관개용 수중 펌프 크기 조정 방법
관개용 수중 워터 펌프는 가장 까다로운 스프링클러, 점적 관개 구역, 피벗 또는 분배 지점에서 충분한 압력을 유지하면서 필요한 유량을 공급해야 합니다. 마력만으로 선택하면 종종 낮은 압력, 불균일한 물 공급, 과도한 에너지 소비 또는 너무 자주 작동하는 펌프가 발생합니다.
올바른 크기 조정은 프로젝트의 세 부분을 연결합니다. 관개 수요, 수원, 배관 시스템입니다. 펌프 작동점은 계산된 총 동압에서 작동 구역에 필요한 유량입니다.
관개 수요 결정
작물, 관개 면적, 기후, 토양, 관개 효율성 및 허용 작동 시간부터 시작하십시오. 농업 용수 수요는 일반적으로 면적당 깊이로 표현됩니다. 이 수요를 일별 또는 주별 유량으로 변환한 다음 사용 가능한 펌핑 시간 동안 필요한 유량을 결정하십시오.
용량 산정 시 계절 평균보다 최대 수요가 더 중요합니다. 시스템 효율성, 분배 손실 및 합리적인 운영 여유를 고려하십시오. 과도하게 큰 펌프는 압력 제어 문제를 일으키고 에너지를 낭비할 수 있으므로 임의의 과도한 유량을 추가하는 것을 피하십시오.
시스템을 구역으로 나누기
많은 농장과 조경은 한 번에 하나의 관개 구역을 운영합니다. 가장 큰 동시 구역의 모든 방출기 또는 스프링클러의 유량 요구 사항을 더하십시오. 여러 구역이 함께 작동하는 경우 결합된 수요를 사용하십시오.
구역 설정은 필요한 펌프 크기와 파이프 직경을 줄일 수 있지만 작동 시간을 늘립니다. 선택한 전략은 관개 창, 전기 가용성, 노동력 및 수원 용량에 맞아야 합니다.
수중 스프링클러 펌프는 압력 요구 사항도 충족해야 합니다. 스프링클러 노즐은 올바른 반경과 분배를 위해 지정된 작동 압력이 필요합니다. 점적 관개 시스템은 더 낮은 압력에서 작동하지만 여과 및 압력 조절 손실이 포함됩니다.
수원 확인
우물의 경우 케이싱 직경, 총 깊이, 정수위, 펌핑 수위, 시험된 우물 생산량, 계절별 수위 강하, 스크린 위치 및 모래 함량을 기록하십시오. 펌프 유량은 지속 가능한 우물 생산량을 초과해서는 안 됩니다. 과도한 펌핑은 펌프 흡입구 아래로 물을 낮추거나 모래를 끌어들이거나 우물을 손상시킬 수 있습니다.
설계 유량에서의 헤드 계산에는 정수위가 아닌 펌핑 수위를 사용해야 합니다. 현장 정보로 뒷받침되는 경우에만 계절적 하강에 대한 여유를 추가하십시오.
저수지, 운하 또는 탱크의 경우 최소 및 최대 수위, 수질, 퇴적물, 흡입 조건 및 필요한 펌프 방향을 기록하십시오. 개방된 물이나 과도하게 큰 케이싱에 설치된 심정 펌프 모터를 냉각하기 위해 유량 슬리브가 필요할 수 있습니다.
총 동압 계산
총 동압은 수직 양정, 필요한 배출 압력 및 마찰 손실로 구성됩니다.
수직 양정은 펌핑 수위와 공급 지점 간의 고도 차이입니다. 필요한 압력은 헤드로 변환하여 더해야 합니다. 마찰 손실은 파이프의 전체 길이, 직경, 유량, 재질, 밸브, 필터, 체크 밸브, 엘보 및 피팅에서 발생합니다.
고르지 않은 땅의 스프링클러의 경우 가장 높은 구역 또는 유압적으로 가장 먼 구역까지의 고도를 포함하십시오. 점적 관개의 경우 필터, 비료 주입기, 조절기 및 제어 밸브 손실을 포함하십시오.
작은 파이프는 펌프 헤드의 상당 부분을 소비하고 시스템 수명 동안 전기 비용을 증가시킬 수 있습니다. 더 큰 파이프의 초기 비용과 장기 에너지 절약을 비교하십시오.
펌프 곡선에서 선택
필요한 유량과 총 동압을 플롯하거나 계산한 다음 해당 지점을 통과하는 곡선을 가진 펌프를 선택하십시오. 작동점은 일반적으로 제조업체의 선호 작동 범위 내에 있고 가장 효율적인 영역 근처에 있어야 합니다.
최대 유량은 낮은 헤드에서 발생하고 최대 헤드는 거의 또는 전혀 흐르지 않을 때 발생합니다. 이러한 수치는 결합할 수 없습니다. 제공된 단계 수, 임펠러, 모터 속도 및 전기 주파수에 대한 정확한 곡선을 요청하십시오.
시스템 압력이 변경되거나 여러 구역이 작동하는 경우 모터가 과부하되지 않도록 허용 범위에 걸친 흡수 동력을 확인하십시오.
펌프 유형 선택
깊은 우물은 일반적으로 좁은 다단 수중 우물 펌프를 사용합니다. 각 단계는 헤드를 추가하여 깊은 곳에서 물을 끌어올려 관개 압력으로 공급할 수 있습니다. 더 큰 직경의 수중 펌프는 저수지, 강 취수구 및 고유량 이송 시스템에 사용될 수 있습니다.
깨끗한 물 유압은 좋은 효율성을 제공하지만 고형물이 제한된 물이 필요합니다. 모래가 있는 경우 적합한 내마모성 재료를 선택하고 우물을 유지 관리하며 펌프를 바닥에 너무 가깝게 두지 마십시오.
모터 냉각 및 전기 공급 확인
전압, 위상, 주파수, 사용 가능한 변압기 용량, 케이블 길이 및 시동 방법을 확인하십시오. 농촌 전압은 다양할 수 있으며 긴 케이블은 전압 강하를 유발합니다. 모터 전류, 길이, 시동 조건 및 해당 전기 요구 사항에 따라 케이블 크기를 조정하십시오.
수중 모터는 적절한 냉각이 필요합니다. 최소 유속 및 잠수 요구 사항을 따르십시오. 물이 모터 하우징을 따라 안정적으로 움직일 수 없을 때는 유량 슬리브를 사용하십시오.
보호 기능에는 과부하, 위상 손실, 과전압 및 저전압, 건조 운전, 고온 및 빈번 시동 방지가 포함될 수 있습니다. 수위 프로브 또는 우물 수위 센서는 물이 너무 낮아지기 전에 펌프를 중지할 수 있습니다.
압력 및 유량 제어 방법 결정
간단한 시스템은 제어 밸브, 압력 탱크 및 압력 스위치를 사용할 수 있습니다. 더 큰 관개 시스템은 구역 수요가 변경됨에 따라 압력을 유지하기 위해 가변 주파수 드라이브를 사용할 수 있습니다. 가변 속도는 스로틀 손실을 줄일 수 있지만 펌프는 승인된 속도, 유량 및 냉각 범위 내에 있어야 합니다.
구역별 유량이 매우 다른 경우 구역 크기 재설계, 버퍼 탱크 사용, 여러 펌프 사용 또는 적절하게 설계된 가변 속도 시스템 적용을 고려하십시오. 하나의 과도하게 큰 펌프를 매우 낮은 유량에서 지속적으로 작동하도록 강요하지 마십시오.
수격 방지
긴 관개 주관은 펌프 시동, 정지 또는 밸브의 급격한 닫힘 시 압력 서지를 경험할 수 있습니다. 시스템에 따라 체크 밸브, 공기 밸브, 제어 밸브 타이밍, 소프트 스타터, 가변 속도 램프 및 서지 탱크를 사용할 수 있습니다.
높은 지점에 갇힌 공기는 유량을 제한하고 불안정한 압력을 유발합니다. 엔지니어링된 위치에 적절한 공기 배출 및 진공 밸브를 설치하고 검사를 위한 접근을 확보하십시오.
수질 고려
모래는 임펠러, 디퓨저, 베어링 및 근접 간극을 마모시킵니다. 미네랄이 풍부한 물은 스케일을 형성할 수 있습니다. 부식성 물은 금속 및 엘라스토머에 영향을 미칩니다. 불확실하거나 어려운 수원에 대한 수질 분석을 받으십시오.
여과는 관개 장비와 일치해야 합니다. 점적 방출기는 일반적으로 많은 스프링클러보다 더 미세한 여과가 필요합니다. 깨끗할 때와 선택한 서비스 한계에서의 필터 압력 손실을 포함하십시오. 이상적인 새 필터 값이 아닙니다.
에너지 및 수명 주기 비용 추정
연간 에너지는 입력 전력과 작동 시간에 따라 달라집니다. 모터 효율성 또는 최대 효율성 주장뿐만 아니라 실제 작동점에서의 펌프 효율성을 비교하십시오. 효율적인 파이프 크기 조정 및 올바른 구역 설정은 더 나은 펌프를 선택하는 것만큼 많은 에너지를 절약할 수 있습니다.
수명 주기 비용에는 케이블, 제어 장치, 파이프, 설치, 유지 보수, 우물 서비스 및 가동 중단 시간도 포함됩니다. 약간 더 비싼 펌프라도 가장 효율적인 지점에 더 가깝게 작동하고 마모 부품을 쉽게 구할 수 있다면 경제적일 수 있습니다.
설치 및 시운전
케이이블 및 압력 제한을 존중하면서 펌프를 우물 바닥 위와 예상되는 최저 펌핑 수위 아래에 설치하십시오. 적절한 보호 장치를 사용하여 라이징 메인에 케이블을 고정하십시오. 펌프와 파이프를 올바르게 지지하십시오. 전기 케이블에 장치를 매달지 마십시오.
시운전 시 회전, 절연 저항, 전압, 전류, 유량, 배출 압력, 펌핑 수위 및 제어 기능을 확인하십시오. 측정된 결과와 선택한 곡선을 비교하십시오. 이러한 값을 기준선으로 기록하십시오.
선택을 위한 정보 제공
공급업체에 필요한 구역 유량, 필요한 스프링클러 또는 점적 압력, 고도 프로파일, 파이프 크기 및 길이, 피팅, 필터 및 밸브 손실, 우물 시험 데이터, 케이싱 직경, 수위, 모래 함량, 수질 분석, 작동 시간, 전원 공급 장치, 케이블 길이, 제어 방법 및 설치 도면을 보내십시오.
결론
관개를 위한 수중 워터 펌프의 크기 조정은 마력 추측이 아닌 유압 계산입니다. 가장 큰 작동 구역 유량을 총 동압과 일치시키고, 지속 가능한 우물 생산량을 확인하고, 전체 펌프 곡선에서 선택하고, 적절한 냉각 및 전기 보호를 제공하십시오. 올바르게 크기가 조정된 시스템은 에너지 사용을 제어하고 수원을 보호하면서 균일한 관개를 제공합니다.
간단한 크기 조정 예
가장 큰 관개 구역에 40m³/h가 필요하고 펌핑 수위가 지면에서 35m 아래라고 가정합니다. 가장 높은 스프링클러는 지면에서 10m 위에 있으며 30m 헤드에 해당하는 압력이 필요합니다. 계산된 파이프, 필터 및 밸브 손실이 총 12m인 경우 예비 작동점은 87m 헤드에서 40m³/h입니다. 펌프는 곡선상의 해당 지점 근처에서 선택한 다음 모터 동력, 우물 직경, 냉각 및 수위 변화에 대해 확인해야 합니다.
이 예는 우물 깊이만으로는 펌프 헤드가 아닌 이유를 보여줍니다. 압력과 마찰은 수직 양정과 같거나 초과할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
- 헥타르당 몇 마력이 필요합니까? 신뢰할 수 있는 고정 값은 없습니다. 마력은 유량, 총 헤드, 효율성, 관개 방법, 지형 및 작동 시간에 따라 다릅니다. 먼저 유압 작동점을 계산하십시오.
- 펌프가 다른 구역에 다른 유량을 공급할 수 있습니까? 예, 적절하게 설계된 제어 장치를 사용하면 가능합니다. 그러나 각 구역은 펌프를 허용 작동 범위 내에 유지해야 합니다. 매우 작은 구역은 재구역 설정, 압력 탱크, 바이패스 또는 가변 속도 제어가 필요할 수 있습니다.
- 펌프는 우물 바닥에서 얼마나 위에 설치해야 합니까? 거리는 우물 구조, 스크린 위치, 퇴적물 및 제조업체의 지침에 따라 다릅니다. 모래 흡입을 줄이기 위해 여유 공간을 제공하면서 예상되는 최저 펌핑 수위 아래에 펌프를 유지하십시오.
- 스프링클러 압력이 시간이 지남에 따라 떨어지는 이유는 무엇입니까? 가능한 원인으로는 우물 수위 하강, 필터 또는 노즐 막힘, 파이프 누출, 펌프 단계 마모, 저전압 또는 추가 개방된 배출구가 있습니다. 기준선 데이터와 유량, 압력, 전류 및 수위를 비교하십시오.
- 태양광으로 작동하는 수중 펌프는 다르게 크기가 조정됩니까? 동일한 유압 작동점이 적용되지만 사용 가능한 태양 에너지는 하루 동안 변합니다. 설계는 펌프 곡선, 컨트롤러, 배열, 저장 장치, 일일 물 요구량 및 계절별 태양 조건을 조정해야 합니다.
