Calcul des principaux paramètres de la pompe pour un usage domestique

Une pompe à eau est un appareil utilisé depuis longtemps pour pomper des fluides. Sans cet équipement ne peut faire ni à la datcha, ni sur les parcelles. Les pompes à eau servent à alimenter en eau les puits et les systèmes d’irrigation, à remplir les réservoirs avec de l’eau, à assurer un fonctionnement ininterrompu du système d’alimentation en eau et à pomper de l’eau lors du séchage de sections.

Types de pompes utilisées dans la vie quotidienne

Les informations générales sur les pompes indiquent qu'il s'agit d'unités dont le but principal est de pomper des liquides en utilisant une pression créée artificiellement. C'est-à-dire que la pompe est mécanisme hydrauliquecela convertit l'énergie mécanique du lecteur en énergie de l'eau, assurant son mouvement.

Il existe un grand nombre de types de périphériques de ce type, chacun étant conçu pour effectuer des tâches spécifiques dans certaines conditions. Les unités diffèrent non seulement par l'appareil, mais aussi par la méthode de transport de l'eau. Les pompes centrifuges, à vortex et à vibration sont utilisées à des fins domestiques dans une maison privée. En outre, ces types d’unités peuvent être soit immergées, soit travaillant en dehors du liquide, c’est-à-dire de la surface.

Machines centrifuges

Les machines hydrauliques de type centrifuge sont les unités les plus populaires et les plus populaires pour un usage domestique.. Une telle popularité n'est pas accidentelle. Les machines centrifuges ont un design très simple et sont faciles à réparer à la maison. Outre tout cela, il est très pompes fiables, distingués par leur durabilité en fonctionnement.

Une pompe centrifuge ne comprend que 2 éléments principaux: le corps (escargot) et la roue à aubes.

Le principe de l'appareil centrifuge simple:

• l'eau qui pénètre dans la chambre, où se trouve la roue en rotation, est capturée par ses pales;
• une force centrifuge est créée dans la chambre, qui presse l'eau contre les parois du boîtier;
• en conséquence, en raison de l'apparition d'une pression excessive dans le diffuseur, de l'eau est expulsée par la sortie;
• En même temps, lorsque l'eau quitte le diffuseur, un vide est créé au centre de la chambre, ce qui favorise l'absorption de fluide par l'entrée.

Les unités centrifuges sont des pompes à eau à usage domestique. Par conséquent, ils peuvent être utilisés pour les tâches suivantes.

1. Fournir de l'eau au système arrosage et irrigation des plantes. Dans ce cas, à l'aide de machines hydrauliques, le liquide est pompé hors des puits et des trous de forage, des réservoirs de surface, ainsi que des réservoirs naturels ou artificiels.
2. Les appareils vous permettent d’alimenter en eau systèmes autonomes d'approvisionnement en eau.
3. Les unités vous permettent d'éliminer l'eau accumulée dans les caves, les sous-sols et l'eau accumulée sur le territoire du champ intérieur.

Machines hydrauliques Vortex

L’élément principal de l’appareil à tourbillon, ainsi que l’élément centrifuge, est roue à aubes. Mais sa structure est quelque peu différente de la turbine de l'unité centrifuge.

La roue est un disque avec des pales situées autour de sa circonférence. Le disque est installé dans le boîtier avec les tuyaux d’entrée et de sortie placés dans sa partie supérieure. La figure ci-dessous montre la structure du type vortex de pompe.

La turbine est placée de manière excentrée par rapport à la sortie annulaire. Le fluide est introduit dans la chambre tangentiellement à la roue et se déplace autour de la bague sous l'effet des forces centrifuges. Les deux canaux, entrée et sortie, sont séparés par une cloison. Lorsque la turbine tourne, une dépression est créée près de la buse d'entrée, ce qui facilite l'absorption du liquide. Une surpression est créée à la sortie, ce qui pousse l'eau hors de l'appareil.

La figure suivante montre différence de conception entre la pompe centrifuge et la pompe à tourbillon.

Étant donné que les dispositifs vortex sont capables de créer une pression élevée d'un liquide (3 à 9 fois plus qu'un dispositif centrifuge) avec un faible débit, ils sont le plus souvent utilisés pour l'alimentation en eau, à installer dans des stations de pompage. Après tout, pour alimenter en eau un appartement situé au 9ème étage ou plus, une pression suffisamment élevée dans le système sera nécessaire et seules les pompes à tourbillon peuvent s’acquitter de cette tâche.

En outre, une pompe à tourbillon est une unité universelle capable de pomper des mélanges liquide-gaz et des liquides volatils, tels que le kérosène, l’essence, etc. Par conséquent, cet appareil est utilisé dans les systèmes de ravitaillement en carburant.

Vibrant

Les dispositifs de type vibration sont très populaires parmi les résidents d’été en raison de faible consommation d'énergie et faible coût (de 800 à 1500 roubles).

Toutefois, lors du choix d’une pompe pour pomper de l’eau, il convient de garder à l’esprit que les vibrations sont préjudiciables à tout mécanisme. Les appareils à vibrations, dont la durée de vie dépasse rarement 2 ans, ne font pas exception.

La figure suivante montre la structure interne de l'appareil vibrant pour le pompage de l'eau.

Comme on peut le voir sur la figure, la pompe est conçue de manière à ce que pas de pièces en rotation. Une bobine électrique (2) est utilisée comme moteur dans l'appareil (voir la figure ci-dessus), ce qui crée un champ magnétique. Ce champ attire l'ancre (4) montée sur la tige (5).Également monté sur la tige de piston (11). Lorsqu'il tombe avec la tige, un vide est créé dans la chambre supérieure de l'appareil, à la suite de quoi la soupape (10) s'ouvre et de l'eau commence à couler dans la chambre. Après la disparition du champ magnétique, la tige se lève avec le piston. Dans ce cas, la vanne d'entrée se ferme et la vanne de sortie s'ouvre et l'eau s'écoule sous pression.

En raison du courant alternatif alimentant la bobine, l'apparition d'un champ magnétique se produit lors d'impulsions d'une fréquence de 50 Hz. C'est-à-dire que le piston monte et descend à une fréquence de 100 fois par seconde.

La pompe à eau vibrante peut être utilisée aux fins suivantes:

• pomper l'eau d'un puits nouvellement creusé pour la nettoyer;
• approvisionnement en eau à partir d'un puits pour les besoins des consommateurs;
• approvisionnement en eau à partir de divers réservoirs (réservoirs, citernes, etc.);
• pomper de l'eau des pièces exposées aux inondations;
• pompage de l'eau des tranchées et des tranchées;
• approvisionnement en eau pour l'irrigation à partir de sources d'eau libre telles que rivière, lac, piscine.

Il n'est pas recommandé d'utiliser une pompe vibrante pour alimenter en eau un puits.. Ce fait s’explique par l’effet néfaste des vibrations sur les parois du puits, qui en résultent.L’effondrement du mur du forage l’enlèvera complètement du troja. De plus, l'appareil lui-même sera recouvert de terre à une grande profondeur d'où son extraction sera impossible.

Dispositifs de surface et d'immersion

Sur le marché des équipements de pompage, il existe 2 types d'unités de pompage de liquide: submersible et en surface. La seconde s'appelle stations de pompage. Appareils de surface de travail sur le principe de l'aspiration. Les stations de pompage peuvent comprendre des pompes centrifuges ou à vortex. Les performances de ces appareils dépendent de la hauteur à laquelle vous souhaitez élever le liquide. En pratique, les unités ménagères sont capables de soulever l’eau à une profondeur maximale de 8 m.

Les unités dont la partie active est dans un liquide sont appelées submersibles. Ces dispositifs peuvent être à la fois de type vibratoire et centrifuge, dont la construction a été mentionnée ci-dessus. Le principal avantage des submersibles par rapport à ceux de surface est qu’ils sont capables de fournir de l’eau à plus de 8 mètres de profondeur. Cette fonctionnalité est particulièrement utile pendant la saison sèche, lorsque le niveau des eaux souterraines baisse de manière significative.

Caractéristiques pour la sélection de la pompe

Si vous décidez d’alimenter en eau votre chalet d’été ou votre projet de construction de logements privés pour lesquels un puits est une prise d’eau, la pompe doit être sélectionnée après des calculs précis. Ce dernier doit inclure la longueur de la conduite, la profondeur d'immersion de la machine hydraulique, la distance au repère d'eau statique dans le puits et d'autres paramètres. De même, lors du choix de l'équipement d'alimentation en eau, il est nécessaire d'étudier correctement les caractéristiques principales de la pompe, telles que la consommation électrique, les performances, les caractéristiques de pression et de bruit de l'unité.

Consommation d'énergie

La puissance de la pompe est une caractéristique de performance à prendre en compte lors de l’installation d’une unité.Plus l'unité est puissante, plus le une plus grande section a besoin d'un fil pour le connecter. De plus, si le câblage de la maison est faible, il est nécessaire d’alimenter séparément l’appareil avec une ligne d’alimentation séparée et d’y installer le système de protection sous la forme d’un disjoncteur.

La performance

Le volume de fluide pompé sur une certaine période détermine le débit de la pompe, c'est-à-dire ses performances. Les paramètres de performance sont généralement indiqués en l / min ou en m³/ h

Il faut supposer que plus l’appareil est immergé dans le puits, moins ses performances sont bonnes. Par conséquent, ces paramètres doivent être pris en compte lors du calcul de

Pression de la tête

Pour choisir la bonne pompe, il est nécessaire de calculer la valeur de pression, qui est définie comme l'énergie transférée par le fluide des éléments mobiles de l'unité, par exemple un piston ou une turbine. En termes simples, la tête de pompe est hauteur à laquelle l'appareil peut faire monter l'eau. Pression mesurée en mètres.

Niveau sonore

Étant donné que l'unité fonctionne avec un moteur électrique, l'apparition de bruit pendant son fonctionnement est inévitable. Le bruit est principalement causé par la rotation des paliers du moteur et de la roue montée sur son arbre pour le refroidissement. Dans chacun manuel de l'unité indique le niveau de bruit qu'il produit. Par conséquent, la sélection de la pompe doit être effectuée non seulement sur les indicateurs ci-dessus, mais également sur le niveau de bruit.

Si la pompe que vous choisissez est assez bruyante, elle doit être installée au sous-sol ou dans un bâtiment séparé de la maison.

Si tu vas acheter unité submersible, nul besoin de s’inquiéter du bruit qu’il émettra, car il fonctionnera en profondeur, ce qui est un bon isolant phonique.

Calcul des paramètres de la pompe submersible

Avant de choisir une pompe submersible, il est recommandé de calculer des paramètres tels que les performances et la pression.

Calcul de performance

Pour que l'équipement réponde pleinement aux besoins des résidents de la maison dans l'eau, il est nécessaire de calculer correctement les performances de la pompe avant de l'acheter. Le débit total d'eau peut être trouvé si résumer ses coûts à tous les points de consommation dans la maison. Pour simplifier les calculs, vous pouvez utiliser les débits indiqués ci-dessous.

Après avoir résumé les coûts de tous les points d’entrée possibles, vous devez calculer consommation d'eau estimée dans le système. Cet indicateur sera nettement inférieur à celui obtenu lors de la sommation, car la probabilité d'utiliser tous les points de prise d'eau en même temps est extrêmement faible. Vous pouvez également utiliser le tableau ci-dessous pour calculer la valeur.

Dans les colonnes à remplissage gris, les indicateurs de débit d’eau maximal sont indiqués avec une utilisation unique de tous les points de la clôture. Les colonnes sans couler (en blanc) indiquent les valeurs du débit de fluide estimé, qui refléteront la consommation d'eau réelle.

C'est important! Etant donné que dans la description de l’appareil, ses performances sont indiquées non pas en litres par 1 seconde, mais en m³/ h, le nombre obtenu à l’aide du tableau doit être multiplié par 3,6.

Par exemple, les points de prise d’eau suivants sont établis dans une maison de campagne:

• toilette avec un débit de 0,1 l / s;
• lavabo avec mitigeur - 0,12 l / s;
• machine à laver automatique - 0,25 l / s;
• évier de cuisine avec mélangeur - 0,12 l / s;
• cabine de douche avec mitigeur - 0,12 l / s;
• chauffe-eau - 0,1 l / s.

En additionnant la consommation totale de tous les points de consommation, nous obtenons: 0,1 + 0,12 + 0,25 + 0,12 + 0,12 + 0,1 = 0,81 l / s. Mais, comme il y a un petit jardin près de la maison et une parcelle pour un potager, il faut ajouter le débit du robinet d'arrosage à la valeur, ce qui correspond à 0,3 l / s: 0,81 + 0,3 = 1,11 l / s. Ensuite, on trouve dans le tableau de l'indicateur de consommation estimée, proche de 1.11. En face, ce chiffre est de 0,58 l / s. Ce nombre reflète la consommation d'eau réelle dans cette maison. Le résultat doit être traduit en m³/ h: 0,58 x 3,6 = 2,008 m³/ h

En résumé: la consommation d'eau dans ce chalet est d'environ 2 m³/ h Sur cette base, il est nécessaire de choisir une pompe d’une capacité légèrement supérieure à 2 m3 / h.

Calcul de la tête

Pour calculer la hauteur d'une pompe submersible, la formule suivante est appliquée: H _tr = N _geo + N _pertes + N _libre

1. H _tr - tête requise.
2. H _geo - la valeur de la différence d'altitude entre le point le plus haut de la prise d'eau et le point où se trouve l'appareil.
3. H _pertes - valeur totale des pertes dans le pipeline.Les pertes peuvent être causées par le frottement de l'eau dans la canalisation, ainsi que par une diminution de la pression dans les coudes et les tés. H _pertes, tiré des tableaux ci-dessous. Le premier tableau est conçu pour déterminer les pertes dans les tuyaux en polymère et le second - en métal.
4. H _libre - est une caractéristique de pression qui détermine la pression libre sur le bec. Cela dépend du confort d'utilisation de la plomberie dans la maison. Pour les calculs, prenez en moyenne 15-20 m.

Ainsi, pour effectuer le calcul de la tête de pompe, les données suivantes sont disponibles:

• bien 30 m de profondeur;
• distance à l'eau de la surface du sol - 10 m (il s'agit d'un niveau statique);
• niveau dynamique (détermine le niveau de chute du miroir d'eau lorsque l'unité est en marche) - 15 m;
• la pompe est placée 1 mètre sous la pompe dynamique, c'est-à-dire à une profondeur de 16 m;
• le volume d'eau qui sera pompé du puits - 3 m³/ h;
• le logement est retiré de la source à 20 m;
• tuyau en plastique, diamètre 32 mm;
• un tuyau en plastique d'un diamètre de 25 mm et d'une longueur de 15 mètres a été posé autour de la maison;
• les prises d’eau sont situées au 2e étage (dans ce cas, la hauteur est de 5 mètres);
• Le système comporte 2 vannes de retenue, 3 tés, 2 angles de 90 degrés et 1 vanne d’arrêt.

D'abord, vous devez calculer H _geo. Cet indicateur est calculé en additionnant le niveau dynamique et la hauteur maximale du point de prise d'eau: H _geo = 15 + 5 = 20 m. En outre, les pertes dans le système sont calculées par sommation. Dans le tableau des pertes pour les tuyaux en plastique, il est nécessaire de trouver une ligne d'une valeur de 3 m³/ h

C'est important! Il est nécessaire de prendre en compte le fait que les valeurs du tableau sont données pour un pipeline d’une longueur de 100 m et que, par conséquent, toutes les valeurs devront être divisées par 100.

On trouve donc dans le tableau les valeurs pour un tuyau de 32 mm (1,54) de diamètre et pour un tuyau de 25 mm (2,54). Ensuite, nous trouvons les pertes pour le reste du système: une vanne avec un té vaut 4 et un angle avec une vanne vaut 1. Vous pouvez maintenant calculer la perte: (1,54 x 20/100) + (2,54 x 15/100) + (( 3 + 2) x 4) + ((1 + 1) x 1 = 21 689 (environ 22 mètres). Remplacez ensuite les valeurs dans la formule pour déterminer la tête (H _tr = N _geo + N _pertes + N _libre): H _tr = 20 + 22 + 15 = 57 mètres. Par conséquent, pour cet exemple, vous avez besoin d’une unité d’une capacité de 3 m.³/ h et la tête pas moins de 57 mètres.

Calcul de puissance

Vous devez savoir que le calcul de la puissance de l'unité est un processus assez compliqué utilisant des formules complexes et une variété de variables. Par conséquent, il serait plus raisonnable d’aborder cette question de l’autre côté: vous devez d’abord calculer les paramètres de l’appareil, tels que les performances et la pression, puis utiliser ces données pour choisir la pompe.. Dans les instructions à lui et indiquera la consommation d'énergie de l'appareil.

Calcul des paramètres de l'appareil de surface

Comme cela a déjà été mentionné, les stations de pompage peuvent fonctionner avec des puits dans lesquels l'eau ne dépasse pas 8 mètres de la surface. Mais lors de l'installation de l'appareil doit également prendre en compte la distance de l'appareil du puits, en fonction de la profondeur de la prise d'eau. Par exemple, si l'eau est prélevée à une profondeur de 4 mètres, l'unité peut être installée à une distance de 16 mètres du puits. Pour des calculs plus précis, vous pouvez utiliser le tableau ci-dessous.

Calcul de performance

Pour une pompe de surface, les performances sont calculées sur le même principe que pour une unité submersible. Comment cela est fait est discuté ci-dessus.

Calcul de la tête

Pour connaître la valeur de la pression de la station de surface, il n’est pas nécessaire de faire des calculs complexes. La tête est calculée en utilisant formules simples: H = A + B + D. La formule est montrée dans la figure suivante: