كيفية تحديد حجم مضخة المياه الغاطسة للري

يجب أن توفر مضخة المياه الغارقة للري الحجم المطلوب مع الحفاظ على ضغط كافٍ في المنبر أو منطقة التسرب أو المحور أو نقطة التوزيع الأكثر تطلبًا.الاختيار بواسطة قوة الخيل وحدها غالبا ما ينتج ضغطا منخفضا، التسقي غير المتكافئ، استهلاك الطاقة المفرط، أو مضخة تدور بشكل متكرر للغاية.

يربط الحجم الصحيح ثلاثة أجزاء من المشروع: الطلب على الري، مصدر المياه، ونظام الأنابيب.نقطة عمل المضخة هي التدفق المطلوب من منطقة التشغيل عند الرأس الديناميكي الكلي المحسوب.

تحديد الطلب على الري

تبدأ مع المحصول والمساحة المروية والمناخ والتربة وكفاءة الري وساعات التشغيل المسموح بها. عادة ما يتم التعبير عن الطلب الزراعي على المياه على عمق المنطقة.تحويل هذا الطلب إلى حجم يومي أو أسبوعي، ثم تحديد التدفق اللازم خلال ساعات الضخ المتاحة.

أهمية الذروة في الطلب أكثر من المتوسط الموسمي عند تحديد حجم القدرة. تسمح بكفاءة النظام وخسائر التوزيع والهامش التشغيلي المعقول. تجنب إضافة تدفق فائض تعسفي،لأن مضخة كبيرة الحجم يمكن أن تخلق مشاكل في التحكم في الضغط وتضييع الطاقة.

تقسيم النظام إلى مناطق

العديد من المزارع والمناظر الطبيعية تشغل منطقة ري واحدة في وقت واحد. أضف متطلبات تدفق جميع أجهزة الانبعاثات أو الرشاشات في أكبر منطقة متزامنة. إذا تم تشغيل مناطق متعددة معًا ، فإن المياه التي يتم استخدامها في المزارع المختلفة يمكن أن تصل إلى مستوى الحرارة المطلوبة.استخدام الطلب المشترك.

يمكن أن يقلل تقسيم المناطق من حجم المضخة والقطر المطلوب للأنابيب ، لكنه يزيد من وقت التشغيل. يجب أن تناسب الاستراتيجية المختارة نافذة الري ، توافر الكهرباء ، العمالة ،والقدرة على مصدر المياه.

يجب أن تلبي مضخة الرش المغمورة أيضًا متطلبات الضغط. تحتاج فوهات الرش إلى ضغط تشغيل محدد للراديوس والتوزيع الصحيحين.تعمل أنظمة التقطير عند ضغط أقل ولكن تشمل خسائر التصفية وتنظيم الضغط.

تحقق من مصدر المياه

بالنسبة إلى بئر، سجل قطر الغلاف، والعمق الإجمالي، ومستوى المياه الثابتة، ومستوى المياه المضخة، والإنتاج المختبر من البئر، والسحب الموسمي، وموقع الشاشة، ومحتوى الرمل.يجب أن لا يتجاوز تدفق المضخة الإنتاج المستدام للبرالضخ المفرط يمكن أن يؤدي إلى انخفاض المياه تحت مدخل المضخة، أو سحب الرمال، أو تلف البئر.

يجب استخدام مستوى المياه المضخة، وليس المستوى الثابت، لحسابات الرأس في ظل التدفقات المصممة. أضف هامشًا للتراجع الموسمي فقط عندما تدعمها معلومات الموقع.

بالنسبة للمخزن أو القناة أو الخزان، سجل الحد الأدنى والحد الأقصى لمستويات المياه، جودة المياه، الرواسب، ظروف الاستيعاب، وتوجيه المضخة المطلوب.قد تكون هناك حاجة إلى غطاء التدفق لتبريد محرك عميق الموجود في المياه المفتوحة أو غطاء كبير الحجم.

حساب الرأس الديناميكي الإجمالي

يتكون رأس الديناميكية الإجمالي من الرفع الرأسي، وضغط المخرج المطلوب، وفقدان الاحتكاك.

الرفع الرأسي هو الفرق في الارتفاع بين مستوى المياه المضخة ونقطة التسليم. يجب تحويل الضغط المطلوب إلى الرأس وإضافته.الخسائر الاحتكاك تأتي من طول كامل من الأنابيب، قطر، تدفق، المواد، صمامات، مرشحات، صمامات الاختراق، المرفقين، والأدوات.

في حالة الرشاشات على أرض غير مستوية، تضم ارتفاعًا إلى أعلى منطقة أو المنطقة الأكثر إبعادًا هيدروليكيًا. في حالة الري بالتنقيط، تضم الفلتر، ومحقن الأسمدة، والمنظم، وخسائر صمام التحكم.

يمكن أن يستهلك الأنابيب ذات الأحجام المنخفضة نسبة كبيرة من رأس المضخة ويزيد من تكلفة الكهرباء لحياة النظام. قارن التكلفة الأولية الأعلى للأنابيب الأكبر مع توفير الطاقة على المدى الطويل.

اختر من منحنى المضخة

رسم أو حساب التدفق المطلوب والرأس الديناميكي الإجمالي ، ثم اختيار مضخة يمر منحنى من خلال تلك النقطة.يجب أن يكون الدفع عادة داخل نطاق العمل المفضل من قبل الشركة المصنعة وقريب من منطقة أفضل كفاءة.

الحد الأقصى للجريان يحدث عند انخفاض الرأس ، في حين أن الحد الأقصى للجريان يحدث عند انخفاض أو عدم وجود تدفق. لا يمكن الجمع بين هذه الأرقام. اطلب المنحنى الدقيق لعدد المراحل المقدمة ، الدفة ، سرعة المحرك ،و التردد الكهربائي.

تحقق من الطاقة الممتصة عبر النطاق المسموح به حتى لا يفرط المحرك إذا تغير ضغط النظام أو تعمل مناطق متعددة.

اختر نوع المضخة

تستخدم الحفر العميقة عادة مضخة بئر ضيقة متعددة المراحل قابلة للغطس. يضيف كل مرحلة رأسًا ، مما يسمح لرفع الماء من العمق وتسليمه بضغط الري.المضخات الغواصة ذات القطر الأكبر يمكن أن تخدم الخزانات، المداخل النهرية، وأنظمة نقل التدفق العالي.

توفر الهيدروليكيات المائية النظيفة كفاءة جيدة ولكنها تتطلب مياه ذات كمية محدودة من المواد الصلبة. إذا كانت الرمال موجودة، اختر مواد مناسبة مقاومة للاستعمال، وصيانة البئر،وتجنب وضع المضخة قريبة جدا من القاع.

تحقق من تبريد المحرك والكهرباء

تأكيد الجهد، والمرحلة، والتردد، وسرعة المحول المتاحة، وطول الكابل، وطريقة البدء. يمكن أن يختلف الجهد الريفية، وتسبب ركوب الكابلات الطويلة انخفاض في الجهد.الطول، ظروف البدء، والمتطلبات الكهربائية المطبقة.

المحركات الغارقة تتطلب تبريدًا كافًا. اتبع الحد الأدنى من متطلبات سرعة التدفق والغمر. استخدم غطاء تدفق عندما لا يمكن أن يتحرك الماء بشكل موثوق على طول غطاء المحرك.

يمكن أن تشمل الحماية زيادة الحمل وفقدان المرحلة والجهد الزائد والجهد المنخفض والعمل الجاف ودرجة الحرارة العالية ومنع بدء التشغيل المتكرر.مسبار مستوى المياه أو جهاز استشعار مستوى البئر يمكن أن يوقف المضخة قبل أن ينخفض المياه منخفضة جدا.

حدد كيفية السيطرة على الضغط والجريان

يمكن أن تستخدم الأنظمة البسيطة صمام التحكم وخزان الضغط ومفتاح الضغط. يمكن أن تستخدم أنظمة الري الأكبر محرك تردد متغير للحفاظ على الضغط مع تغير الطلب في المنطقة.سرعة متغيرة يمكن أن تقلل من خسائر الضغط، ولكن يجب أن تبقى المضخة ضمن نطاق سرعة وتدفق وتبريد المعتمد.

إذا كانت المناطق لديها تدفقات مختلفة للغاية، فكر في إعادة تصميم أحجام المناطق، أو استخدام خزان عازل، أو استخدام مضخات متعددة، أو تطبيق نظام سرعة متغيرة مصمم بشكل صحيح.لا تجبر مضخة واحدة كبيرة الحجم للعمل باستمرار في تدفق منخفض جدا.

الحماية من مطرقة الماء

يمكن أن تواجه شبكات الري الطويلة ارتفاعات في الضغط عند بدء المضخات أو التوقف أو إغلاق الصمامات بسرعة. صمامات التحقق ، صمامات الهواء ، توقيت الصمام المتحكم به ، المبتدئين الناعمين ، المنحدرات ذات السرعة المتغيرة ،ويمكن استخدام أوعية الزيادة حسب النظام.

الهواء المحاصر في النقاط العالية يحد من التدفق ويسبب ضغطًا غير مستقر. قم بتثبيت صمامات إطلاق الهواء والفراغ المناسبة في المواقع المهندسية ، مع إمكانية الوصول للتفتيش.

حساب لجودة المياه

الرمل يرتدي الدوائر والمنشطات والحاويات والمساحات المفتوحة القريبة. يمكن للمياه الغنية بالمعادن أن تشكل قشرة. يؤثر المياه المآكلة على المعادن والإيلاستومرات.الحصول على تحليل للمياه لمصادر غير مؤكدة أو صعبة.

يجب أن تتطابق عملية التصفية مع معدات الري. عادة ما تتطلب أجهزة البث بالتنقيط تصفية أكثر دقة من العديد من أجهزة الرش. تشمل فقدان ضغط المرشح عند النظافة وعند الحد المحدد للخدمة المختار،ليس فقط قيمة مرشح جديدة مثالية.

تقدير تكلفة الطاقة ودورة الحياة

تعتمد الطاقة السنوية على الطاقة المدخلة وساعات التشغيل. قارن كفاءة المضخة في نقطة العمل الفعلية ، وليس فقط كفاءة المحرك أو أقصى قدر من الكفاءة.يمكن أن يوفر تحديد حجم الأنابيب بكفاءة وتحديد المناطق الصحيحة طاقة كبيرة مثل اختيار مضخة أفضل.

تكلفة دورة الحياة تشمل أيضا الكابلات والضوابط والأنابيب والتركيب والصيانة وخدمة البئر والوقت المتوقف.قد تكون مضخة أكثر تكلفة قليلا اقتصادية إذا كانت تعمل بالقرب من أفضل كفاءة ولديها أجزاء ملابس متاحة بسهولة.

التثبيت والتشغيل

ضع المضخة فوق قاع البئر وأقل من أدنى مستوى ضخ متوقع مع احترام حدود الكابل والضغط. قم بتثبيت الكابل على طول المضخة الصاعدة بحماية مناسبة.دعم المضخة والأنابيب بشكل صحيح؛ لا تعليق الوحدة من الكابل الكهربائي.

عند التشغيل ، تحقق من الدوران ومقاومة العزل والجهد والتيار والتدفق وضغط التفريغ ومستوى مضخة المياه ووظائف التحكم. قارن النتائج المقاسة مع المنحنى المحدد.سجل هذه القيم كخط أساسي.

المعلومات المتاحة للاختيار

إرسال إلى المورد تدفق المنطقة المطلوبة، الضغط المطلوب للمرشح أو قطرة، ملف الارتفاع، أحجام الأنابيب وأطوالها، الأدوات، خسائر الفلتر والصمامات، بيانات اختبار البئر، قطر الغلاف،مستويات الماء، محتوى الرمل، تحليل المياه، ساعات التشغيل، إمدادات الطاقة، طول الكابلات، طريقة التحكم، ورسم التثبيت.

الاستنتاج

تحديد حجم مضخة مياه غائمة للري هو حساب هيدروليكي، وليس تخمين قوة حصان.تحديد من منحنى المضخة الكامل، وتوفير التبريد المناسب والحماية الكهربائية. يوفر النظام ذو الحجم الصحيح الري المتساوي مع التحكم في استخدام الطاقة وحماية مصدر المياه.

مثال بسيط على الحجم

لنفترض أن أكبر منطقة ري تتطلب 40 متر مكعب في الساعة، ومستوى المياه المضخة هو 35 متر تحت الأرض. أعلى رشاش يقع على ارتفاع 10 متر فوق الأرض ويحتاج إلى ضغط يعادل 30 متر من الرأس.إذا تم حساب الأنابيبيجب اختيار مضخة بالقرب من هذه النقطة على منحنى ، ثم التحقق من قوة المحرك ، قطر البئر ، التبريد ،وتغيرات في مستوى المياه.

يوضح هذا المثال لماذا عمق البئر وحده ليس رأس المضخة. يمكن أن يساوي الضغط والاحتكاك أو يتجاوز الرفع الرأسي.

الأسئلة الشائعة

• كم قوة حصان مطلوبة لكل هكتار؟لا توجد قيمة ثابتة موثوق بها. تعتمد قوة الخيل على التدفق، والرأس الإجمالي، والكفاءة، وطريقة الري، والمنطقة، وساعات التشغيل. احسبوا الواجب الهيدروليكي أولاً.
• هل يمكن لمضخة أن تقدم تدفقات مختلفة إلى مناطق مختلفة؟نعم، مع إدارة مصممة بشكل صحيح، ولكن يجب أن تبقي كل منطقة المضخة ضمن نطاق العمل المقبول.أو التحكم في السرعة المتغيرة.
• إلى أي مدى يجب تركيب المضخة فوق قاع البئر؟المسافة تعتمد على بناء البئر، وموقع الشاشة، والترسب، وتوجيهات الشركة المصنعة. توفير مساحة خالية للحد من امتصاص الرمل مع الحفاظ على المضخة أقل من أدنى مستوى ضخ متوقع.
• لماذا ينخفض ضغط الرش مع مرور الوقت؟الأسباب المحتملة تشمل انخفاض مستوى البئر، والمرشحات مسدودة أو فوهات، تسرب الأنابيب، مراحل مضخة مرتدية، والجهد المنخفض، أو منافذ مفتوحة إضافية. مقارنة التدفق والضغط والتيار،ومستوى المياه مع البيانات الأساسية.
• هل المضخة الغواصة التي تعمل بالطاقة الشمسية مختلفة الحجم؟نفس الواجب الهيدروليكي ينطبق، ولكن الطاقة الشمسية المتاحة تتغير خلال اليوم. يجب على التصميم تنسيق منحنى المضخة، ومدير، ومجموعة، والتخزين، والاحتياجات اليومية للمياه،والظروف الشمسية الموسمية.