Calcolo della portata della pompa dell'acqua
In base al volume d'acqua progettato e al numero di pompe, è possibile calcolare la portata di progetto di una singola pompa. La formula di calcolo è la seguente:
Q = Qtotale / n
Dove,
Q-Portata di progetto di una singola pompa (m3/h);
Qtotale-Portata oraria media del progetto (m3/h);
n-Numero di pompe.
Vale la pena ricordare che per progetti con piccole portate generalmente si utilizzano due pompe, una in funzione ed una in stand-by; per progetti con grandi portate è possibile utilizzare tre pompe, due in funzione e una in standby.
Durante il funzionamento entrambe le pompe funzionano contemporaneamente. Se la pompa in funzione si guasta, viene sostituita dalla pompa di riserva. La pompa guasta può essere rimossa per la riparazione. Pertanto, l'investimento nella pompa di riserva è più economico di quella in funzione e di quella in configurazione di riserva.
Va infine sottolineato che nel caso di utilizzo di più pompe è opportuno selezionare il più possibile pompe dello stesso modello per facilitarne la manutenzione e la gestione.
Calcolo della prevalenza della pompa
Come è noto, la prevalenza totale della pompa è determinata da tre fattori: la prevalenza di aspirazione della pompa, la prevalenza di pompaggio e la perdita di carico della tubazione. Pertanto, una volta determinati la portata della pompa, il diametro del tubo e il layout della tubazione, è possibile determinare la prevalenza di progetto della pompa.
H Maggiore o uguale a h1 + h2 + h3 + h4
Dove,
H-Prevalenza totale della pompa (m);
h1-Perdita di carico del tubo di aspirazione (m), generalmente compresa la bocca di aspirazione, il gomito a 90 gradi, la sezione diritta, la valvola, il riduttore, ecc.;
h2-Perdita di carico del tubo di scarico (m), generalmente comprendente riduttore, valvola di ritegno, valvola, tubo corto, gomito a 90 gradi (o T), sezione diritta, ecc.;
h3-Differenza tra il livello più basso dell'acqua di esercizio nella vasca e il livello più alto dell'acqua di sollevamento richiesto (m);
h4-Prevalenza di sicurezza (m), che può essere stimata come 0,5 m~1,0 m quando si stima la prevalenza. Tuttavia, è necessario prestare attenzione quando si utilizza questo valore in calcoli dettagliati per evitare deviazioni dal punto operativo.
Vale la pena notare che per i progetti di trattamento delle acque reflue, la funzione principale della pompa è quella di aumentare l'altitudine anziché fornire acqua su lunghe distanze. La tubazione di distribuzione dell'acqua è generalmente corta e la perdita di attrito lungo la tubazione è trascurabile.
Pertanto, la perdita di carico deve essere calcolata solo in base alla perdita di resistenza locale. La formula di calcolo specifica è la seguente:
hx=ξx·[(Vx^2)/(2g)]
Dove,
x-1, 2 (1 tubo di aspirazione, 2 tubo di scarico);
h-somma delle perdite di carico locali (m);
ξ-somma dei coefficienti di resistenza locale;
v-velocità del flusso nel tubo (calcolata in base alla portata della pompa e al diametro del tubo);
g-accelerazione dovuta alla gravità, 9,81 m/s².
Si tenga presente che se si utilizza una pompa sommersa la perdita di carico del tubo di aspirazione h1 (1 tubo di aspirazione) può essere trascurata.
Principi per la selezione della pompa
In genere, i produttori di pompe forniscono curve caratteristiche di elevazione-portata (H-Q) e curve di efficienza-portata (η-Q) per ciascuna pompa prodotta. Per ogni progetto specifico, vengono calcolate l'elevazione della pompa (Hc) e la portata (Qc) richieste, rappresentate da un punto di coordinata specifico C nel diagramma sopra.
I principi per la scelta di una pompa sono i seguenti:
1) La curva H-Q della pompa selezionata deve soddisfare contemporaneamente i requisiti sia di portata che di prevalenza.
Idealmente, il punto C dovrebbe cadere sulla curva, ma questo è raro nei progetti reali. In questi casi, la prevalenza del punto di funzionamento della pompa deve essere leggermente superiore alla prevalenza di progetto, pur garantendo la portata (la curva H-Q della pompa selezionata deve essere leggermente superiore al punto C richiesto).
2) Generalmente, il punto di funzionamento della pompa non sarà il punto di massima efficienza, ma dovrebbe essere vicino ad esso per garantire un funzionamento efficiente (Qc dovrebbe essere vicino al picco della curva η-Q).
Inoltre, poiché il livello dell'acqua nel serbatoio cambia durante il funzionamento della pompa, la pompa o l'unità pompa deve funzionare entro la sua zona ad alta-efficienza durante questi cambiamenti.