazão de 0,1 l / s;
• lavatório com misturador - 0,12 l / s;
• máquina de lavar roupa (automática) - 0,25 l / s;
• pia de cozinha com um misturador - 0,12 l / s;
• cabine de duche com misturador - 0,12 l / s;
• aquecedor de água - 0,1 l / s.

Somando o consumo total de todos os pontos de consumo, obtemos: 0,1 + 0,12 + 0,25 + 0,12 + 0,12 + 0,1 = 0,81 l / s. Mas, como há um pequeno jardim perto da casa e um terreno para uma horta, então a vazão da torneira de irrigação deve ser adicionada ao valor, que é igual a 0,3 l / s: 0,81 + 0,3 = 1,11 l / s. A seguir, encontramos na tabela do indicador de consumo estimado, próximo a 1,11. Em frente, esta figura é de 0,58 l / s. Este número reflete o consumo real de água nesta casa. O resultado deve ser traduzido em m³/ h: 0,58 x 3,6 = 2,008 m³/ h

Resumindo: consumo de água nesta casa de verão é de aproximadamente 2 m³/ h Nesta base, é necessário selecionar uma bomba com uma capacidade de pouco mais de 2 m3 / h.

Cálculo da cabeça

Para calcular a cabeça de uma bomba submersa, aplica-se a seguinte fórmula: H _tr = N _geo + N _perdas + N _livre

1. H _tr - cabeça exigida.
2. H _geo - o valor da diferença de elevação entre o ponto mais alto da entrada de água e o ponto onde o dispositivo está localizado.
3. H _perdas - valor total de perdas no pipeline.Perdas podem ser causadas pelo atrito da água na tubulação, bem como uma diminuição na pressão em locais de curvas de tubo e em tês. H _perdas, retirado das tabelas abaixo. A primeira tabela é projetada para determinar perdas em tubos de polímero e a segunda - em metal.
4. H _livre - é uma característica de pressão que determina a pressão livre no bico. Depende de quão confortável o uso de encanamento na casa. Para cálculos, leve uma média de 15-20 m.

Então, para realizar o cálculo da cabeça da bomba, os seguintes dados estão disponíveis:

• bem 30 m de profundidade;
• distância para a água a partir da superfície do solo - 10 m (este é um nível estático);
• nível dinâmico (determina quanto o espelho d'água cai quando a unidade está em funcionamento) - 15 m;
• a bomba é colocada 1 metro abaixo da dinâmica, isto é, a uma profundidade de 16 m;
• o volume de água que será bombeado para fora do poço - 3 m³/ h;
• a habitação é removida da fonte a 20 m;
• tubo de pltico com 32 mm de dietro;
• um cano de plástico com um diâmetro de 25 mm e um comprimento de 15 metros foi colocado em torno da casa;
• os pontos de entrada de água estão localizados no 2º andar (neste caso, a altura é de 5 metros);
• O sistema possui 2 válvulas de retenção, 3 T, 2 ângulos de 90 graus e 1 válvula de fechamento.

Primeiro você precisa calcular H _geo. Este indicador é calculado somando o nível dinâmico e a altura máxima do ponto de entrada de água: H _geo = 15 + 5 = 20 m Além disso, as perdas no sistema são calculadas pelo somatório. Na tabela de perdas para tubos de plástico, é necessário encontrar uma linha com um valor de 3 m³/ h

É importante! É necessário ter em conta o facto de os valores na tabela serem dados para uma conduta com um comprimento de 100 m, pelo que todos os valores terão de ser divididos por 100.

Assim, encontramos na tabela os valores para um tubo com um diâmetro de 32 mm (1,54) e para um tubo de 25 mm (2,54). Em seguida, encontramos as perdas para o resto do sistema: uma válvula com um tee tem um valor de 4, e um ângulo com uma válvula é 1. Agora você pode calcular a perda: (1.54 x 20/100) + (2.54 x 15/100) + (( 3 + 2) x 4) + ((1 + 1) x 1 = 21,689 (aproximadamente 22 metros). Em seguida, substitua os valores na fórmula para determinar a cabeça (H _tr = N _geo + N _perdas + N _livre): H _tr = 20 + 22 + 15 = 57 metros. Como resultado, para este exemplo, você precisa de uma unidade com capacidade de 3 m³/ he cabeça não menos de 57 metros.

Cálculo de potência

Você deve saber que o cálculo do poder da unidade é um processo bastante complicado, usando fórmulas complexas e uma variedade de variáveis. Portanto, seria mais razoável abordar essa questão do outro lado: primeiro, você precisa calcular esses parâmetros do dispositivo como produtividade e pressão e, a partir desses dados, você pode escolher um modelo de bomba.. Nas instruções para ele e indicará o consumo de energia do dispositivo.

Cálculo dos parâmetros do aparelho de superfície

Como já mencionado, as estações de bombeamento podem funcionar com poços, nos quais a água está a um nível de no máximo 8 metros da superfície. Mas ao instalar a unidade também deve levar em conta a distância do dispositivo do poço, dependendo da profundidade da ingestão de água. Por exemplo, se a água for retirada de uma profundidade de 4 metros, a unidade pode ser instalada a uma distância de 16 metros do poço. Para cálculos mais precisos, você pode usar a tabela abaixo.

Cálculo de desempenho

Para uma bomba de superfície, o desempenho é calculado com base no mesmo princípio que para uma unidade submersível. Como isso é feito é discutido acima.

Cálculo da cabeça

Para descobrir o valor da pressão da estação de superfície, não é necessário fazer cálculos complexos. A cabeça é calculada usando fórmulas simples: H = A + B + D. A fórmula é mostrada na figura a seguir: