Пример расчета общих потерь на всасывании для шланга ПВХ.

Исходные данные:

Центробежный самовсасывающий насос для водоснабжения из колодца.
На входе в насос предусмотрен армированный шланг ПВХ диаметром ¾".
Длина шланга по горизонтали – 8 метров.
Геодезический перепад высот — 4 метра.

Цель расчета — удостовериться, сможет ли насос при заданных условиях засасывать воду без кавитации.

Общие потери на всасывании = геодезический перепад высот + потери на трение по всей длине трубы + местные потери в фитингах и поворотах трубы.

Расчет справедлив только для бытовых систем водоснабжения холодной водой, на высоте до 1000 м над уровнем моря.

Расчет:

Геодезический перепад высот нам известен и составляет 4 метра.

Это расстояние по вертикали от оси насоса до зеркала воды в источнике водоснабжения (скважине, колодце, реке и т.п.). Для упрощения задачи мы приняли допущение, что уровень воды в колодце во время работы насоса не изменяется. Если вам известно насколько понижается уровень воды в вашем колодце во время длительной работы насоса, то берите для расчета это новое значение.

Для определения потерь на трение по длине шланга воспользуемся таблицей №1.

Таблица №1.
Сечение шланга	Расход воды (л/мин)	Расход воды (м³/ч)	Потери напора в метре шланга (м)
15мм (½")	5	0,3	0,07
	10	0,6	0,25
	15	0,9	0,51
20 мм (¾")	20	1,2	0,06
	30	1,8	0,12
	40	2,4	0,25
	50	3	0,32
25 мм (1")	30	1,8	0,03
	50	3	0,08
	75	4,5	0,19
	100	6	0,34
32 мм (1¼")	30	1,8	0,01
	50	3	0,03
	75	4,5	0,05
	100	6	0,11
	150	9	0,21
	180	10,8	0,3

Таким образом, на длине 12 метров (8 по горизонтали + 4 по вертикали) потери составят 12*0,25 = 3 м.

Определение местных потерь:

Для определения местных потерь (в нашем случае в одном приемном клапане) воспользуемся таблицей №2.

Таблица №2.
Потери напора в коленах, задвижках, приемных и обратных клапанах, в см
Скорость жидкости, м/с	Колено с углом, град					Задвижка	Обратный клапан	Тройник	Приемный клапан
Скорость жидкости, м/с	30	40	60	80	90	Задвижка	Обратный клапан	Тройник	Приемный клапан
0,4	0,43	0,52	0,71	1	1,2	0,23	31	16	32
0,5	0,67	0,83	1,1	1,6	1,9	0,37	32	16	33
0,6	0,97	1,2	1,6	2,3	2,8	0,52	32	17	34
0,7	1,35	1,65	2,2	3,2	3,9	0,7	32	17	35
0,8	1,7	2,1	2,8	4	4,8	0,95	33	18	36
0,9	2,2	2,7	3,6	5,2	6,2	1,2	34	18	37
1	2,7	3,3	4,5	6,4	7,6	1,45	35	19	38
1,5	6	7,3	10	14	17	3,3	40	24	47
2	11	14	18	26	31	5,8	48	30	61
2,5	17	21	28	40	48	9,1	58	39	78
3	25	30	41	60	70	13	71	50	100

Как видно, в данной таблице результат указан в сантиметрах и зависит он только от скорости протекания жидкости в трубе.

Скорость можно легко вычислить: V (м/с) = Q (м³/с) / S (м²)

Q — известный расход насоса (2,4 м³/ч)

Переведем м³/ч в м/с, помня, что 1 час это 3600 секунд. Получим: 2,4 м³/ч= 0,00066 м³/с

S — площадь трубы по внутреннему диаметру

Внутренний диаметр шланга ¾" составляет 18 мм = 0,018 м

Как известно S = ¶*d²/4 = 3.1415 *(0,018)² / 4 = 0.000254 м²

Искомая скорость жидкости: V = 0,00066 / 0,000254 = 2,6 м/с

Интерполируя значения указанные в таблице №2, определяем, что потери в приемном клапане составят около 80 см = 0,8 м. Местными потерями в плавных изгибах шланга можно пренебречь.

Общие потери на всасывании составят: 4 м + 3 м + 0,8 м = 7,8 м

Вывод:

При указанных исходных данных насос будет способен засасывать воду без кавитации, так как общие потери во всасывающей трубе ниже гарантированной высоты подъема самовсасывающего насоса (8 м).

Внимание! Полученное нами значение потерь очень близко к предельной высоте всасывания. Если уровень воды в скважине/колодце понизится со временем хотя бы на полметра, могут начаться проблемы с кавитацией при работе насоса с расчетным максимальным расходом.

Рекомендация:

Увеличить диаметр шланга до 1", тем самым снизив скорость потока в шланге и общие потери на трение (потери по длине уменьшатся сразу в 4,5 раза). Общие потери в этом случае составят около 5 м (этот расчет вы уже можете провести самостоятельно).

Кстати данная рекомендация прекрасно согласуется с рекомендациями заводов-изготовителей насосов, которые советуют не заужать размер проходного сечения входного патрубка насоса, который в большинстве бытовых моделей имеет размер также 1".

Возврат к списку статей

Пример расчета общих потерь на всасывании для шланга ПВХ.

Политика конфиденциальности

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3. УСЛОВИЯ, ЦЕЛИ СБОРА И ОБРАБОТКИ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ

4. ОБРАБОТКА, ХРАНЕНИЕ И ЗАЩИТА ПЕРСОНАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ САЙТА

5. ПЕРЕДАЧА ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ

6. БЕЗОПАСНОСТЬ БАНКОВСКИХ КАРТ

7. ВНЕСЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ И ДОПОЛНЕНИЙ