Panduan Ukuran Pompa Sumur dalam: Cara Menghitung Tingkat Aliran dan Kepala Dinamis Total

Pompa sumur dalam tidak boleh dipilih berdasarkan kedalaman sumur, ukuran pipa pembuangan atau daya motor saja. Pompa yang benar harus memberikan aliran yang diperlukan pada kepala dinamis total sistem yang sebenarnya (TDH).Bersama, kedua nilai ini membentuk titik kerja pompa: aliran pada kepala yang ditentukan.

Jika kebutuhan aliran kurang, sistem mungkin tidak memenuhi kebutuhan irigasi, pasokan air atau proses.beroperasi jauh dari jangkauan efisienOleh karena itu, ukuran yang dapat diandalkan dimulai dengan data lokasi, bukan dengan nomor model.

Panduan ini menjelaskan cara menghitung arus dan TDH yang diperlukan untuk pompa sumur atau lubang lubang yang dalam,bagaimana menghindari kesalahan umum dan bagaimana menggunakan titik tugas yang dihasilkan pada kurva kinerja produsen.

Untuk mengukur pompa penyelam sumur dalam, menentukan aliran yang dibutuhkan aplikasi dan menghitung TDH di bawah kondisi operasi yang diharapkan.

Untuk pembuangan terbuka ke dalam tangki ventilasi, kepala tekanan yang diperlukan di outlet mungkin nol.Tekanan residual yang diperlukan harus dikonversi ke meter atau kaki air dan ditambahkan ke TDH.

Pompa akhir dipilih dari kurva kinerja Q-H pada titik kerja yang dihitung. Jangan memilih pompa hanya karena kepala maksimum atau aliran maksimumnya tampaknya melebihi persyaratan;dua nilai maksimum tersebut terjadi pada titik operasi yang berbeda.

Tingkat aliran adalah volume air yang harus dikirimkan per satuan waktu. Biasanya dinyatakan dalam m3/h, L/s atau US GPM. Aliran desain yang benar berasal dari aplikasi,bukan dari diameter outlet pompa.

Titik awal yang khas meliputi:

• Irigasi pertanian: permintaan air tanaman, area irigasi, ukuran zona irigasi, tingkat aplikasi dan jam pompa yang tersedia.
• Pasokan kota atau masyarakat: permintaan rata-rata, permintaan jam puncak, volume penyimpanan dan hasil sumur yang diizinkan.
• Transfer air industri: konsumsi proses, volume batch, jadwal operasi dan persyaratan redundansi.
• Peternakan dan akuakultur: konsumsi harian, penggunaan puncak, kebutuhan sirkulasi atau pertukaran air.
• Pengisian tangki: volume tangki yang dapat digunakan dibagi dengan waktu pengisian yang diizinkan.

Contoh: Tangki penyimpanan 400 m3 harus diisi dalam waktu lima jam.

Aliran desain juga harus kompatibel dengan hasil berkelanjutan sumur. pompa yang menghilangkan air lebih cepat dari akuifer dan sumur dapat memulihkan dapat menyebabkan penarikan yang berlebihan, penangkapan udara,aliran yang tidak stabilKetika permintaan melebihi hasil sumur yang aman, meningkatkan penyimpanan atau memperpanjang waktu pompa seringkali lebih aman daripada memasang pompa yang lebih besar.

Tiga kedalaman sering bingung saat pemilihan pompa sumur dalam:

• Tingkat air statis: jarak dari titik referensi di kepala sumur ke permukaan air ketika sumur telah pulih dan pompa tidak berjalan.
• Tingkat air pompa, juga disebut tingkat air dinamis: tingkat air saat sumur dipompa di atau dekat aliran desain.
• kedalaman pengaturan pompa: kedalaman fisik di mana inlet pompa atau komponen pompa dipasang.

Untuk komponen angkat vertikal TDH, gunakan tingkat air pompa yang diharapkan pada aliran desain.Pompa dapat dipasang di bawah tingkat air pompa untuk mempertahankan tenggelam dan pendinginan motor, tetapi air di bawah tingkat pompa sudah tertekan di kedua sisi pompa dan tidak menciptakan tambahan static lift yang sama.

Desain praktis harus mempertimbangkan tingkat air pompa terendah yang diharapkan, termasuk penurunan air tanah secara musiman, pengambilan jangka panjang dan gangguan dari sumur terdekat.Pengaturan pompa harus tetap cukup dalam untuk penyelaman yang aman, namun tetap menghormati konstruksi sumur, zona sedimen, persyaratan pendinginan motor dan keterbatasan kabel.

Angkat vertikal adalah perbedaan ketinggian antara tingkat air pompa dan ketinggian pembuangan akhir.

Jika permukaan air pompa berada 60 m di bawah tanah dan air masuk ke tangki ventilasi 12 m di atas tanah:

Jika titik pembuangan berada di bawah kepala sumur, gunakan perbedaan ketinggian yang sebenarnya daripada menambahkan jarak secara mekanis.Perhitungan harus menggambarkan perubahan energi antara permukaan air sumber dalam kondisi pompa dan titik pengiriman.

Kerugian gesekan adalah kepala yang dikonsumsi saat air bergerak melalui pipa utama, pipa horizontal dan perlengkapan yang naik.Usia dan jumlah katup dan perlengkapanSebuah pipa kecil mungkin biaya lebih rendah pada awalnya tetapi dapat menambahkan kepala yang substansial dan konsumsi energi selama hidup sistem.

Untuk sistem air, insinyur biasanya menghitung kerugian pipa lurus dengan persamaan Hazen-Williams atau persamaan Darcy-Weisbach.dan menghitung kerugian pada aliran desainKemudian termasuk kerugian kecil dari komponen seperti siku, tees, reducer, katup cek, katup isolasi, flowmeter, filter dan kondisi masuk atau keluar.

Aliran kerja praktis adalah:

1. Daftarkan setiap bagian pipa menurut bahan, diameter internal dan panjangnya.
2. Menghitung kecepatan dan kerugian gesekan di setiap bagian pada aliran desain.
3. Tambahkan panjang atau koefisien kerugian yang setara untuk fittings dan katup.
4. Sertakan kerugian melalui filter, penukar panas atau peralatan lainnya dari data pemasok.
5. Tambahkan kerugian untuk mendapatkan kepala gesekan sistem pada aliran tugas.

Kerugian gesekan meningkat dengan cepat seiring dengan peningkatan aliran. Jika permintaan proyek berubah, hitung kembali kerugian alih-alih skala secara linier. Juga periksa kecepatan air: pipa yang tidak terlalu besar dapat menciptakan gesekan yang tinggi,palu air dan biaya operasi yang berlebihan, sedangkan pipa yang tidak perlu besar meningkatkan biaya modal.

Jika titik pengiriman harus mempertahankan tekanan, ubah tekanan itu menjadi kepala air dan tambahkan ke TDH. Untuk air bersih di dekat suhu sekitar:

• 1 bar adalah sekitar 10,2 m kepala air.
• 1 psi adalah sekitar 2,31 kaki kepala air.
• 1 m kepala air adalah sekitar 9,81 kPa.

Misalnya, tekanan outlet yang diperlukan 3 bar adalah:

Gunakan tekanan pengukur yang diperlukan di titik pengiriman. Jangan menambahkan tekanan atmosfer ke sistem terbuka. Jika cairan yang dipompa memiliki kepadatan yang berbeda secara signifikan dari air,Konversi tekanan ke kepala harus menggunakan gravitasi spesifik cairan.

Beberapa perhitungan ukuran yang disederhanakan menggabungkan semua kerugian dinamis ke dalam satu tunjangan gesekan. Untuk hasil yang lebih dapat dipertahankan, mengidentifikasi kerugian yang diketahui secara terpisah.klep kontrol, pengukur air dan peralatan pengolahan dapat menyebabkan kerugian kepala yang signifikan, terutama pada aliran tinggi atau ketika tercemar.

Gunakan data penurunan tekanan produsen bila tersedia.saluran air bersih berdiameter besar dan saluran panjang dengan beberapa aksesori tidak harus menerima izin yang samaMargin desain yang sederhana mungkin sesuai untuk ketidakpastian, tetapi oversizing kepala dengan persentase yang besar dapat memindahkan titik operasi jauh dari wilayah efisiensi terbaik.

Misalkan proyek pasokan air sumur dalam memiliki kondisi operasi berikut:

• Aliran yang diperlukan: 80 m3/h.
• Tingkat air pompa: 60 m di bawah tingkat referensi kepala sumur.
• Inlet tangki: 12 m di atas tingkat referensi kepala sumur.
• Rugi pipa dan perlengkapan yang dihitung pada 80 m3/h: 8 m.
• Tekanan residual yang diperlukan pada koneksi tangki: 3 bar, setara dengan 30,6 m kepala air.
• Kehilangan peralatan tambahan: 2 m.

Pertama hitung lift vertikal:

Kemudian hitung TDH:

Oleh karena itu titik tugas yang diperlukan adalah sekitar 80 m3/h pada 113 m TDH. Ini adalah titik yang harus terletak pada kurva kinerja pompa.Perhitungan tidak berarti bahwa pompa yang diberi label dengan kepala maksimum 113 m akan memberikan 80 m3/hModel harus menghasilkan kedua nilai pada titik operasi yang sama.

Sebuah kurva pompa menunjukkan bagaimana kepala berubah dengan aliran untuk model tertentu, kecepatan, konfigurasi impeller dan jumlah tahap.Titik operasi yang sebenarnya terjadi di mana kurva pompa memotong kurva sistem.

Saat meninjau model kandidat:

• Menempatkan 80 m3/h pada sumbu aliran horizontal dan sekitar 113 m pada sumbu kepala vertikal.
• Konfirmasi bahwa kurva model melewati atau mendekati titik ini dalam kisaran operasi yang direkomendasikan oleh pabrikan.
• Pilih operasi di dekat wilayah model yang efisien dan stabil, bukan di kepala penutupan atau di ujung kanan kurva.
• Periksa daya yang diserap di titik kerja dan pilih motor dengan margin layanan yang diperlukan di bawah kondisi standar dan situs yang berlaku.
• Memverifikasi efisiensi, aliran minimum, aliran maksimum yang diizinkan, jumlah tahap, ukuran pembuangan dan kinerja non-overloading jika relevan.
• Periksa sistem pada tingkat air minimum dan maksimum yang diharapkan.tingkat air yang lebih tinggi dapat memindahkan pompa ke titik operasi aliran yang lebih tinggi dan dapat meningkatkan beban motor.

Operasi frekuensi variabel dapat memberikan fleksibilitas kontrol, tetapi motor, kabel, pendinginan, kecepatan minimum, perlindungan harmonik dan rentang operasi pompa semuanya harus diperiksa.VFD tidak memperbaiki pemilihan hidraulik yang tidak sesuai secara fundamental.

Penetapan kedalaman pompa adalah keputusan pemasangan, bukan pengganti TDH. Atur pompa di bawah tingkat air pompa terendah yang diharapkan dengan pencelupan yang memadai untuk mencegah pusaran,masuknya udara dan hilangnya pendinginanPada saat yang sama, hindari menempatkan pompa di zona produksi sedimen atau terlalu dekat dengan dasar sumur.

Pengendapan yang dibutuhkan tergantung pada desain pompa, aliran, diameter sumur, kecepatan masuk dan persyaratan produsen.dalam sumur berdiameter besar, reservoir terbuka atau instalasi yang tidak biasa, lengan aliran-induksi mungkin diperlukan.

Titik tugas hidrolik mempersempit model yang tersedia, tetapi keluarga produk akhir juga tergantung pada diameter sumur, kualitas air, bahan, tegangan dan kondisi instalasi.

• Seri QJ: dimaksudkan untuk mengangkat air sumur dalam atau lubang bor dan tersedia dalam konfigurasi untuk sumber dan bahan air yang berbeda.Termasuk proyek aliran dan biaya yang lebih tinggi.
• SP seri: 4-inci, 6-inci, 8-inci dan 10-inci submersible borehole pompa rentang memungkinkan pemilihan oleh bore diameter dan tugas titik.sehingga aliran dan kepala harus diperiksa pada kurva model individu daripada menyimpulkan dari diameter pompa.
• Seri QS: cocok untuk tugas transfer air yang lebih kecil atau berbeda di bawah laut di mana persyaratan hidrolik dan pengaturan instalasi sesuai dengan seri.Kondisi pendinginan dan geometri sumur yang tepat sebelum menggunakannya sebagai pemilihan lubang.

Untuk air korosif atau termineralisasi, pemilihan material adalah bagian dari ukuran pompa karena korosi dan keausan mempengaruhi keandalan.jenis baja tahan karat atau paduan lainnya tergantung pada seri dan mediumAnalisis air harus ditinjau sebelum memilih bahan basah.

Luas sumur tidak sama dengan kepala angkat. Gunakan tingkat air pompa, ketinggian pembuangan, gesekan dan tekanan yang diperlukan.kedalaman pengaturan pompa diperiksa secara terpisah untuk tenggelam dan keamanan instalasi.

Tingkat air jatuh saat memompa. Menggunakan tingkat statis yang dipulihkan dapat meremehkan angkat dan menyebabkan aliran yang tidak cukup ketika pompa sedang beroperasi.

Saluran pipa panjang, diameter internal kecil, katup dan filter dapat menambah kepala yang signifikan.

Kepala maksimum biasanya mendekati aliran nol, dan aliran maksimum terjadi pada kepala yang jauh lebih rendah.

Margin yang tidak terverifikasi yang besar dapat membuat pompa terlalu besar, meningkatkan kecepatan dan konsumsi daya, dan memindahkan operasi ke luar kisaran yang disukai.Mengatasi ketidakpastian melalui skenario operasi yang realistis dan tinjauan kurva.

Untuk mendapatkan rekomendasi dan penawaran pompa yang berguna secara teknis, berikan:

• Tingkat aliran yang diperlukan dan apakah ini terus menerus, puncak atau variabel.
• Tingkat air statis dan tingkat air pompa pada aliran uji yang ditentukan.
• kedalaman sumur, diameter internal casing dan pembatasan pengaturan pompa.
• Ketinggian pembuangan dan tekanan residual yang diperlukan di titik pengiriman.
• Bahan utama dan pipa, diameter internal, panjang dan perlengkapan.
• Suhu air, pH, kandungan klorida, kandungan pasir dan data analisis air lainnya yang tersedia.
• Sumber daya: tegangan, frekuensi, fase dan metode start atau kontrol.
• Orientasi instalasi, kondisi pendinginan, panjang kabel dan kondisi lingkungan atau ketinggian lokal.

Dengan parameter ini, produsen dapat menghitung atau memverifikasi TDH, mengidentifikasi kurva kandidat, memeriksa beban motor dan merekomendasikan bahan dan aksesori.

Tidak. Kepala yang diperlukan didasarkan pada tingkat air pompa, ketinggian pengiriman, gesekan dan tekanan outlet yang diperlukan. Total kedalaman sumur dan kedalaman pengaturan pompa adalah parameter instalasi,komponen lift vertikal non-otomatis.

Menggunakan pompa atau tingkat air dinamis yang diharapkan pada aliran desain. Juga menilai tingkat operasi musiman terendah.tapi biasanya meremehkan lift saat memompa.

Untuk air bersih di dekat suhu sekitar, kalikan bar dengan sekitar 10.2Oleh karena itu, 3 bar adalah sekitar 30,6 m kepala air. untuk kepadatan cairan lain, menyesuaikan konversi menggunakan gravitasi spesifik.

Tidak dengan jumlah yang sama. memasang pompa lebih dalam di bawah permukaan pompa air meningkatkan tenggelam, tapi tidak secara otomatis menambahkan kedalaman penuh untuk angkat statis.Perhitungan angkat dari permukaan air pompa ke ketinggian pembuangan.

Tidak. Kepala maksimum dan aliran maksimum adalah titik akhir kurva dan tidak terjadi bersama-sama. Model yang dipilih harus memenuhi aliran dan TDH yang diperlukan pada satu titik kerja dalam kisaran operasi yang direkomendasikan.

Tidak ada persentase universal yang cocok untuk setiap proyek. pertama menghitung kerugian yang diketahui dan variasi tingkat air yang kredibel. menambahkan hanya tunjangan yang wajar untuk ketidakpastian yang tersisa,kemudian memverifikasi baik titik operasi normal dan kasus terburuk pada kurva.

Perhitungan aliran yang dibutuhkan dari permintaan aktual, menggunakan tingkat air pompa untuk angkat vertikal, tambahkan pipa,kehilangan peralatan dan peralatan, mengubah tekanan outlet yang diperlukan ke kepala, dan kemudian mencocokkan aliran gabungan dan TDH dengan kurva kinerja produsen.

Untuk contoh dalam panduan ini, beban yang diperlukan adalah sekitar 80 m3/h pada 113 m TDH. Pemilihan akhir masih memerlukan konfirmasi diameter sumur, tingkat air, pipa, catu daya,kualitas air, pendinginan motor dan kurva model yang dipilih.

SLAPK aliran yang dibutuhkan, statis dan pompa tingkat air, ketinggian pembuangan, rincian pipa, tekanan outlet, diameter sumur,analisis air dan pasokan listrikInsinyur kami dapat meninjau titik tugas dan merekomendasikan QJ yang cocok, SP atau konfigurasi pompa submersible lainnya.