Izračun pretoka vodne črpalke
Na podlagi projektirane količine vode in števila črpalk je mogoče izračunati projektni pretok posamezne črpalke. Formula za izračun je naslednja:
Q = Qskupaj / n
kje,
Q-Proračunski pretok ene same črpalke (m3/h);
Qskupaj-Povprečni urni pretok projekta (m3/h);
n-Število črpalk.
Treba je omeniti, da se za projekte z majhnimi pretoki običajno uporabljata dve črpalki, ena v delovanju in ena v pripravljenosti; za projekte z velikimi pretoki se lahko uporabijo tri črpalke, dve v delovanju in ena v pripravljenosti.
Med delovanjem delujeta obe črpalki hkrati. Če črpalka med delovanjem odpove, jo nadomesti rezervna črpalka. Okvarjeno črpalko lahko odstranite za popravilo. Zato je naložba v rezervno črpalko bolj ekonomična kot v obratujočo in rezervno konfiguracijo.
Na koncu je treba opozoriti, da je treba pri uporabi več črpalk čim bolj izbrati črpalke istega modela zaradi lažjega vzdrževanja in upravljanja.
Izračun višine črpalke
Kot je znano, skupno višino črpalke določajo trije dejavniki: sesalna višina črpalke, črpalna višina in izguba višine cevovoda. Ko so torej določeni pretok črpalke, premer cevi in postavitev cevovoda, je mogoče določiti konstrukcijsko višino črpalke.
H Večje ali enako h1 + h2 + h3 + h4
kje,
H-Skupna višina črpalke (m);
h1-Izguba višine sesalne cevi (m), na splošno vključno z ustom sesalnega zvona, 90-stopinjskim kolenom, ravnim delom, ventilom, reduktorjem itd.;
h2-Izguba višine izpustne cevi (m), na splošno vključuje reduktor, povratni ventil, ventil, kratko cev, 90-stopinjsko koleno (ali T), ravni odsek itd.;
h3-Razlika med najnižjo delovno gladino vode v koritu in najvišjo zahtevano gladino dvižne vode (m);
h4-Varnostna višina (m), ki se pri ocenjevanju višine lahko oceni na 0,5 m~1,0 m. Vendar pa je pri uporabi te vrednosti v podrobnih izračunih potrebna previdnost, da se izognete odstopanju od delovne točke.
Omeniti velja, da je pri projektih čiščenja odplak glavna funkcija črpalke dvigovanje višine in ne dovajanje vode na velike razdalje. Cevovod za dovod vode je na splošno kratek, izguba zaradi trenja vzdolž cevovoda pa je zanemarljiva.
Zato je treba izgubo tlaka izračunati le na podlagi lokalne izgube upora. Posebna formula za izračun je naslednja:
hx=ξx·[(Vx^2)/(2g)]
kje,
x-1, 2 (1 sesalna cev, 2 izpustna cev);
h-vsota lokalnih izgub tlaka (m);
ξ-vsota koeficientov lokalnega upora;
v-hitrost pretoka v cevi (izračunana na podlagi pretoka črpalke in premera cevi);
g-težnostni pospešek, 9,81 m/s².
Upoštevati je treba, da se lahko pri uporabi potopne črpalke izgube višine h1 v sesalni cevi (1 sesalna cev) zanemarijo.
Načela za izbiro črpalke
Na splošno proizvajalci črpalk zagotavljajo krivulje značilnosti višine-toka (H-Q) in krivulje-pretoka učinkovitosti (η-Q) za vsako črpalko, ki jo izdelajo. Za vsak poseben projekt se izračuna zahtevana višina črpalke (Hc) in pretok (Qc), ki ju predstavlja določena koordinatna točka C v zgornjem diagramu.
Načela za izbiro črpalke so naslednja:
1) H-Q krivulja izbrane črpalke mora hkrati izpolnjevati zahteve za pretok in višino.
V idealnem primeru bi morala točka C pasti na krivuljo, vendar je to v dejanskih projektih redko. V takšnih primerih mora biti višina delovne točke črpalke nekoliko višja od projektirane višine, pri čemer mora biti zagotovljen pretok (krivulja H-Q izbrane črpalke mora biti nekoliko višja od zahtevane točke C).
2) Na splošno delovna točka črpalke ne bo njena najvišja točka učinkovitosti, vendar mora biti blizu nje, da se zagotovi učinkovito delovanje (Qc mora biti blizu vrha krivulje η-Q).
Poleg tega, ker se nivo vode v rezervoarju spreminja med delovanjem črpalke, mora črpalka ali črpalna enota med temi spremembami delovati v svojem visoko{0}}območju učinkovitosti.