Оборудование для обустройства скважины на воду

 

После того, как Вам пробурили скважину на воду, наступает важный этап обустройства скважины. Для обеспечения качественного водоснабжения необходимо правильно подобрать водоподъемное оборудование: скважинный насос, управляющую автоматику, мембранный напорный бак (гидробак), электрический питающий кабель.

 

Как выбрать насосы для скважины? Специалисты отдела автоматики нашей компании подбирают все оборудование для скважины на воду для каждого клиента индивидуально. Подобрать насос для скважины и другое необходимое оборудование можно по результатам точных инженерных расчетов с использованием специальных таблиц и диаграмм, учитываются параметры скважины (указаны в паспорте скважины) и водопотребления.

 

Подобранная таким методом и смонтированная система водоснабжения гарантированно справится со своей задачей даже в моменты пикового водопотребления.

 

Скважина и паспорт

 

Основным документом, которым руководствуются инженеры, подбирающие оборудование для обустройства скважины, является паспорт скважины. Данный паспорт передаётся заказчику в составе комплекта документов при сдаче скважины в эксплуатацию. Паспорт содержит всю информацию, необходимую инженерам для проведения качественного обустройства.

Параметров этих немного, но все они крайне важны. Поэтому мы настоятельно рекомендуем при получении паспорта скважины проверить наличие в нём следующей информации: глубина скважины, чертёж или схема скважины, указание глубины (на которой находятся водоактивные интервалы), параметры обсадных труб (материал, диаметр и толщина стенки), на какую глубину установлены обсадные трубы, гарантийные обязательства и самого главного параметра – дебита скважины.

 

Водопотребление

 

Выбор насоса определяется объемной подачей и напором. Объемная подача - водопотребление зависит от количества подключенных потребителей. Изготовители арматуры и систем орошения обычно приводят подробные данные. К примеру, оросительные системы - 1,5 м³/ч на каждую дождевальную установку. В таблице 1 указан расход воды по основным точкам водоразбора.

 

Наименование	Расход жидкости, м³/ч
Умывальник	0,06
Унитаз	0,08
Кухонная мойка	0,30
Душ	0,50
Ванная	0,30
Стиральная машина	0,05
Посудомоечная машина	0,02
Сауна или баня	1,00
Бассейн	1,00
Поливочный кран	1,00

Расход воды по основным точкам водоразбора.

 

Напор

 

Напор рассчитывается по следующей форме: H [m] = p_tap x 10,2 + H_geo + H_f, где:

ptap - напор, который необходимо создать у потребителя, не менее 2 бар

Hgeo - разность высот между уровнем воды в скважине и потребителем

Hf - потеря напора в трубопроводах

 

Смотрите таблицу 2, потери напора (Hf) в пластиковых трубах и обычных водопроводных трубах. Верхние числа обозначают скорость потока воды в м/с. Нижние - потерю напора в метрах, приходящуюся на отрезок прямой трубы длиной 100 м.

 

Количество воды			Полимерные трубы *				Обычные водопроводные трубы **
м³/час	литр/мин	литр/с	Номинальный диаметр трубы в дюймах и внутренний диаметр в мм
			25 20,4	32 26,2	40 32,6	50 40,8	½" 15,75	¾" 21,25	1" 27,00	1¼" 35,75	1½" 41,25
0,6	10	0,16	0,49 1,8	0,30 0,66	0,19 0,27	0,12 0,085	0,855 9,910	0,470 2,407	0,292 0,784
0,9	15	0,25	0,76 4,0	0,46 1,14	0,3 0,6	0,19 0,18	1,282 20,11	0,705 4,862	0,438 1,570	0,249 0,416
1,2	20	0,33	1,0 6,4	0,61 2,2	0,39 0,9	0,25 0,28	1,710 33,53	0,940 8,035	0,584 2,588	0,331 0,677	0,249 0,346
1,5	25	0,42	1,3 10,0	0,78 3,5	0,5 1,4	0,32 0,43	2,138 49,93	1,174 11,91	0,730 3,834	0,415 1,004	0,312 0,510
1,8	30	0,50	1,53 13,0	0,93 4,6	0,6 1,9	0,38 0,57	2,565 69,34	1,409 16,50	0,876 5,277	0,498 1,379	0,374 0,700
2,1	35	0,58	1,77 16,0	1,08 6,0	0,69 2,0	0,44 0,70	2,993 91,54	1,644 21,75	1,022 6,949	0,581 1,811	0,436 0,914
2,4	40	0,67	2,05 22,0	1,24 7,5	0,80 3,3	0,51 0,93		1,879 27,66	1,168 8,820	0,664 2,290	0,499 1,160
3,0	50	0,83	2,54 37,0	1,54 11,0	0,99 4,8	0,63 1,40		2,349 41,40	1,460 13,14	0,830 3,403	0,623 1,719
3,6	60	1,00	3,06 43,0	1,85 15,0	1,2 6,5	0,76 1,90		2,819 57,74	1,751 18,28	0,996 4,718	0,748 2,375
4,2	70	1,12	3,43 50,0	2,08 18,0	1,34 8,0	0,86 2,50		3,288 76,49	2,043 24,18	1,162 6,231	0,873 3,132
Колена под 90, запорная арматура							1,0	1,0	1,1	1,2	1,3
Тройники, обратные клапаны							4,0	4,0	4,0	5,0	5,0

* Таблица основывается на номограмме, шероховатость поверхности: К - 0,01 мм, температура воды: t - 10°С

** Эти данные вычислены в соответствии с формулой Х. Ланга, при а - 0,02 и температуре воды 10°С

Потери напора в коленах, запорной арматуре, тройниках и обратных клапанах эквивалентна величине отрезка прямой трубы (в метрах), приведенных в двух последних строках таблицы.

Потери напора в трубах.

 

Исходные данные:

Требуемая объемная подача - 2,4 м³/ч

ptap - 3 бар

Hgeo - 30 м

Трубопровод представляет собой пластиковую трубу, диаметром 25 мм, длина 35 м.

 

В результате:

Hf = Значение из таблицы x Длину трубы = 0,22 x 35 м = 7,7 м

H [m] = ptap x 10.2 + Hgeo + Hf = 3 x 10,2 + 30 м + 7,7 = 68,3 м

 

Теперь расскажем, как выбрать насосы для скважин по таблице и по диаграмме.

 

Выбор насоса по таблице

 

Определившись с требуемыми значениями объёмной подачи и расхода, выбираем насос по следующей таблице:

 

Тип насоса	Мощность [кВт]	Подача Q [м³/час] / [л/с]							Макс. напор [м] Q=0 м³/час	Ток полной нагрузки I 1/1 [А]		Соединение Rp
		0,5 / 0,14	1,0 / 0,28	1,5 / 0,42	2,0 / 0,56	2,5 / 0,70	3,0 / 0,83	3,5 / 0,97
		Напор [м]								230 В	200 В
SQ 1-35	0,29	43	34	20					47	2,1	2,4	1 ¼
SQ 1-50	0,44	65	52	32					71	2,9	3,4	1 ¼
SQ 1-65	0,58	88	70	44					94	3,7	4,4	1 ¼
SQ 1-80	0,73	110	89	56					118	4,6	5,3	1 ¼
SQ 1-95	0,87	132	107	68					142	5,3	6,2	1 ¼
SQ 1-110	1,03	155	125	80					166	6,2	7,3	1 ¼
SQ 1-125	1,20	177	144	93					189	7,2	8,6	1 ¼
SQ 1-140	1,37	199	162	104					213	8,1	9,7	1 ¼
SQ 1-155	1,55	222	180	117					237	9,2	10,5	1 ¼
SQ 2-35	0,45	43	42	39	35	29	19		45	2,9	3,5	1 ¼
SQ 2-55	0,65	66	63	60	54	45	32		68	4,1	4,9	1 ¼
SQ 2-70	0,87	87	84	79	72	60	43		89	5,3	6,2	1 ¼
SQ 2-85	0,98	108	105	99	89	74	54		109	6,0	6,9	1 ¼
SQ 2-100	1,30	131	128	120	109	91	67		132	7,7	9,3	1 ¼
SQ 2-115	1,50	154	150	142	129	108	79		155	8,9	10,2	1 ¼
SQ 3-30	0,44			34	32	30	26	22	36	2,9	3,4	1 ¼
SQ 3-40	0,63			53	50	47	42	36	56	4,0	4,8	1 ¼
SQ 3-55	0,83			70	67	63	56	48	74	5,1	5,9	1 ¼
SQ 3-65	1,02			87	83	78	70	60	92	6,2	7,2	1 ¼
SQ 3-80	1,23			105	100	94	85	73	110	7,4	8,8	1 ¼
SQ 3-95	1,43			123	117	109	99	85	129	8,4	10,1	1 ¼
SQ 3-105	1,63			140	134	125	113	97	149	9,7	11,0	1 ¼

 

Исходные данные:

Объемная подача - 2,4 м³/ч, ближайшее большее табличное значение - 2,5 м³/ч

Напор - 68,3 м, ближайшее большее табличное значение - 78 м

 

В результате:

Какой насос лучше для скважины?

Насос SQ 3-65 (поскольку он обеспечивает наилучший КПД насоса для требуемого расхода и напора)

Требуемая входная мощность насоса 1,02 кВт

Ток полной нагрузки: I1/1 - 6,2 A при 230 В

I1/1 - 7,2 A при 200 В

Трубное соединение Rp 11/4

 

Выбор насоса по диаграмме

 

Исходные данные:

Объемная подача - 2,4 м³/ч

Напор - 68,3 м

 

В результате:

Какой насос выбрать для скважины? Наилучшим образом удовлетворяет требованиям насос SQ 3. На приведенной ниже диаграмме проведите вправо горизонтальную линию от требуемого напора 68 м (1) до пересечения ее с вертикальной линией, соответствующей требуемой подаче (2). В этом примере точка пересечения (3) двух линий не находится ни на одной из кривых насоса, поэтому проведите вверх характеристику трубы. Точка пересечения кривой насоса и характеристики трубы (4) определяет размер насоса: SQ 3-65.

 

 

Выбор мембранного напорного бака

 

Электронный блок управления насосами SQ обеспечивает плавный пуск. Мембранный напорный гидробак может быть введен в систему водоснабжения для подачи воды, находящейся под давлением в период времени, когда насос не работает. В период пуска давление системы падает до значения включения реле давления.

 

Это значение, называемое pmin, следует определить до выбора размера емкости мембранного напорного гидробака. рmin обозначает требуемое минимальное давление в наивысшей точке водозабора + напор и потери в арматуре на участке от мембранного напорного гидробака до наивысшей точки водозабора (C + B). Кроме того, необходимо определить объемную подачу при pmin. Она называется Qmax и определяется по рабочей характеристике для рассматриваемого типа насоса. Зная pmin и Qmax в приведенной ниже таблице, можно определить емкость мембранного напорного гидробака, подпор, значения давления включения и выключения для реле давления.

 

Примечание:

ppre - подпор мембранного напорного гидробака

pmin - требуемое минимальное давление

pcut-in - давление включения реле давления

pcut-out - давление выключения реле давления

Qmax - объемная подача при pmin

A - напор + потери на трение в трубе на участке от динамического уровня воды до мембранного напорного гидробака

B - напор + потери на трение в трубе на участке от мембранного напорного гидробака до верхней точки водозабора

C - минимальное давление в наивысшей точке

 

Убедитесь в том, что выбранный насос развивает давление, превышающее pcut-out + A.

выходная мощность двигателя [кВт] (Р2)	I 1/1[А]	Максимальная длина [м]
		1,5 мм²	2,5 мм²	4 мм²	6 мм²
0,7	5,2	69	115	185	277
1,15	8,4	43	71	114	171
1,68	11,2	32	54	86	129
1,85	12,0	30	50	80	120

 

Размеры мембранного напорного гидробака, приведенные в таблице, соответствуют минимальным требованиям. Рекомендуется использовать емкость, большую на один размер. 1 м напора = 0,098 бар.

 

Исходные данные:

pmin - 45 м

Qmax - 2,5 м ³/час

 

В результате:

Минимальный размер емкости напорного гидробака - 33 литра

ppre - 40,5 м

pcut-in - 46 м

pcut-out - 60 м

 

Подбор кабеля

 

Ниже в таблице приведены значения максимальной длины кабеля для различных значений поперечного сечения выводов с учетом 4%-го падения напряжения. Если насос работает при большем падении напряжения, характеристики насоса ухудшаются. Насос может выйти из строя, когда напряжение падает ниже 190 В.

 

P min [м]	Q max [мм³/час]																		P pre [м]	P cut-in [м]	P cut-out [м]
	0,6	0,8	1	1,2	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8
	Емкость мембранного напорного гидробака [литры]
25	8	8	18	18	18	18	24	33	33	50	50	50	50	80	80	80	80	80	22,5	26	40
30	8	8	18	18	18	24	33	33	50	50	50	50	80	80	80	80	80		27	31	45
35	8	18	18	18	18	24	33	33	50	50	50	80	80	80	80	80			31,5	36	50
40	8	18	18	18	18	24	33	50	50	50	80	80	80	80	80				36	41	55
45	8	18	18	18	24	33	33	50	50	50	80	80	80	80					40,5	46	60
50	8	18	18	18	24	33	50	50	50	80	80	80	80						45	51	65
55	18	18	18	18	24	33	50	50	50	80	80	80							49,5	56	70
60	18	18	18	18	24	33	50	50	80	80	80	80							54	61	75
65	18	18	18	24	24	33	50	50	80	80	80	80							58,5	66	80

Максимальные длины кабелей.

 

Максимальная длина кабеля однофазного погружного насоса вычислены на основании формулы: L [м] = (U x ΔU)/(l x 2 x 100 x (PF x ρ / q)), где:

L - длина кабеля [м]

U - номинальное напряжение [В]

ΔU - падение напряжения [%]

I - номинальный ток двигателя [A]

ρ - удельное сопротивление 0,02 [Ом мм²/м]

PF - 1

q - поперечное сечение кабеля

Как видим, кроме выбора насоса для скважины использование таблиц также упрощает подбор другого наобходимого оборудования для водяных скважин.