Beregning af vandpumpens flowhastighed
Baseret på den beregnede vandmængde og antallet af pumper, kan den designmæssige flowhastighed for en enkelt pumpe beregnes. Beregningsformlen er som følger:
Q = Qtotal / n
Hvor,
Q-Design flowhastighed for en enkelt pumpe (m3/h);
Qtotal-Gennemsnitlig timeflow for projektet (m3/h);
n-Antal pumper.
Det er værd at nævne, at til projekter med små strømningshastigheder anvendes der generelt to pumper, en i drift og en på standby; til projekter med store flowhastigheder kan tre pumper bruges, to i drift og en på standby.
Under drift kører begge pumper samtidigt. Hvis pumpen i drift svigter, erstattes den af standby-pumpen. Den defekte pumpe kan fjernes til reparation. Derfor er investeringen i standby-pumpen mere økonomisk end den i drift og en på standby-konfiguration.
Endelig skal det bemærkes, at når der bruges flere pumper, bør pumper af samme model vælges så meget som muligt for at lette vedligeholdelse og styring.
Beregning af pumpehoved
Som bekendt bestemmes den samlede pumpehøjde af tre faktorer: pumpens sugehøjde, pumpehøjden og rørledningens løftehøjde. Derfor, når pumpens flowhastighed, rørdiameter og rørledningslayout er bestemt, kan pumpens designhøjde bestemmes.
H Større end eller lig med h1 + h2 + h3 + h4
Hvor,
H-Total pumpehøjde (m);
h1-Sugrørshovedtab (m), generelt inklusive sugeklokkemundingen, 90-graders albue, lige sektion, ventil, reduktionsgear osv.;
h2-Tab af afgangsrørshøjde (m), generelt inklusive reduktionsgear, kontraventil, ventil, kort rør, 90-graders albue (eller T-stykke), lige sektion osv.;
h3-Forskellen mellem den laveste arbejdsvandstand i sumpen og den højeste krævede løftevandsstand (m);
h4-Sikkerhedshoved (m), som kan estimeres til 0,5m~1,0m ved estimering af hovedet. Der skal dog udvises forsigtighed ved brug af denne værdi i detaljerede beregninger for at undgå afvigelse fra driftspunktet.
Det er værd at bemærke, at for spildevandsbehandlingsprojekter er pumpens hovedfunktion at hæve højden i stedet for at levere vand over lange afstande. Vandforsyningsrørledningen er generelt kort, og friktionstabet langs rørledningen er ubetydeligt.
Derfor skal hovedtab kun beregnes ud fra lokalt modstandstab. Den specifikke beregningsformel er som følger:
hx=ξx·[(Vx^2)/(2g)]
Hvor,
x-1, 2 (1 sugerør, 2 afgangsrør);
h-sum af lokale tab (m);
ξ-summen af lokale modstandskoefficienter;
v-strømningshastighed i røret (beregnet baseret på pumpens strømningshastighed og rørdiameter);
g-acceleration på grund af tyngdekraften, 9,81 m/s².
Det skal bemærkes, at hvis der anvendes en dykpumpe, kan sugeledningshøjdetabet h1 (1 sugerør) ses bort fra.
Principper for pumpevalg
Generelt leverer pumpeproducenter højde-flowkarakteristiske kurver (H-Q) og effektivitet-flowkurver (η-Q) for hver pumpe, de producerer. For hvert specifikt projekt beregnes den nødvendige pumpehøjde (Hc) og flowhastighed (Qc), repræsenteret ved et specifikt koordinatpunkt C i ovenstående diagram.
Principperne for valg af pumpe er som følger:
1) Den valgte pumpes H-Q-kurve skal samtidig opfylde kravene til både flowhastighed og løftehøjde.
Ideelt set bør punkt C falde på kurven, men dette er sjældent i egentlige projekter. I sådanne tilfælde skal pumpens driftspunkthøjde være lidt højere end designhøjden, samtidig med at flowhastigheden sikres (den valgte pumpes H-Q-kurve skal være lidt højere end det påkrævede punkt C).
2) Generelt vil pumpens driftspunkt ikke være dets højeste effektivitetspunkt, men det bør være tæt på det for at sikre effektiv drift (Qc skal være nær toppen af η-Q-kurven).
Da vandstanden i tanken ændrer sig under pumpedrift, bør pumpen eller pumpeenheden desuden fungere inden for dens høje-effektivitetszone under disse ændringer.
