Как выбрать насос для глубокой скважины для сельскохозяйственного орошения

Выбор насоса для глубоководных скважин для сельскохозяйственного орошения — это не просто вопрос поиска насоса, достаточно мощного для подъема воды из скважины. Насос должен обеспечивать достаточное количество воды для ирригационной системы, создавать давление, необходимое для дождевальных или капельных установок, оставаться в пределах допустимой производительности скважины и экономично работать в течение длительных ирригационных сезонов.

Это особенно важно для ферм, где насосы могут работать много часов каждый день. Насос слишком большой мощности увеличивает затраты на оборудование и электроэнергию, в то время как насос недостаточной мощности может оставлять зоны орошения без достаточного потока или давления. Поэтому лучше всего начать с определения потребности в орошении, а затем подобрать насос, соответствующий скважине и трубопроводу.

1. Начнем с потребности ирригационной системы в воде.

Первым делом необходимо определить требуемый расход воды. Он должен основываться на том, сколько воды фактически требуется ирригационной системе во время работы, а не на максимальной производительности, указанной в каталоге насосов. Ферма, использующая капельное орошение, дождевальные установки или системы с центральной опорой, может иметь совершенно разные потребности в воде, даже если орошаемая площадь схожа.

Например, если одновременно работают несколько зон орошения, то их суммарный расход становится необходимым для работы насоса. Если зоны работают раздельно, насосу может потребоваться обеспечить водой только самую большую из них. Резервуары или емкости для хранения также могут повлиять на выбор, поскольку насос может постепенно пополнять емкость, а не напрямую обеспечивать пиковый спрос на орошение. На странице «Решения для насосного оборудования в сельском хозяйстве» представлен обзор типов насосов, используемых для глубоких скважин, резервуаров и систем орошения с большим расходом.

Необходимо также сравнить требуемый расход насоса с дебитом скважины. Ферме может потребоваться 100 м³/ч, но если скважина может стабильно обеспечивать только 60 м³/ч, установка насоса производительностью 100 м³/ч не приведет к увеличению уровня грунтовых вод. Уровень воды будет падать до тех пор, пока насос не потеряет достаточную глубину затопления или пока скважина не сможет восстановиться достаточно быстро. В этой ситуации более целесообразным решением может быть перекачка воды с устойчивой скоростью в водохранилище.

2. Рассчитайте напор, исходя из уровня воды, подаваемой насосом, и давления орошения.

После определения расхода следующим шагом является расчет необходимого напора. Одна из наиболее распространенных ошибок при закупке оборудования — использование общей глубины скважины в качестве напора насоса. Обычно важны уровень откачиваемой воды во время работы насоса, а также высота над уровнем моря, давление, требуемое ирригационным оборудованием, и потери на трение в трубопроводе.

Упрощенный расчет выглядит так:

Суммарный динамический напор = Вертикальный подъем + Давление орошения + Потери в трубопроводе

Предположим, уровень откачиваемой воды находится на глубине 45 метров ниже уровня земли, самая высокая точка поля расположена на высоте 15 метров над устьем скважины, для работы ирригационной системы требуется давление 3 бара, а расчетные потери давления в трубах составляют 10 метров. Три бара — это приблизительно 30,6 метра напора воды, поэтому требуемый общий напор составляет около 100,6 метра .

Если системе требуется производительность 60 м³/ч, то насос следует выбирать с производительностью около 60 м³/ч при приблизительном напоре 101 м . В нашем руководстве по расчету полного динамического напора для насоса глубокой скважины этот расчет объясняется более подробно.

Эта рабочая точка гораздо полезнее для поставщика насосов, чем такие заявления, как «глубина скважины составляет 120 метров» или «нам нужен насос мощностью 30 кВт».

3. Подберите насос, соответствующий как ирригационной системе, так и скважине.

Подходящий сельскохозяйственный колодезный насос должен одновременно удовлетворять двум требованиям: система орошения должна получать достаточное количество воды, а колодец должен быть способен непрерывно подавать эту воду. В рекомендациях Franklin Water по орошению также указываются такие важные факторы при оценке погружной насосной системы, как расход, напор, глубина установки насоса, размер обсадной трубы и элементы управления.

Именно поэтому информация, полученная в ходе испытаний насоса, имеет большое значение при выборе оборудования для новой сельскохозяйственной скважины. Статический уровень воды показывает, где находится грунтовая вода, когда насос остановлен, а уровень откачки показывает, насколько он падает во время работы. Насос должен оставаться достаточно погруженным при ожидаемом рабочем расходе, не располагаясь при этом излишне близко к отложениям на дне скважины.

Насос также должен соответствовать фактическому диаметру корпуса. Для глубоких подземных вод можно выбрать погружной скважинный водяной насос для орошения и водоснабжения в соответствии с требуемым расходом и напором, но окончательные размеры всегда следует проверять на соответствие минимальному внутреннему диаметру скважины.

4. Выберите тип насоса в соответствии с источником воды.

Не для каждого сельскохозяйственного орошаемого проекта требуется один и тот же тип насоса. При работе с глубокими грунтовыми водами обычно предпочтительнее использовать многоступенчатые скважинные насосы или насосы типа QJ, поскольку для подъема воды на поверхность и поддержания давления орошения может потребоваться значительный напор. Например, в ассортименте погружных скважинных насосов QJ от SLAPK представлены различные комбинации расхода и напора для сельскохозяйственных и водоснабжающих применений.

Ситуация меняется, когда вода для орошения поступает из реки, канала или водохранилища. Если для проекта требуется очень большой расход, но всего несколько метров напора, использование многоступенчатого скважинного насоса с высоким напором будет неэффективным. В этом случае более подходящим может оказаться погружной осевой или смешанный насос. Ассортимент осевых насосов SLAPK разработан для работы с высокими расходами и низким напором, а также предназначен для сельскохозяйственного орошения.

Это различие может уберечь покупателей от распространенной ошибки: запроса «большого ирригационного насоса» без предварительного определения, предназначен ли проект для глубоководных скважин/высокого напора или для поверхностных вод/высокого расхода .

5. Перед выбором насоса большей мощности учитывайте эксплуатационные расходы.

Сельскохозяйственные насосы часто работают гораздо дольше, чем насосы, используемые периодически в зданиях. Это делает эффективность насоса, диаметр трубопровода и рабочую точку важными коммерческими факторами, а не чисто техническими деталями.

Более мощный насос не обязательно безопаснее. Если выбранный насос создает гораздо больший напор, чем требуется, системе может потребоваться дросселирование, что приводит к потерям энергии. Недостаточный диаметр напорного патрубка также увеличивает потери на трение и заставляет насос создавать дополнительный напор каждый час работы. В течение ирригационного сезона этот излишний напор превращается в дополнительные затраты на электроэнергию.

Поэтому при сравнении предложений покупателям следует запросить предлагаемую кривую мощности насоса и уточнить, где на этой кривой находится точка приложения нагрузки при орошении. Мощность двигателя должна быть результатом гидравлического выбора, а не отправной точкой для выбора насоса.

В случаях, когда потребность в орошении значительно меняется в течение дня или между различными зонами, можно также рассмотреть возможность использования частотно-регулируемого привода (ЧРП). Он позволяет регулировать давление и расход в системе, но перед выбором ЧРП необходимо уточнить характеристики двигателя, диапазон работы насоса и требования к охлаждению.

6. Что следует включить в запрос предложений по ирригационным насосам?

Полезное предложение начинается с полезной информации о проекте. Вместо того чтобы спрашивать:

«Пожалуйста, укажите стоимость ирригационного насоса мощностью 37 кВт».

предоставить поставщику что-то более близкое к:

Источник воды: Глубокая скважина
Требуемый расход: 80 м³/ч
Уровень воды при откачке: 65 м
Высота уровня сброса: 10 м над устьем скважины.
Требуемое давление орошения: 3 бар.
Трубопровод: длиной 600 м.
Обсадная труба скважины: внутренний диаметр 250 мм.
Электропитание: 380 В / 50 Гц / 3 фазы
Применение: Сельскохозяйственное дождевальное орошение.

Имея эту информацию, поставщик может рассчитать или проверить общий напор, проверить кривую производительности, подтвердить мощность двигателя и определить, подходит ли предлагаемый насос для скважины.

Следует также упомянуть качество воды. Песок может ускорить износ, а коррозионно-активные грунтовые воды могут потребовать использования другого материала для насоса. Для проектов, где химический состав воды делает выбор материала важным, после определения гидравлических требований можно рассмотреть конфигурации из нержавеющей стали.

Заключение

При выборе хорошего сельскохозяйственного ирригационного насоса следует ориентироваться на всю систему водоснабжения, а не только на мощность двигателя или глубину скважины. Начните с определения необходимого объема воды для ирригационного оборудования, сравните эту потребность с устойчивым дебитом скважины, рассчитайте общий динамический напор, а затем выберите насос, исходя из его характеристик.

Для орошения с использованием глубоких скважин наиболее полезной информацией для получения точной сметы являются: требуемый расход воды, уровень воды при перекачке, диаметр скважины, давление орошения, высота подачи, длина трубопровода, напряжение и состояние воды .

Если вы планируете проект по орошению ферм или сельскохозяйственному водоснабжению, пришлите нам эти параметры вместе с приблизительной площадью орошаемой территории и методом орошения. Мы сможем оценить условия работы, определить необходимую рабочую точку и порекомендовать подходящую конфигурацию насоса для составления технического и коммерческого предложения.