Гүн худагны усны насос хэрхэн холын зайнаас ус татах боломжийг бүрдүүлэх вэ?

Үндсэн ажиллагааны зарчим: Яагаад хөвхлөр дизайн гүн ус татах боломжийг олгодог вэ

Түлхэх vs. татах: Хөвхлөлт нь суурьшилтын хязгаарыг яаж арилгадаг вэ

Хуучин загварын гадаад шахуурга нь атмосферийн даралтыг ашиглан усыг дээш татах зарчимаар ажилладаг боловч 25 фут (ойролцоогоор 7.6 метр) гүнд хүртэлх хязгаартай байдаг. Шахуурга энэ хязгаараас илүү гүнээс ус татавал хоосон зай үүсч, кавитацид орох асуудалд хүрэх бөгөөд ингэснээр систем бүхэлдээ гэмтэх болно. Гүний шахуургууд энэ асуудлыг бүр өөрөөр шийдвэрлэдэг. Тэдгээр нь бүх төхөөрөмжийг усанд дүрэн суулгадаг. Иймд усыг зүгээр л татах горимоос гадна даралтаар дээш түлхэх боломжтой болдог. Эдгээр шахуургууд ерөнхийдөө олон шаттай импеллертэй байдаг тул хийдэлтийн даралт алхам алхмаар нэмэгдэж, ус атмосферийн тусламжгүйгээр хоолойгоор дээш шахагдан гардаг. Ийм байрлуулалтын хувьд орчин үеийн дотор дохиурын шахуургууд газрын доорх 300 фут (ойролцоогоор 91.4 метр)-с илүү гүнд хүрч чаддаг бөгөөд сайн усны урсгалыг хадгалж чаддаг. Үүнээс гадна тэд бүрэн таглаатай байдаг тул системд агаар орохгүй, тиймээс хуучин таталтын системд тохиолддог саатал, гэмтэл гэх мэт асуудлууд анхнаасаа л үүсэхгүй.

Даралтын динамик ба хүндийн гүнд хөдөлгүүрийн шахимтгай үр өгөөж

Ус доор ажиллах үед системүүд урд нь тулгардаг усны даралттай тэмцэхийн оронд түүнтэй хамтран ажилладаг. Жишээ нь, ойролцоогоор 300 фут гүнд ус квадрат инч тутамд ойролцоогоор 130 фунтын хүчээр эргэж түлхэх үед энэ байгалийн хүч нийтдээ цөөн энерги ашиглан зүйлсийг гладион явуулахад тусалдаг. Эдгээр системийг найдвартай ажиллуулахад үнэндээ чухал бол моторын олон давхар хамгаалалт юм. Бид энд зэвэрдэггүй гангаар хийсэн механик таг хийх, тусгай тосоор дүүргэсэн хэсгүүд, чийгийг нь эсэргүүцдэг эпоксидонд хучсан ороомог гэх мэт ус сааригдах ёсгүй газарт орохоос хамгаалдаг олон хамгаалалтын давхаргын талаар ярьж байна. Өөрөөр хэлбэл, ус өөрөө багаж хэрэгслээс хэт халалтаас урт хугацааны ажиллагааны дараа ч хамгаалдаг гэх мэт дотоод хөргөлтийн системийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Импеллерийн үе тус бүр ажиллаж эхлэх бүртээ ихэвчлэн даралтын гаралтанд 15-20 psi-ийн хооронд нэмж өгдөг. Энэ нь насосууд кавитацийн асуудалгүйгээр 500 футаас илүү өндөрт усыг өргөж чадна гэсэн үг юм. Хангалттай Нийт Эерэг Соруурын Толгой (NPSHa) авах нь хангалтгүй соруурын толгойтой үед импеллер ойролцоо уур бөмбөлгүүд үүсч, ердийнхээс илүү хурдан элэгдэлд ордог тул үүнд хангалттай анхаарал хандуулах шаардлагатай. Үзүүлэлтүүдийг харьцуулах үед ижил гүн дээр дусалтгүй насос нь жет насосыг ойролцоогоор 30%-иар давуу талтай байдаг нь эдгээр нь цаашдын эхлэх бүртээ анхдагч процессоор өнгөрөх шаардлагагүй, мөн цаашдаа үрэлтийг багасгадаг учраас юм.

Холын зайд олборлох үзүүлэлтийн шийдвэрчиг үзүүлэлтүүд

Нийт динамик толгой (TDH) тайлбар: вертикаль өргөлт + үрэлтийн алдагдал

Нийт динамик толгой эсвэл TDH гэх нэр томъёо нь усыг системийн дагуу шилжүүлэх үед насос ямар эсэргүүцэлд тулгарч байгааг харуулдаг. Энд усыг эх үүсвэрээс босоо чиглэлд шаардлагатай газар хүртэл өргөх, мөн ус хоолойнуудын дотор, өнцгүүдийг тойрон, холбогчоор дамжих үеийн үрэлтийн ачаалал багтана. Тухайлбал үрэлтийг авч үзвэл, илүү урт хоолой нь илүү их эсэргүүцэл үүсгэх бөгөөд, урсгалын хурд ихсэх нь илүү их эсэргүүцэл үүсгэж, хоолойн гадаргуу илүү шанагнатай байх нь алдагдлыг нэмэгдүүлдэг. Судалгаагаар вертикаль хоолойн 100 футын хэсэг тутамд зөвхөн үрэлтээс болж ашиглаж буй материал болон усны урсгалын хурднаас хамааран 8%-15% нэмэлт ачаалал үүсдэг. TDH-ийг зөв тооцох нь маш чухал учир нь зөвхөн 10%-ийн жижигхэн алдаа нь үр ашгийг 30% хүртэл алдагдуулах боломжтой. Иймээс зөв насос сонгохдоо анхдагч тооцоонуудыг зөв хийх нь маш их ялгааг үзүүлдэг.

300–500 футын өндөрт тохирох ашигтай чадал, урсгалын хурд болон хоолойн хэмжээг тааруулах

300–500 футын хооронд найдвартай ажиллагааг хангахын тулд тоноглолыг нарийн зохицуулах шаардлагатай:

• Моторын чадал (HP): Ойролцоогоор 0.5 HP/100 фут 10 GPM-д; 500 фут орчим өндөрт гарахад ихэвчлэн 5+ HP-ийн нэгж шаардагдана
• Усны эргэлтийн хурд: Гүн газрын хэрэглээнд доод урсгал (≤15 GPM) дээр үр ашгийн пик байдаг—өндөр хурд нь хурд, үрэлтийн алдагдлыг болон NPSH шаардлагыг нэмэгдүүлдэг
• Цусын диаметр: ≥1.25" диаметр ашиглах нь урсгалын хурдыг 5 фут/сек-ээс бага болгон, үрэлтийн алдагдлыг ойролцоогоор 40% бууруулдаг
  400 фут дээр жижиг хоолой ашиглах нь системийн үр ашгийг 60%-иар бууруулах боломжтой бөгөөд энэ нь хоолойн хэмжээсийг тодорхойлох нь дагалдах асуудал биш, гидравлик тэнцвэрийн үндэс болохыг харуулж байна.

Зөв доторх шингэний түвшин ба NPSH аюулгүй байдлын зайг ашиглан кавитацийг урьдчилан сэргийлэх

Кавитаци — импеллер ойролцоох уурны пузыр хагарснаас үүсдэг — Хүлээн авагдсан цэвэр эерэг шингэний түвшин (NPSHa) насосны шаардлагатай NPSH (NPSHr)-с багасах үед хурдан элэгдэл, гэмтэлд хүргэдэг. Гүн худгуудад дараах хоёр аюулгүй байдлын хамгаалалт заавал шаардлагатай:

• Хамгийн багадаа доторх шингэний түвшинг хамгийн доод зэрэг усны түвшний хамгийн бага түвшнээс дор хаяж 3 фут доор , даралт болон усны түвшний хэлбэлзэлд тусгаарлагч болох 300 фут гүнд 15 фут зөвлөж буй
• NPSH маржин (NPSHa ∼ NPSHr) дараахь хэмжээг давсныг хангасан байх ёстой 1.5∼, зөвхөн хамгийн бага шаардлагыг хангадаг байхад биш
  Ийм маржингүй ажиллах нь томоохон насосны үйлдвэрлэгчдийн талбайн үйлчилгээний мэдээллийн дагуу эртний гэмтлийн эрсдэлийг 170%-иар нэмэгдүүлдэг.

Стратегийн суурилуулалт: Гүн, оролтын байршил, системийн нэгдэлт

Зөв суурилуулалт нь гazар дунд хөрөнгө оруулах насны бомб өндөр өргөлтийн хэрэглээнд насосны амьдралын хугацаа болон үр ашгийг шууд тодорхойлдог. Байршил нь энгийн онолын чадалд тулгуурлахгүй, харин усны давхаргын зан төлөв болон бодит гидравлик ачааллыг харгалзан үзэх ёстой.

Статик усны түвшин болон ус бууралттай харьцуулахад зохистой дотогш шингээлтийн гүн

Зөв ажиллахын тулд насосыг статик усны түвшнээс хангалттай доогуур сууруулах шаардлагатай бөгөөд их хэмжээгээр ашиглах үе эсвэл улирлын өөрчлөлттэй усны түвшин буурах үед ч бүрэн усанд дүрэгдсэн байх ёстой. Усны газрын холбоо (NGWA) зэрэг байгууллагуудын зааврыг мөрддөг талын мэргэжилтнүүдийн ихэнх нь насосыг хамгийн бага усны түвшнээс 10-20 фут доогуур сууруулахыг зөвлөдөг. Энэ нэмэлт зай нь насос хатах асуудлыг саатуулж, шаардлагатай даралтын аюулгүй байдлыг хадгалж, удаан хугацаагаар насос ажиллаж байх үеийн усны түвшний түр бууралтыг зөвшөөрдөг. Энэ нь бүх улиралд итгэлтэй ажиллах боломжийг олгоно.

Гүнхийн усны үүлдэрийн шүүлтүүрийн байршил ба бутархай хяналт

Орлогын сүлжээг уурд нь доор байгаа туунгаас 5-10 фут өндөрт байрлуулах ёстой, ингэснээр тунамал доор нь сулран суух болно. Энэ зайнд л өргөснөөр эвгүй хэврэг үүсэхээс сэргийлж, шавхагч биетийг системд орохоос сэргийлэхэд томоохон ялгаа гарна. Энэ байршлыг ASTM D5104 зааврын дагуу суурилуулсан чанартай элсэн багцтай хослуулахад үнэхээр сайн үр дүн гардаг. Элс нь цахилгаан өөрөө шүүлтүүр үүсгэж, эрдэсийн усны урсгалд хориглоомой биш, эрэлхийг систем рүү нэвтрэхээс сэргийлдэг. Ихэнх хүмүүс энэ тохиргоог асуудал гарсны дараа засварлахаас илүү үр дүнтэй гэж үздэг.

Гүний усны насос вертикаль зайг бусад хувилбараас давуу татгалзах нь яагаад

Гүн худагнаас ус татах талаар ярих үед орчин үеийн дотуурхийн насос нь соруулах ажиллагааны асуудалд орохгүй тул босоо чиглэлд ус татах бүх газрын хувьд илүү давуу талтай байдаг. Жет насос нь атмосферийн даралтын хязгаарын улмаас зөвхөн ойролцоогоор 25 фут (7.6 м) гүнийг л хариж чаддаг. Эдгээр насос нь агаарын зүрхэлтэй байдаг, тогтмол дахин анхдагч шатанд оруулах шаардлагатай бөгөөд соруулах шугам уртсах тусам үр ашгийг алддаг тул газрын түвшнээс хэдэн фут (метр)-ээс илүү гүнд байгаа юм бол бараг ашиггүй болдог. Гэсэн хэдий ч дотуурхийн загварууд өөрөөр ажилладаг. Тэд үнэндээ усны дорх шахуургаар шахагдсан битүү системийг ашиглан усыг дээш түлхдэг. Энэ байгууламж нь ойролцоогоор 400 фут (122 м) гүнээс ч ус татаж байх үед ч тогтвортой усны урсгалыг хангаж чаддаг. Тестийн үр дүнгээр ижил өндөрт ус татах ажлыг хийж байгаа хуучин загварын жет насосуудтай харьцуулахад эдгээр систем нь энергийн зардлыг ойролцоогоор 30-50 хувь хүртэл хэмнэдэг байна.

Нүхэнд гүнзгий оновчлолыг хэрэглэх тохиолдолд эдгээр системүүд нь ерөнхийдөө 10-15 жил ажиллах буюу жет насосоор хийгдэх үйлчилгээний хугацаанаас ойролцоогоор хоёр дахин илүү. Шалтгаан нь юу вэ гэвэл, хөдөлгүүр нь боомтын хашлага дотор байрладаг тул цаас, чийг, температурын хэлбэлзэл зэрэг хугацаа өнгөрөх тутамдаа материалуудыг элэгдүүлдэг хүчин зүйлсээс хамгаалагдаж байдаг. Бүрэн дусалсан байдалд ажиллах нь ажиллаж байх үедээ бараг чимээгүй байхыг хангана. Мөн шороон дээр гарч байгаа татлагын хоолой эсвэл хөвөн хоолой шиг тогтвортой бус хэсгүүд байхгүй тул тогтмол анхаарал хандуулах, дахин дахин шахах шаардлагагүй болдог. Талбайн тайлангийн мэдээгээр, насос вертикалаар 100 фут (ойролцоогоор 30 метр) их өндөрт усыг өргөх шаардлагатай болоход засварын дуудлагын тоо ойролцоогоор гуравны хоёроор буурдаг. Хотын усны нийлүүлэлт, тариалангазрын усалгааны систем эсвэл гүн нүхэнд холбогдсон гэр бүлийн газар зэрэг найдвартай ажиллах шаардлагатай хэрэглээнүүдийн хувьд шахалттай усны хөдөлгөөний шинжлэх ухаан гүн нүхний насосыг одоо үедээ хамгийн сайн урт хугацаат хөрөнгө оруулалт гэж үздэг.

Ихэнх асуултууд

Гүн нүхэнд дусаах насос ашиглах гол давуу тал юу вэ?

Ойролцоогоор 300 футаас илүү гүнд ажиллах боломжтой, мөн жет насосонд гардаг шингэнийг татах хязгаарлалтад орохгүйгээр даралтаар дээш нь шахах чадвартай тул дотор нь бүхлээрээ дүрсэн насоснууд давуу талтай.

Усны гүний худагт бүхлээрээ дүрэгдэх нь насосны үйл ажиллагааны үр дүнтэй ажиллалтад яаж нөлөөлөх вэ?

Усны даралт насосны ажиллах ачааллыг багасгадаг тул энергийн зарцуулалт бага шаардана. Түүнчлэн насосны хөдөлгүүрийг ус хөргөж өгдөг тул дахин дахин ашиглахад хэт халж гэмтэхгүй.

Нийт динамик толгой (TDH) гэж юу вэ, яагаад чухал вэ?

TDH нь насос хаана чиглэсэн болохоос үл хамааран вертикал чиглэл болон систем доторх үрэлтийн алдагдлыг оруулаад давж туулах ёстой нийт эсэргүүцлийг илэрхийлдэг. Буруу тооцоолол хийх нь их хэмжээний үр ашгийн алдагдалд хүргэдэг тул TDH-ийг нарийн бодох нь маш чухал.

Дотор нь бүхлээрээ дүрсэн насоснууд хэрхэн цавитацийг саатуулдаг вэ?

Дотор нь бүхлээрээ дүрсэн насоснууд улиралдаа багасдаг усны түвшнээс доош хангалттай гүнд байрлах замаар мөн Сүүлийн эерэг шингэний толгойн (NPSH) маржин шаардлагатай хамгийн бага утгаас өндөр байхыг хангаж цавитацийг саатгадаг.

Усанд дүрэгдэх насос нь гүн хэрэглээнд яагаад жинхэнэ насосоор илүү ажиллах боломжтой вэ?

Усанд дүрэгдэх насос нь соруурах төхөөрөмжийн оронд даралтаар ажилладаг тул жинхэнэ насосоор илүү ажилладаг. Эдгээр нь агаарын зэвсэгтэй холбоотой асуудал багатай, анхдагч цэнэг шаарддаггүй бөгөөд илүү их гүнд энерги хадгалалтыг хадгалж чаддаг.