نحوه اندازه گیری پمپ آب شناور برای آبیاری
یک پمپ شناور آب برای آبیاری باید حجم مورد نیاز را تأمین کند و در عین حال فشار کافی را در پرمصرفترین آبپاش، منطقه قطرهای، محور یا نقطه توزیع حفظ کند. انتخاب صرفاً بر اساس اسب بخار اغلب منجر به فشار کم، آبیاری ناهموار، مصرف بیش از حد انرژی یا پمپی میشود که بیش از حد مکرر روشن و خاموش میشود.
اندازهگیری صحیح سه بخش پروژه را به هم متصل میکند: تقاضای آبیاری، منبع آب و سیستم لولهکشی. نقطه کارکرد پمپ، جریان مورد نیاز منطقه عملیاتی در هد دینامیکی کل محاسبه شده است.
تعیین تقاضای آبیاری
با محصول، مساحت آبیاری شده، آب و هوا، خاک، راندمان آبیاری و ساعات کاری مجاز شروع کنید. تقاضای آب کشاورزی معمولاً به صورت عمق بر روی مساحت بیان میشود. این تقاضا را به حجم روزانه یا هفتگی تبدیل کنید، سپس جریان مورد نیاز در ساعات پمپاژ موجود را تعیین کنید.
تقاضای اوج در اندازهگیری ظرفیت بیش از میانگین فصلی اهمیت دارد. راندمان سیستم، تلفات توزیع و حاشیه عملیاتی معقول را در نظر بگیرید. از افزودن جریان اضافی خودسرانه خودداری کنید، زیرا پمپ بیش از حد بزرگ میتواند مشکلات کنترل فشار ایجاد کرده و انرژی را هدر دهد.
تقسیم سیستم به مناطق
بسیاری از مزارع و مناظر در یک زمان یک منطقه آبیاری را اداره میکنند. الزامات جریان تمام قطرهچکانها یا آبپاشها را در بزرگترین منطقه همزمان اضافه کنید. اگر چندین منطقه با هم کار میکنند، از تقاضای ترکیبی آنها استفاده کنید.
منطقهبندی میتواند اندازه پمپ و قطر لوله مورد نیاز را کاهش دهد، اما زمان عملیاتی را افزایش میدهد. استراتژی انتخاب شده باید با پنجره آبیاری، در دسترس بودن برق، نیروی کار و ظرفیت منبع آب مطابقت داشته باشد.
یک پمپ آبپاش شناور باید الزامات فشار را نیز برآورده کند. نازلهای آبپاش برای شعاع و توزیع صحیح به فشار عملیاتی مشخصی نیاز دارند. سیستمهای قطرهای در فشار کمتری کار میکنند اما شامل تلفات فیلتراسیون و تنظیم فشار هستند.
تأیید منبع آب
برای چاه، قطر غلاف، عمق کل، سطح آب ایستا، سطح آب پمپاژ، دبی آزمایش شده چاه، افت سطح فصلی، محل فیلتر و محتوای ماسه را ثبت کنید. جریان پمپ نباید از دبی پایدار چاه تجاوز کند. پمپاژ بیش از حد میتواند آب را به زیر ورودی پمپ برساند، ماسه بکشد یا به چاه آسیب برساند.
سطح آب پمپاژ - نه سطح ایستا - باید برای محاسبات هد تحت جریان طراحی استفاده شود. فقط در صورت پشتیبانی اطلاعات سایت، حاشیهای برای افت فصلی اضافه کنید.
برای مخزن، کانال یا تانک، حداقل و حداکثر سطح آب، کیفیت آب، رسوب، شرایط ورودی و جهتگیری پمپ مورد نیاز را ثبت کنید. ممکن است برای خنک کردن موتور چاه عمیق نصب شده در آب باز یا غلاف بیش از حد بزرگ، به یک غلاف جریان نیاز باشد.
محاسبه هد دینامیکی کل
هد دینامیکی کل شامل بالابری عمودی، فشار خروجی مورد نیاز و تلفات اصطکاک است.
بالابری عمودی اختلاف ارتفاع بین سطح آب پمپاژ و نقطه تحویل است. فشار مورد نیاز باید به هد تبدیل شده و اضافه شود. تلفات اصطکاک ناشی از طول کامل لوله، قطر، جریان، مواد، شیرها، فیلترها، شیرهای یکطرفه، زانوییها و اتصالات است.
برای آبپاشها در زمین ناهموار، ارتفاع تا بالاترین یا دورترین منطقه از نظر هیدرولیکی را شامل شود. برای آبیاری قطرهای، تلفات فیلتر، انژکتور کود، تنظیمکننده و شیر کنترل را شامل شود.
لولهکشی با اندازه نامناسب میتواند سهم بزرگی از هد پمپ را مصرف کرده و هزینه برق را برای طول عمر سیستم افزایش دهد. هزینه اولیه بالاتر لوله بزرگتر را با صرفهجویی طولانی مدت انرژی مقایسه کنید.
انتخاب از منحنی پمپ
جریان مورد نیاز و هد دینامیکی کل را ترسیم یا محاسبه کنید، سپس پمپی را انتخاب کنید که منحنی آن از آن نقطه عبور کند. نقطه کارکرد باید به طور معمول در محدوده عملیاتی ترجیحی سازنده و نزدیک به منطقه بهترین راندمان قرار گیرد.
حداکثر جریان در هد کم رخ میدهد، در حالی که حداکثر هد در جریان کم یا بدون جریان رخ میدهد. این مقادیر را نمیتوان ترکیب کرد. منحنی دقیق را برای تعداد مراحل، پروانه، سرعت موتور و فرکانس الکتریکی ارائه شده درخواست کنید.
توان جذب شده را در محدوده مجاز بررسی کنید تا موتور در صورت تغییر فشار سیستم یا کارکرد چندین منطقه، بارگذاری بیش از حد نداشته باشد.
انتخاب نوع پمپ
چاههای عمیق معمولاً از پمپ چاه شناور چند مرحلهای باریک استفاده میکنند. هر مرحله هد را اضافه میکند و اجازه میدهد آب از عمق بالا کشیده شده و با فشار آبیاری تحویل داده شود. پمپهای شناور با قطر بزرگتر میتوانند مخازن، ورودیهای رودخانه و سیستمهای انتقال جریان بالا را سرویسدهی کنند.
هیدرولیک آب تمیز راندمان خوبی را ارائه میدهد اما به آبی با جامدات محدود نیاز دارد. در صورت وجود ماسه، مواد مقاوم در برابر سایش مناسب را انتخاب کنید، چاه را نگهداری کنید و از قرار دادن پمپ خیلی نزدیک به پایین خودداری کنید.
خنککاری موتور و منبع تغذیه الکتریکی را بررسی کنید
ولتاژ، فاز، فرکانس، ظرفیت ترانسفورماتور موجود، طول کابل و روش راهاندازی را تأیید کنید. ولتاژ روستایی میتواند متفاوت باشد و طول کابلهای بلند باعث افت ولتاژ میشود. کابلها را بر اساس جریان موتور، طول، شرایط راهاندازی و الزامات الکتریکی قابل اجرا اندازهگیری کنید.
موتورهای شناور به خنککاری کافی نیاز دارند. الزامات حداقل سرعت جریان و غوطهوری را رعایت کنید. در صورت عدم امکان جابجایی مطمئن آب در امتداد محفظه موتور، از یک غلاف جریان استفاده کنید.
حفاظتها ممکن است شامل اضافه بار، قطع فاز، ولتاژ بالا و پایین، کارکرد خشک، دمای بالا و جلوگیری از راهاندازی مکرر باشد. یک پروب سطح آب یا سنسور سطح چاه میتواند پمپ را قبل از افت بیش از حد آب متوقف کند.
نحوه کنترل فشار و جریان را تعیین کنید
سیستمهای ساده ممکن است از شیر کنترل، مخزن فشار و سوئیچ فشار استفاده کنند. سیستمهای آبیاری بزرگتر میتوانند از درایو فرکانس متغیر برای حفظ فشار با تغییر تقاضای منطقه استفاده کنند. سرعت متغیر میتواند تلفات خفگی را کاهش دهد، اما پمپ باید در محدوده سرعت، جریان و خنککاری تأیید شده خود باقی بماند.
اگر مناطق دارای جریانهای بسیار متفاوتی هستند، بازطراحی اندازههای منطقه، استفاده از مخزن بافر، استفاده از چندین پمپ یا استفاده از یک سیستم با سرعت متغیر مهندسی شده را در نظر بگیرید. یک پمپ بیش از حد بزرگ را مجبور نکنید که به طور مداوم با جریان بسیار کم کار کند.
محافظت در برابر ضربه قوچ
خطوط اصلی طولانی آبیاری میتوانند هنگام راهاندازی، توقف پمپها یا بسته شدن سریع شیرها دچار جهش فشار شوند. شیرهای یکطرفه، شیرهای هوا، زمانبندی کنترل شده شیرها، راهاندازهای نرم، رمپهای سرعت متغیر و مخازن ضربهگیر بسته به سیستم ممکن است استفاده شوند.
هوای گیر کرده در نقاط مرتفع جریان را محدود کرده و باعث ناپایداری فشار میشود. شیرهای تخلیه هوا و خلاء مناسب را در مکانهای مهندسی شده نصب کنید، با دسترسی برای بازرسی.
کیفیت آب را در نظر بگیرید
ماسه پروانهها، دیفیوزرها، یاتاقانها و فواصل نزدیک را فرسوده میکند. آب غنی از مواد معدنی میتواند رسوب تشکیل دهد. آب خورنده بر فلزات و الاستومرها تأثیر میگذارد. برای منابع نامشخص یا دشوار، تجزیه و تحلیل آب دریافت کنید.
فیلتراسیون باید با تجهیزات آبیاری مطابقت داشته باشد. قطرهچکانها معمولاً به فیلتراسیون ریزتری نسبت به بسیاری از آبپاشها نیاز دارند. تلفات فشار فیلتر را در حالت تمیز و در حد سرویس انتخابی، نه فقط یک مقدار ایدهآل فیلتر نو، لحاظ کنید.
برآورد هزینه انرژی و چرخه عمر
انرژی سالانه به توان ورودی و ساعات کارکرد بستگی دارد. راندمان پمپ را در نقطه کارکرد واقعی، نه فقط راندمان موتور یا ادعای حداکثر راندمان، مقایسه کنید. اندازهگیری صحیح لولهکشی و منطقهبندی صحیح میتواند به اندازه انتخاب پمپ بهتر، انرژی را ذخیره کند.
هزینه چرخه عمر همچنین شامل کابل، کنترلها، لوله، نصب، نگهداری، سرویس چاه و زمان توقف است. پمپی با هزینه کمی بالاتر ممکن است مقرون به صرفه باشد اگر نزدیک به بهترین راندمان کار کند و قطعات فرسوده به راحتی در دسترس باشد.
نصب و راهاندازی
پمپ را بالاتر از کف چاه و پایینتر از پایینترین سطح مورد انتظار پمپاژ قرار دهید و در عین حال محدودیتهای کابل و فشار را رعایت کنید. کابل را با محافظت مناسب در امتداد خط صعودی محکم کنید. پمپ و لوله را به درستی پشتیبانی کنید؛ هرگز واحد را از کابل الکتریکی آویزان نکنید.
در هنگام راهاندازی، چرخش، مقاومت عایقی، ولتاژ، جریان، جریان، فشار تخلیه، سطح آب پمپاژ و عملکردهای کنترل را تأیید کنید. نتایج اندازهگیری شده را با منحنی انتخابی مقایسه کنید. این مقادیر را به عنوان یک خط مبنا ثبت کنید.
اطلاعات لازم برای انتخاب
جریان منطقه مورد نیاز، فشار آبپاش یا قطرهای مورد نیاز، پروفیل ارتفاعی، اندازهها و طول لولهها، اتصالات، تلفات فیلتر و شیر، دادههای آزمایش چاه، قطر غلاف، سطوح آب، محتوای ماسه، تجزیه و تحلیل آب، ساعات کارکرد، منبع تغذیه، طول کابل، روش کنترل و نقشه نصب را به تامینکننده ارسال کنید.
نتیجهگیری
اندازهگیری یک پمپ شناور آب برای آبیاری یک محاسبه هیدرولیکی است، نه حدس زدن اسب بخار. بزرگترین جریان منطقه عملیاتی را با هد دینامیکی کل مطابقت دهید، دبی پایدار چاه را تأیید کنید، از منحنی کامل پمپ انتخاب کنید و خنککاری و حفاظت الکتریکی مناسب را فراهم کنید. یک سیستم با اندازه مناسب، آبیاری یکنواخت را در حالی که مصرف انرژی را کنترل کرده و از منبع آب محافظت میکند، ارائه میدهد.
یک مثال ساده اندازهگیری
فرض کنید بزرگترین منطقه آبیاری به 40 متر مکعب در ساعت نیاز دارد و سطح آب پمپاژ 35 متر زیر زمین است. بالاترین آبپاش 10 متر بالای زمین است و به فشاری معادل 30 متر هد نیاز دارد. اگر تلفات محاسبه شده لوله، فیلتر و شیر در مجموع 12 متر باشد، نقطه کار اولیه 40 متر مکعب در ساعت در هد 87 متر است. باید پمپی را نزدیک به آن نقطه روی منحنی آن انتخاب کرد، سپس آن را برای توان موتور، قطر چاه، خنککاری و تغییرات سطح آب بررسی کرد.
این مثال نشان میدهد که چرا عمق چاه به تنهایی هد پمپ نیست. فشار و اصطکاک میتواند برابر یا بیشتر از بالابری عمودی باشد.
سوالات متداول
- به ازای هر هکتار چند اسب بخار لازم است؟هیچ مقدار ثابت قابل اعتمادی وجود ندارد. اسب بخار به جریان، هد کل، راندمان، روش آبیاری، زمین و ساعات کارکرد بستگی دارد. ابتدا وظیفه هیدرولیکی را محاسبه کنید.
- آیا یک پمپ میتواند جریانهای متفاوتی را به مناطق مختلف تحویل دهد؟بله، با کنترلهای به درستی طراحی شده. با این حال، هر منطقه باید پمپ را در محدوده عملیاتی قابل قبول خود نگه دارد. مناطق بسیار کوچک ممکن است نیاز به منطقهبندی مجدد، مخزن فشار، بایپس یا کنترل سرعت متغیر داشته باشند.
- پمپ چقدر بالاتر از کف چاه باید نصب شود؟فاصله به ساختار چاه، موقعیت فیلتر، رسوب و راهنمایی سازنده بستگی دارد. برای کاهش ورود ماسه، فاصله را فراهم کنید و در عین حال پمپ را پایینتر از پایینترین سطح مورد انتظار پمپاژ نگه دارید.
- چرا فشار آبپاش در طول زمان کاهش مییابد؟علل احتمالی شامل کاهش سطح چاه، فیلترها یا نازلهای مسدود شده، نشت لوله، مراحل فرسوده پمپ، ولتاژ پایین یا خروجیهای باز اضافی است. جریان، فشار، جریان و سطح آب را با دادههای خط مبنا مقایسه کنید.
- آیا پمپ شناور خورشیدی متفاوت اندازهگیری میشود؟همان وظیفه هیدرولیکی اعمال میشود، اما توان خورشیدی موجود در طول روز تغییر میکند. طراحی باید منحنی پمپ، کنترلکننده، آرایه، ذخیرهسازی، نیاز آب روزانه و شرایط خورشیدی فصلی را هماهنگ کند.
