Làm thế nào để xác định kích thước đường ống chính tăng cho máy bơm lỗ khoan？

Đường ống dẫn lên là đường ống thẳng đứng mang nước từ một máy bơm hố khoan chìm xuống đầu giếng.kết nối một đường ống với ổ cắm máy bơm và mở rộng nó đến bề mặt.

Trong thực tế, dòng điện tăng ảnh hưởng đến hiệu suất máy bơm, tiêu thụ năng lượng, tải trọng lắp đặt, búa nước, bảo trì và độ tin cậy lâu dài.

Một ống quá nhỏ tạo ra tốc độ nước cao và mất ma sát quá mức.có thể làm giảm dòng chảy được cung cấp và tăng tiêu thụ năng lượng.

Một ống lớn không cần thiết tốn kém hơn, tăng trọng lượng và có thể khó lắp đặt bên trong vỏ giếng có sẵn.

Kết nối xả bơm cũng không phải là đường kính chính xác cho toàn bộ đường chính tăng. Kích thước ổ cắm xác định kết nối cơ học trên máy bơm được chọn.Độ kính ống cuối cùng phải được kiểm tra bằng cách sử dụng dòng chảy thiết kế, đường kính ống bên trong, chiều dài, vật liệu, áp suất và điều kiện lắp đặt.

Một đường chính tăng, còn được gọi là ống cột, ống thả hoặc ống xả, kết nối lối thoát bơm chìm với đầu giếng.

Tùy thuộc vào thiết bị, nó có thể được sản xuất từ:

• Thép carbon

• Thép galvanized

• Thép không gỉ

• HDPE

• uPVC

• Bơm linh hoạt tăng cường

• Một vật liệu ống áp lực khác được phê duyệt

ống phải mang nước bơm trong khi hỗ trợ hoặc chứa tải tạo ra bởi bộ máy bơm, cáp, van kiểm soát và cột nước.

Trong một số cài đặt, chính tăng hỗ trợ máy bơm. Trong các thiết bị khác, một dây an toàn riêng biệt hoặc hệ thống hỗ trợ được cung cấp.Sự sắp xếp hoàn chỉnh phải phù hợp với hướng dẫn của nhà sản xuất ống và các yêu cầu lắp đặt địa phương.

Độ kính ống ảnh hưởng đến tốc độ nước và mất ma sát.

Đối với tốc độ dòng chảy nhất định, giảm đường kính bên trong làm tăng vận tốc.Tốc độ cao hơn thường làm tăng mất ma sát và làm cho hệ thống nhạy cảm hơn với chuyển động van đột ngột và bơm bắt đầu hoặc dừng lại.

Tăng đường kính ống làm giảm tốc độ và mất ma sát, nhưng nó cũng làm tăng chi phí vật liệu, trọng lượng ống và không gian cần thiết bên trong giếng.

Vì vậy, đường kính chính xác là sự cân bằng giữa:

• Dòng chảy máy bơm cần thiết

• Tốc độ nước chấp nhận được

• Mất ma sát cho phép

• Tổng chi phí lắp đặt

• Đánh giá áp suất ống

• Khoảng trống vỏ có sẵn

• Sức mạnh cơ học

• Yêu cầu lắp đặt và lấy lại

Kích thước ống nên được chọn như là một phần của hệ thống bơm hoàn chỉnh chứ không phải sau khi máy bơm đã được đặt hàng.

Một danh mục máy bơm lỗ khoan thường cung cấp kích thước ổ cắm cho mỗi gia đình máy bơm.

Ví dụ, các gia đình mô hình SLAPK 6SP khác nhau có thể sử dụng các kết nối xả khác nhau vì phạm vi dòng chảy danh nghĩa của chúng khác nhau.Dòng 8SP thường phục vụ các nhiệm vụ dòng chảy cao hơn và sử dụng các kết nối ổ cắm lớn hơn.

Tuy nhiên, kích thước ổ cắm không quyết định một cách độc lập đường kính chính tăng tốt nhất.

Một chuyển đổi kỹ thuật ngắn có thể được sử dụng khi đường kính ống được tính khác với cửa ra của máy bơm, miễn là:

• Chuyển đổi là cơ học phù hợp.

• Áp suất là đủ.

• Kết nối không tạo ra tổn thất địa phương quá mức.

• Chuyển đổi phù hợp bên trong vỏ.

• Các tập hợp có thể được hạ xuống và lấy lại an toàn.

• Nhà sản xuất chấp thuận cấu hình.

Đừng chọn một ống chỉ vì kích thước danh nghĩa của nó phù hợp với sợi dây hoặc sợi vạch đầu ra.

Dòng chảy tăng phải được định kích thước theo dòng chảy thiết kế thực tế, chứ không phải là dòng chảy được công bố tối đa của máy bơm.

Dòng chảy thiết kế nên đến từ ứng dụng, chẳng hạn như:

• Nhu cầu tưới

• Tiêu thụ nước đô thị

• Thời gian đổ đầy bể lưu trữ

• Nhu cầu quy trình công nghiệp

• Nhu cầu nước cho gia súc

• Yêu cầu về nước chữa cháy

• Chuyển nước mỏ hoặc xây dựng

Máy bơm được chọn phải cung cấp dòng chảy này ở tổng đầu động tính toán.

Nếu hệ thống sẽ hoạt động ở nhiều tốc độ dòng chảy, kiểm tra đường ống tại:

• Dòng chảy liên tục tối thiểu

• Dòng chảy thiết kế bình thường

• Dòng lượng dự kiến tối đa

• Giới hạn vận hành với tốc độ biến đổi

• Dòng chảy mở rộng trong tương lai, nếu được xác nhận

Mất ma sát không tăng tuyến tính với dòng chảy.

Các tính toán thủy lực phải sử dụng đường kính bên trong của ống.

Hai ống có cùng kích thước danh nghĩa có thể có đường kính bên trong khác nhau vì:

• Độ dày tường

• Lịch trình đường ống

• Loại áp suất

• Vật liệu

• Tiêu chuẩn sản xuất

• Vỏ bên trong

Một đường ống áp suất cao thường có một bức tường dày hơn so với một đường ống áp suất thấp có đường kính bên ngoài tương tự.

Sử dụng đường kính danh nghĩa thay vì lỗ thực có thể đánh giá thấp tốc độ nước và mất ma sát.

Nhận dữ liệu kích thước của nhà sản xuất ống trước khi hoàn thành tính toán.

Tốc độ nước trung bình có thể được tính từ tốc độ dòng chảy và diện tích cắt ngang bên trong của ống:

Tốc độ = Tốc độ dòng chảy ÷ Khu vực ống bên trong

Đối với một ống tròn:

v = 4Q ÷ (πD2)

Ở đâu:

• vlà vận tốc nước trung bình

• Qlà lưu lượng khối lượng

• Dlà đường kính ống bên trong thực tế

• πlà khoảng 3.1416

Tất cả các đơn vị phải phù hợp. Nếu dòng chảy được cung cấp bằng mét khối mỗi giờ, chuyển đổi nó thành mét khối mỗi giây trước khi tính tốc độ bằng mét mỗi giây.

Tốc độ là một tham số sàng lọc, không phải là tiêu chí lựa chọn duy nhất.Phân tích búa nước và tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng.

Tránh áp dụng một giới hạn tốc độ phổ quát duy nhất cho mọi dự án.

Mất ma sát là đầu tiêu thụ khi nước di chuyển qua dòng chính tăng lên.

Nó phụ thuộc vào:

• Tỷ lệ lưu lượng

• Độ kính bên trong thực tế

• Chiều dài ống

• Độ thô của ống

• Vật liệu ống

• Tuổi thọ và tình trạng bên trong ống

• Tính chất của nước

Darcy-Weisbach và Hazen-Williams là các phương pháp thường được sử dụng để tính toán đường ống nước.

Darcy-Weisbach có thể được áp dụng cho một loạt các chất lỏng và vật liệu ống khi sử dụng hệ số ma sát chính xác.nhưng hệ số của nó phải được lựa chọn thích hợp.

Đối với một tính toán có thể bảo vệ:

1. Xác định chiều dài ống thẳng đứng hoàn toàn.

2. Xác nhận đường kính bên trong và vật liệu.

3. Tính toán tổn thất mỗi đơn vị chiều dài tại dòng chảy thiết kế.

4. Nhân với chiều dài ống thực tế.

5. Lặp lại tính toán tại các luồng hoạt động dự kiến khác.

6. Bao gồm kết quả trong tổng đầu động của hệ thống.

Không sử dụng tỷ lệ phần trăm chung về độ sâu giếng để thay thế cho việc tính toán lỗ ống.

Đối với phương pháp đầu hoàn chỉnh, xemHướng dẫn kích thước bơm giếng sâu: Làm thế nào để tính tỷ lệ dòng chảy và tổng đầu động lực.

Đường chính tăng không phải là nguồn duy nhất của kháng thủy lực.

Các tổn thất bổ sung có thể xảy ra thông qua:

• Chuyển đổi xả bơm

• Van kiểm tra

• Van cổng

• Van bướm

• Cánh tay

• Tiếp

• Máy giảm

• Máy đo lưu lượng

• Máy đo áp suất và thiết bị đo áp suất

• Bộ lọc

• Kết nối đầu giếng

• Van điều khiển

• Các bộ phận đầu vào bể

Mất này có thể được tính bằng các hệ số mất mát, chiều dài ống tương đương hoặc dữ liệu của nhà sản xuất.

Các van kiểm tra xứng đáng được chú ý đặc biệt. một van chỉ được chọn theo kích thước danh nghĩa có thể tạo ra tổn thất đáng kể ở dòng chảy cao. xác nhận khu vực dòng chảy mở đầy đủ, áp suất định mức,định hướng và khả năng phục vụ theo chiều dọc.

Bụi phải chịu được áp suất đầu ra bình thường được quan sát thấy ở bề mặt.

Tùy thuộc vào điều kiện hoạt động, áp suất cao nhất có thể xảy ra gần máy bơm hoặc trong một sự kiện thoáng qua.

Việc xem xét áp suất nên bao gồm:

• Đầu tắt máy bơm

• Áp lực tĩnh của cột nước

• Áp suất hoạt động bình thường

• Áp lực đầu giếng cần thiết

• Khóa van

• Bắt đầu và dừng bơm

• búa nước

• Thay đổi độ cao

• Các thiết lập điều chỉnh áp suất

• Áp suất thử nghiệm

• Biên độ an toàn theo tiêu chuẩn đường ống

Các phần thấp nhất của một dòng chảy cao có thể tiếp xúc với áp suất bên trong cao.

Không chọn lớp áp suất từ chỉ số đo đầu giếng bình thường.

Thép búa nước là một sự thay đổi áp suất tạm thời gây ra bởi sự thay đổi nhanh chóng về vận tốc nước.

Nó có thể xảy ra khi:

• Máy bơm khởi động đột ngột.

• Máy bơm dừng lại sau khi mất điện.

• Một van kiểm soát đóng nhanh chóng.

• Một van bề mặt bị đóng quá nhanh.

• VFD thay đổi tốc độ quá mạnh.

• Dòng chảy đảo ngược trước khi van kiểm soát đóng.

Độ nghiêm trọng phụ thuộc vào chiều dài ống, tốc độ nước, vật liệu ống, hành vi van và tốc độ thay đổi tốc độ.

Một ống dẫn dọc dài có chứa một cột nước di chuyển đáng kể. Một van kiểm tra được chọn không chính xác hoặc tắt nhanh có thể tạo ra sự gia tăng áp suất gây hại.

Các kiểm soát có thể bao gồm:

• Các van kiểm soát không đập

• Hoạt động van điều khiển

• Bắt đầu mềm

• Tốc độ gia tốc và giảm tốc VFD được kiểm soát

• Tàu tăng áp

• Thiết bị giảm áp suất

• Thiết bị kiểm soát dâng cao kỹ thuật khác

Một phân tích tạm thời chi tiết có thể cần thiết cho các giếng sâu, đường ống dài và hệ thống dòng chảy cao.

Đường chính tăng lên phải mang trọng lượng của chính nó, trọng lượng của nước chứa và bất kỳ thiết bị nào nó hỗ trợ.

Trọng lượng có liên quan bao gồm:

• Trọng lượng ống khô

• Trọng lượng cột nước

• Trọng lượng máy bơm và động cơ

• Trọng lượng van kiểm tra

• Trọng lượng cáp và bảo vệ cáp

• Trọng lượng nối

• Trọng lượng động trong khi khởi động và dừng

• Gánh nặng trong quá trình lắp đặt và tháo dỡ

• Các lực của búa nước

• Trọng lượng hỗ trợ đầu giếng

Đối với đường ống thép có sợi, kiểm tra sức mạnh của sợi và nối. Đối với đường ống có sợi, kiểm tra sự sắp xếp của sợi, bu lông và nắp.

Đối với ống nhựa, kiểm tra tải trọng kéo, rò rỉ, hiệu ứng nhiệt độ, chỉ số khớp và giới hạn của nhà sản xuất cho dịch vụ dọc treo.

Một đường ống đáp ứng yêu cầu áp suất bên trong vẫn có thể không phù hợp với tải cơ học treo.

Độ kính bên ngoài của đường chính, các khớp nối và phụ kiện phải phù hợp với đường kính bên trong lồng tối thiểu.

Kiểm tra toàn bộ bao bì lắp đặt, bao gồm:

• Máy nối ống

• Vòng vít

• Chuyển đổi lối thoát bơm

• Van kiểm tra

• Cáp điện

• Cáp bảo vệ

• Máy kẹp cáp

• Bảo vệ ghép

• Trung tâm hóa

• Cáp an toàn

• Các thiết bị nâng

Thành phần lớn nhất có thể là một bộ nối hoặc van thay vì chính ống.

Ngoài ra, hãy xem xét:

• Phạm lệch giếng

• Các khớp vỏ

• Các dây hàn bên trong

• Tàu lăn

• Tiền gửi theo quy mô

• Phạm vi biến dạng

• Thay đổi đường kính vỏ

Một sự phù hợp về mặt lý thuyết giữa kim loại với kim loại không phải là một khoản phí lắp đặt chấp nhận được.

Để biết thêm thông tin về khoảng cách kích thước, xemMáy bơm lỗ 6 inch so với bơm lỗ 8 inch: Làm thế nào để chọn.

Carbon-Steel Rising chính

Thép cacbon cung cấp độ bền cơ học cao và có sẵn rộng rãi. Nó có thể phù hợp với các thiết bị sâu và áp suất cao.

Tuy nhiên, ăn mòn phải được xem xét. ăn mòn bên trong làm tăng độ thô và mất ma sát, trong khi ăn mòn bên ngoài làm giảm độ dày tường.

Có thể yêu cầu lớp phủ, lớp lót và chi phí ăn mòn.

Đường chính tăng cao bằng thép galvanized

Thép kẽm thường được sử dụng trong các thiết bị giếng nước, đặc biệt là ở kích thước vừa phải.

Sự phù hợp của nó phụ thuộc vào hóa học nước, tuổi thọ lắp đặt, kết nối niềng và tiêu chuẩn địa phương.

Thép không gỉ tăng chính

Thép không gỉ cung cấp khả năng chống ăn mòn được cải thiện, nhưng lớp phù hợp phải được chọn từ phân tích nước.

SS304 không tự động phù hợp với nước có hàm lượng clorua cao. SS316L, thép không gỉ képlex hoặc hợp kim khác có thể được yêu cầu trong điều kiện hung hăng hơn.

Tương tác galvan giữa các kim loại khác nhau cũng nên được xem xét lại.

HDPE Tăng Main

HDPE có thể cung cấp khả năng chống ăn mòn, bề mặt bên trong mịn và ít khớp cứng hơn.

Thiết kế của nó đòi hỏi phải xem xét cẩn thận:

• Loại áp suất

• Trọng lượng kéo

• Nhiệt độ

• Đồ hèn.

• Phương pháp kết nối

• Chiều dài

• Tương thích với kết nối máy bơm

• Yêu cầu hỗ trợ dọc

Nhà sản xuất ống cần xác nhận sự phù hợp cho một thiết bị khoan treo treo.

uPVC Rising Main

Các ống cột uPVC chuyên dụng được sử dụng trong một số hệ thống khoan bởi vì chúng nhẹ và chống ăn mòn.

Các đường ống và các khớp vuốt phải được xác định cụ thể cho độ sâu lắp đặt, áp suất và tải bị treo.

Giả sử một máy bơm lỗ khoan phải cung cấp 50 m3/h thông qua một 140 m thẳng đứng tăng chính.

Hai ống ứng cử đáp ứng các yêu cầu kết nối và áp suất cơ bản. Một có đường kính bên trong nhỏ hơn, trong khi ống khác có đường kính bên trong lớn hơn.

Khẩu nhỏ hơn sẽ tạo ra:

• Tốc độ nước cao hơn

• Mất ma sát lớn hơn

• Đầu động tổng thể cao hơn

• Độ nhạy cao hơn với búa nước

• Chi phí ống ban đầu thấp hơn

Khẩu lớn hơn sẽ tạo ra:

• Tốc độ nước thấp hơn

• Mất ma sát thấp hơn

• Một đầu bơm thấp hơn cần thiết

• Năng lượng hoạt động tiềm năng thấp hơn

• Chi phí ban đầu và trọng lượng cao hơn

Quyết định đúng đắn không thể được đưa ra từ giá mua một mình.

Kỹ sư nên tính toán điểm hoạt động cho cả hai thay thế, cộng mỗi mất mát ma sát với TDH và so sánh:

• Mô hình máy bơm và công suất động cơ

• Hiệu suất bơm

• Tiêu thụ năng lượng hàng năm

• Chi phí ống và lắp đặt

• Loại áp suất

• Khả năng làm sạch giếng

• Tuổi thọ dự kiến

Một ống lớn hơn có thể giảm chi phí năng lượng trong suốt cuộc đời, nhưng tăng đường kính vượt quá yêu cầu thực tế có thể mang lại ít lợi ích bổ sung.

Nhiều máy bơm lỗ khoan bao gồm một van kiểm soát tại hoặc gần ổ xả.

Các van chặn đặt không chính xác hoặc không phù hợp có thể góp phần:

• Áp suất bị mắc kẹt

• Sốc thủy lực

• Tiếng vang

• Việc đóng cửa chậm

• Chuyển ngược

• Tăng mất mát ma sát

• Bảo trì khó khăn

Sự sắp xếp van nên được lựa chọn theo chiều sâu máy bơm, chiều dài ống, áp suất, dòng chảy, phương pháp khởi động và hướng dẫn của nhà sản xuất.

Xác minh xem máy bơm đã được chọn có bao gồm một van kiểm soát tích hợp trước khi chỉ định các van bổ sung hay không.

Đường dẫn lên phải có cùng kích thước như cửa ra của máy bơm?

Không nhất thiết. ổ cắm xác định kết nối ngay lập tức. đường kính chính tăng nên được kiểm tra bằng cách sử dụng dòng chảy, vận tốc, mất ma sát, áp suất, tải cơ học và khoảng trống vỏ.

Tôi có thể giảm đường kính của máy bơm không?

Một bộ giảm có thể có, nhưng nó làm tăng tốc độ và có thể thêm mất nước.

Một ống lớn hơn luôn luôn cải thiện hiệu suất bơm?

Chiều kính bên trong lớn hơn làm giảm tổn thất ma sát, nhưng kích thước quá lớn có thể làm tăng chi phí, trọng lượng và khó lắp đặt.

Có nên tính mất ma sát từ độ sâu giếng không?

Không. Sử dụng chiều dài thực tế, đường kính bên trong, vật liệu và dòng chảy thiết kế của mỗi phần ống. chiều sâu giếng một mình không xác định mất ma sát.

HDPE có thể được sử dụng như một bơm khoan tăng chính?

Vâng, trong các thiết bị phù hợp, nhưng ống cụ thể, các khớp nối và hệ thống hỗ trợ phải được đánh giá cho áp suất bên trong, tải bị treo, nhiệt độ, lướt và độ sâu cài đặt.

Một máy bơm giếng sâu nên sử dụng bao nhiêu van kiểm soát?

Không có số lượng hoặc khoảng cách phổ biến phù hợp với mọi giếng.

Có phải dòng điện tăng ảnh hưởng đến công suất động cơ bơm?

Có. ma sát ống thêm vào TDH. TDH cao hơn có thể thay đổi mô hình bơm được chọn, số bước, điểm hoạt động và công suất động cơ cần thiết.

Một ống dẫn bơm lỗ khoan đáng tin cậy phải đáp ứng cùng một lúc các yêu cầu thủy lực, áp suất, cơ khí và lắp đặt.

Quá trình lựa chọn nên:

• Xác nhận quy trình thiết kế.

• Sử dụng đường kính bên trong của ống thực tế.

• Tính toán tốc độ nước và mất ma sát.

• Bao gồm van và phụ kiện.

• Kiểm tra hoạt động, tắt và áp suất thoáng qua.

• Kiểm tra sức mạnh của ống và khớp.

• Xác nhận khoang an toàn.

• Chọn vật liệu tương thích với nước.

• Đánh giá chi phí năng lượng vòng đời.

Không chọn toàn bộ đường dẫn tăng chỉ từ kích thước cửa ra của máy bơm. đường kính ống cuối cùng và lớp áp suất phải được xác minh với các điều kiện thực tế và hoạt động.

Gửi cho SLAPK dòng chảy và đầu yêu cầu của bạn, độ sâu giếng, độ sâu lắp đặt bơm, đường kính bên trong vỏ tối thiểu, vật liệu ống đề xuất và đường kính, áp suất đầu ra cần thiết, điện áp,Phân tích tần số và nước.

Các kỹ sư của chúng tôi có thể đề nghị một bơm lỗ khoan QJ hoặc SP phù hợp và cung cấp đường cong bơm, kích thước ổ cắm và dữ liệu lắp đặt cần thiết cho thiết kế chính tăng của bạn.