Cálculo de los principales parámetros de la bomba para uso doméstico.

Una bomba de agua es un dispositivo que se ha utilizado para bombear fluidos durante mucho tiempo. Sin este equipo no se puede hacer ni en la dacha, ni en las parcelas. Las bombas de agua se utilizan para suministrar agua de pozos y pozos a los sistemas de irrigación e irrigación, para llenar los tanques con agua, para garantizar el funcionamiento ininterrumpido del sistema de suministro de agua y para bombear agua al secar las secciones.

Tipos de bombas utilizadas en la vida cotidiana.

La información general sobre las bombas dice que son unidades, cuyo propósito principal es bombear líquidos usando presión creada artificialmente. Es decir, la bomba es. mecanismo hidráulicoque convierte la energía mecánica del motor en energía del agua, asegurando su movimiento.

Hay una gran cantidad de tipos de dispositivos de este tipo, cada uno de los cuales está diseñado para realizar tareas específicas en ciertas condiciones. Las unidades difieren no solo en el dispositivo, sino también en el método de transporte de agua. Para fines domésticos en una casa privada se utilizan bombas centrífugas, de vórtice y vibración. Además, estos tipos de unidades se pueden sumergir o trabajar fuera del líquido, es decir, de la superficie.

Maquinas centrifugas

Las máquinas hidráulicas de tipo centrífugo son las unidades más populares y populares para uso doméstico.. Tal popularidad no es accidental. Las máquinas centrífugas tienen un diseño muy simple y son fáciles de reparar en el hogar. Además de todo esto, es muy bombas confiables, que se distinguen por su durabilidad durante el funcionamiento.

Una bomba centrífuga consta de solo 2 elementos principales: el cuerpo (caracol) y el impulsor con cuchillas.

El principio del aparato centrífugo. simple:

• el agua que entra en la cámara, donde se encuentra el impulsor giratorio, es capturada por sus cuchillas;
• se crea una fuerza centrífuga en la cámara, que presiona el agua contra las paredes de la carcasa;
• como resultado, debido a la aparición de una presión excesiva en el difusor, el agua se expulsa a través de la salida;
• Al mismo tiempo, cuando el agua sale del difusor, se crea un vacío en el centro de la cámara, lo que promueve la absorción de fluido a través de la entrada.

Las unidades centrífugas son bombas de agua para uso doméstico. Por lo tanto, se pueden utilizar para las siguientes tareas.

1. Suministrar agua al sistema. Riego y riego de plantas.. En este caso, con la ayuda de máquinas hidráulicas, el líquido se bombea fuera de los pozos y perforaciones, desde los reservorios de superficie, así como desde los reservorios naturales o artificiales.
2. Los dispositivos le permiten suministrar agua a sistemas autónomos de suministro de agua.
3. Las unidades le permiten eliminar el agua acumulada en las bodegas, sótanos y agua acumulada en el territorio del infield.

Máquinas hidráulicas Vortex

El elemento principal del aparato de vórtice, así como el centrífugo, es impulsor Pero su estructura es algo diferente del impulsor de la unidad centrífuga.

El impulsor es un disco con cuchillas ubicadas alrededor de su circunferencia. El disco se instala en el caso con los tubos de entrada y salida colocados en su parte superior. La siguiente figura muestra la estructura del tipo de vórtice de la bomba.

El impulsor está colocado excéntricamente en relación con la salida anular. El fluido se alimenta tangencialmente a la cámara al impulsor y se mueve alrededor del anillo debido a las fuerzas centrífugas. Ambos canales, entrada y escape, están separados por una partición. Cuando el impulsor gira, se crea una presión baja cerca de la boquilla de entrada, lo que facilita la absorción de líquido. La sobrepresión se crea en la salida, lo que empuja el agua fuera del aparato.

La siguiente figura muestra Diferencia de diseño entre centrífuga y bomba de vórtice.

Debido al hecho de que los dispositivos de vórtice son capaces de crear una alta presión de un líquido (3–9 veces más que un dispositivo centrífugo) con un flujo pequeño, se usan con mayor frecuencia para el suministro de agua, y se instalan en estaciones de bombeo. Después de todo, para suministrar agua a un apartamento ubicado en el piso 9 o superior, se requerirá una presión suficientemente grande en el sistema, y ​​solo las bombas de vórtice pueden hacer frente a esta tarea.

Además, una bomba de vórtice es una unidad universal capaz de bombear mezclas de líquido-gas y líquidos volátiles, como el queroseno, la gasolina y otros. Por lo tanto, este dispositivo se utiliza en sistemas de repostaje.

Vibrante

Los dispositivos de tipo de vibración son muy populares entre los residentes de verano debido a Bajo consumo de energía y bajo costo. (de 800 a 1500 rublos).

Pero al elegir una bomba para bombear agua se debe tener en cuenta que la vibración es perjudicial para cualquier mecanismo. El aparato de vibración, cuya vida útil rara vez excede los 2 años, no es una excepción.

La siguiente figura muestra la estructura interna del aparato vibrador para bombear agua.

Como puede verse en la figura, la bomba está diseñada de tal manera que en ella sin partes giratorias. Se utiliza una bobina eléctrica (2) como motor en el aparato (consulte la figura anterior), que crea un campo magnético. Este campo atrae el anclaje (4) montado en la varilla (5).También montado en el vástago del pistón (11). Cuando desciende junto con la varilla, se crea un vacío en la cámara superior del aparato, como resultado de lo cual la válvula (10) se abre, y el agua comienza a fluir hacia la cámara. Después de la desaparición del campo magnético, la barra se eleva junto con el pistón. En este caso, la válvula de entrada se cierra y la válvula de salida se abre, y el agua fluye bajo presión.

Debido a la corriente alterna que alimenta la bobina, la aparición de un campo magnético se produce en pulsos con una frecuencia de 50 Hz. Es decir, el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo con una frecuencia de 100 veces por segundo.

La bomba de agua vibratoria se puede utilizar para los siguientes fines:

• bombeo de agua de un pozo recién excavado para limpiarlo;
• abastecimiento de agua de un pozo para las necesidades del consumidor;
• suministro de agua desde varios tanques (tanques, cisternas, etc.);
• bombeo de agua de habitaciones expuestas a inundaciones;
• bombeo de agua de zanjas y trincheras;
• Abastecimiento de agua para el riego de fuentes de agua abiertas como el río, el lago, la piscina.

No se recomienda usar una bomba vibratoria para suministrar agua desde un pozo.. Este hecho se explica por el efecto perjudicial de la vibración en las paredes del pozo, como resultado de lo cual se caen.El colapso de la pared del pozo lo eliminará completamente de la troja. Además, el propio dispositivo se cubrirá con tierra a gran profundidad, desde donde su extracción será imposible.

Dispositivos de superficie y de inmersión.

En el mercado de equipos de bombeo existen 2 tipos de unidades para bombeo de líquidos: sumergibles y de superficie. El segundo se llama estaciones de bombeo. Aparatos de superficie de trabajo sobre el principio de succión. Las estaciones de bombeo pueden incluir bombas centrífugas o torbellinos. El rendimiento de estos dispositivos depende de la altura a la que desea elevar el líquido. En la práctica, las unidades domésticas pueden elevar el agua desde una profundidad de no más de 8 m.

Las unidades cuya parte de trabajo está en un líquido se denominan sumergibles. Estos dispositivos pueden ser tanto de tipo de vibración como centrífugos, cuya construcción se mencionó anteriormente. La principal ventaja de los sumergibles sobre los superficiales es que son capaces de suministrar agua desde una profundidad de más de 8 metros. Esta característica es especialmente útil durante la estación seca, cuando el nivel del agua subterránea cae significativamente.

Características para la selección de bombas.

Si decide llevar a cabo el suministro de agua en su casa de verano o en la construcción de viviendas privadas, para la cual un pozo o un pozo es una toma de agua, debe seleccionar la bomba después de realizar cálculos precisos. Este último debe incluir la longitud de la tubería, la profundidad de inmersión de la máquina hidráulica, la distancia a la marca de agua estática en el pozo y otros parámetros. Además, al elegir el equipo para el suministro de agua, es necesario estudiar adecuadamente las características principales de la bomba, como el consumo de energía, el rendimiento, la presión y las características de ruido de la unidad.

Consumo de energia

La potencia de la bomba es una característica de rendimiento que debe considerarse al instalar una unidad.Cuanto más potente sea la unidad, más una sección transversal más grande necesita un alambre para conectarlo. Además, si la casa tiene un cableado débil, entonces es necesario tirar de una línea de alimentación eléctrica al dispositivo e instalar el sistema de protección en forma de un interruptor automático.

Rendimiento

El volumen de fluido que se bombea durante un cierto período de tiempo determina el caudal de la bomba, es decir, su rendimiento. Los parámetros de rendimiento generalmente se indican en l / min o m³/ h

Se debe suponer que cuanto más profundo esté el dispositivo sumergido en el pozo, menor será su rendimiento. Por lo tanto, estos parámetros deben tenerse en cuenta al calcular

Presión en la cabeza

Para elegir la bomba correcta, es necesario calcular el valor de presión, que se define como la energía transferida al fluido desde los elementos móviles de la unidad, por ejemplo, un pistón o un impulsor. En palabras simples, la cabeza de la bomba es Altura a la que la unidad puede elevar el agua. Presión medida en metros.

Nivel de ruido

Dado que la unidad está alimentada por un motor eléctrico, la aparición de ruido durante su funcionamiento es inevitable. El ruido es causado principalmente por la rotación de los cojinetes del motor y el impulsor montado en su eje para enfriamiento. En cada unidad manual Indica el nivel de ruido que produce. Por lo tanto, la selección de la bomba debe realizarse no solo en los indicadores anteriores, sino también en el nivel de ruido.

Si la bomba que elige es bastante ruidosa, debe instalarse en el sótano o en un edificio separado de la casa.

Si tu vas comprar unidad sumergibleNo hay necesidad de preocuparse por el ruido que emitirá, ya que funcionará a gran profundidad, lo que es un buen aislante de sonido.

Cálculo de parámetros de la bomba sumergible.

Antes de elegir una bomba sumergible, se recomienda calcular parámetros tales como el rendimiento y la presión.

Calculo de rendimiento

Para que el equipo satisfaga plenamente las necesidades de los residentes de la casa en el agua, es necesario calcular correctamente el rendimiento de la bomba antes de comprarla. El flujo total de agua se puede encontrar si Resumir sus costes en todos los puntos de consumo. en la casa Para simplificar los cálculos, puede utilizar las tasas de flujo que se muestran a continuación.

Después de resumir los costos de todos los puntos de admisión posibles, debe calcular Consumo estimado de agua en el sistema.. Este indicador será significativamente más bajo de lo que resultó durante la suma, ya que la probabilidad de usar todos los puntos de toma de agua al mismo tiempo es extremadamente baja. También puede utilizar la siguiente tabla para calcular el valor.

En las columnas con relleno gris, los indicadores de flujo máximo de agua se muestran con un solo uso de todos los puntos de la cerca. Las columnas sin verter (blanco) indican los valores del flujo de fluido estimado, que reflejará el consumo real de agua.

Es importante Dado que en la descripción de la unidad su rendimiento se indica no en litros por 1 segundo, sino en m³/ h, entonces el número obtenido usando la tabla se debe multiplicar por un factor de 3.6.

Por ejemplo, los siguientes puntos de consumo de agua se establecen en una casa de campo:

• inodoro con un caudal de 0,1 l / s;
• lavabo con batidor - 0,12 l / s;
• lavadora (automática) - 0.25 l / s;
• Fregadero de la cocina con una batidora - 0.12 l / s;
• Cabina de ducha con batidor - 0.12 l / s;
• Calentador de agua - 0,1 l / s.

Resumiendo el consumo total de todos los puntos de consumo, obtenemos: 0.1 + 0.12 + 0.25 + 0.12 + 0.12 + 0.1 = 0.81 l / s. Pero, dado que hay un pequeño jardín cerca de la casa y una parcela para el jardín, entonces el caudal del grifo de riego debe agregarse al valor, que es igual a 0.3 l / s: 0.81 + 0.3 = 1.11 l / s. A continuación, encontramos en la tabla del indicador de consumo estimado, cercano a 1.11. Frente a esta figura se encuentra 0.58 l / s. Este número refleja el consumo real de agua en esta casa. El resultado debe ser traducido a m.³/ h: 0.58 x 3.6 = 2.008 m³/ h

Resumiendo: el consumo de agua en esta casa de verano es de aproximadamente 2 m.³/ h Sobre esta base, es necesario seleccionar una bomba con una capacidad de algo más de 2 m3 / h.

Cálculo de la cabeza

Para calcular la altura de una bomba sumergible, se aplica la siguiente fórmula: H _tr = N _geo + N _pérdidas + N _libre

1. H _tr - requiere cabeza.
2. H _geo - el valor de la diferencia de elevación entre el punto más alto de la toma de agua y el punto donde se encuentra el dispositivo.
3. H _pérdidas - Valor total de las pérdidas en la tubería.Las pérdidas pueden ser causadas por la fricción del agua en la tubería, así como por una disminución de la presión en lugares de curvas de tuberías y en tees. H _pérdidas, tomado de las tablas de abajo. La primera tabla está diseñada para determinar las pérdidas en las tuberías de polímero y la segunda, en metal.
4. H _libre - es una característica de presión que determina la presión libre en el pico. Depende de qué tan cómodo sea el uso de la plomería en la casa. Para los cálculos tomar un promedio de 15-20 m.

Por lo tanto, para realizar el cálculo del cabezal de la bomba, están disponibles los siguientes datos:

• bien 30 m de profundidad;
• distancia al agua desde la superficie del suelo - 10 m (este es un nivel estático);
• nivel dinámico (determina cuánto cae el espejo de agua cuando la unidad está funcionando) - 15 m;
• la bomba se coloca 1 metro por debajo de la dinámica, es decir, a una profundidad de 16 m;
• El volumen de agua que se bombeará fuera del pozo - 3 m³/ h;
• La vivienda se retira de la fuente a 20 m;
• tubo de plástico, diámetro 32 mm;
• un tubo de plástico con un diámetro de 25 mm y una longitud de 15 metros ha sido colocado alrededor de la casa;
• los puntos de toma de agua están ubicados en el segundo piso (en este caso, la altura es de 5 metros);
• El sistema tiene 2 válvulas de retención, 3 tees, 2 ángulos de 90 grados y 1 válvula de cierre.

Primero necesitas calcular H _geo. Este indicador se calcula sumando el nivel dinámico y la altura máxima del punto de entrada de agua: H _geo = 15 + 5 = 20 m. Además, las pérdidas en el sistema se calculan por suma. En la tabla de pérdidas para tuberías de plástico, es necesario encontrar una fila con un valor de 3 m.³/ h

Es importante Es necesario tener en cuenta el hecho de que los valores en la tabla se dan para una tubería que tiene una longitud de 100 m. Por lo tanto, todos los valores deberán dividirse por 100.

Entonces, encontramos en la tabla los valores para una tubería con un diámetro de 32 mm (1.54) y para una tubería de 25 mm (2.54). A continuación, encontramos las pérdidas para el resto del sistema: una válvula con una T tiene un valor de 4, y un ángulo con una válvula es 1. Ahora puede calcular la pérdida: (1.54 x 20/100) + (2.54 x 15/100) + ( 3 + 2) x 4) + ((1 + 1) x 1 = 21,689 (aproximadamente 22 metros). Luego, sustituya los valores en la fórmula para determinar la cabeza (H _tr = N _geo + N _pérdidas + N _libre): H _tr = 20 + 22 + 15 = 57 metros. Como resultado, para este ejemplo, necesita una unidad con una capacidad de 3 m³/ h y la cabeza no menos de 57 metros.

Cálculo de potencia

Debe saber que el cálculo de la potencia de la unidad es un proceso bastante complicado que utiliza fórmulas complejas y una variedad de variables. Por lo tanto, sería más razonable abordar esta pregunta desde el otro lado: primero, debe calcular parámetros del dispositivo como productividad y presión, y luego, a partir de estos datos, puede elegir un modelo de bomba.. En las instrucciones a él y le indicará el consumo de energía del dispositivo.

Cálculo de parámetros del aparato de superficie.

Como ya se mencionó, las estaciones de bombeo pueden trabajar con pozos, en los cuales el agua está a un nivel de no más de 8 metros de la superficie. Pero al instalar la unidad también se debe tener en cuenta la distancia entre el dispositivo y el pozo, dependiendo de la profundidad de la toma de agua. Por ejemplo, si se toma agua desde una profundidad de 4 metros, la unidad se puede instalar a una distancia de 16 metros del pozo. Para cálculos más precisos, puede utilizar la siguiente tabla.

Calculo de rendimiento

Para una bomba de superficie, el rendimiento se calcula según el mismo principio que para una unidad sumergible. Cómo se hace esto se discute más arriba.

Cálculo de la cabeza

Para averiguar el valor de presión de la estación de superficie, no es necesario realizar cálculos complejos. La cabeza se calcula utilizando fórmulas simples: H = A + B + D. La fórmula se muestra en la siguiente figura: