Kaip parinkti siurblį pagal darbo tašką ir siurblio kreivę

Kas yra siurblio darbo taškas?

Darbo tašką apibrėžia du sistemos poreikiai: debitas Q ir kėlimo aukštis H. Jie priklauso nuo vandens kiekio, aukščių, vamzdžio ir reikiamo slėgio, o ne nuo siurblio kortelėje nurodytų maksimumų. Siurblys dirba ten, kur jo kreivė susikerta su sistemos kreive. Todėl siurblio parinkimas prasideda nuo sistemos, o ne nuo kortelės.

Taigi reikia atskirti "Jūsų tašką" nuo "Kur dirbs". Pirmasis rodo, kiek vandens ir kokio kėlimo aukščio reikia. Antrasis rodo tikrąją pasirinkto siurblio darbo vietą sistemoje. Mūsų siurblio parinkimo įrankis pagal gamintojo kreives apskaičiuoja šį susikirtimą kiekvienam tos paskirties siurbliui.

STR 2.07.01:2003 295 punkte nuotekų keltuvams ta pati mintis išreiškiama taip: "Nuotekų keltuvo našumas turi būti didesnis už įtėkio debitą, o slėgis kuo artesnis reikiamam". Mūsų vertinimu, principas tinka ir kitoms sistemoms: debito turi pakakti, tačiau nereikia nepagrįstai didelio kėlimo aukščio.

Kaip apskaičiuoti reikiamą kėlimo aukštį H?

Kėlimo aukštis skaičiuojamas taip: H = statinis aukštis + reikiamas slėgis metrais + vamzdžio nuostoliai esant debitui Q. Statinis aukštis nuo debito nekinta, o trinties nuostoliai didėja tekant daugiau vandens. Ilgas ir plonas vamzdis gali pareikalauti daugiau kėlimo aukščio negu pats pakilimas.

Namo sistemoje su slėgio rele įrankis giluminį siurblį pagal numatytuosius nustatymus parenka atsižvelgdamas į 3.5 bar išjungimo slėgį, kai relės intervalas yra 2.5 / 3.5 bar. Taip reikiamas debitas išlieka pasiekiamas per visą intervalą. STR 2.07.01:2003 supaprastintame skaičiavime čiaupui palieka 100 kPa (1 bar) laisvojo slėgio, t. y. mažiausio slėgio nepatogiausiame taške, kurio reikia čiaupui veikti. Plačiau tai aptariame straipsnyje vandens slėgis pastate.

Nuostoliai 100 m tiesiame vamzdyje, apskaičiuoti orientaciškai.

Nuostolius skaičiuojame pagal Hazen-Williams formulę su C = 120 visoms medžiagoms: šis koeficientas apima jungtis, apnašas ir vidinio skersmens skirtumus. Vienu dydžiu storesnis vamzdis nuostolius sumažina maždaug tris kartus. Vandentiekio vamzdžiui, kuriame greitis viršija 2.0 m/s, įrankis parodo pastabą.

Pavyzdyje 25 m vandens lygis + 5 m pažemėjimas + 3 m pakilimas + 35.7 m slėgis + 4.7 m vamzdžio nuostoliai sudaro 73.4 m. Apskaičiuota orientaciškai. Uždaroje šildymo sistemoje statinis aukštis lygus 0, nes pakeltas vanduo tiek pat nusileidžia atgal. H sudaro vamzdyno, vožtuvų ir radiatorių hidraulinis pasipriešinimas.

Kaip perskaičiuoti m³/h, l/min, l/s ir bar?

Debitas techninėse kortelėse nurodomas m³/h arba l/min, o gręžinio pase dažnai pateikiamas l/s. Parinkimo įrankis priima visus tris vienetus. Slėgį į kėlimo aukštį galima perskaičiuoti naudojant santykį 1 bar ≈ 10.2 m vandens stulpo, taigi 3.5 bar ≈ 35.7 m.

STR slėgį rašo kPa ir MPa: 100 kPa = 0.1 MPa = 1 bar. Pastate kas 10 m aukščio reikia apie 1 bar slėgio.

PE vamzdžiai žymimi ir parinkimo įrankyje įvedami pagal išorinį skersmenį, tačiau trinčiai svarbus vidinis skersmuo. Pavyzdžiui, PE 32 vidinis skersmuo yra apie 26.2 mm, orientaciškai. Jei formulėje išorinį skersmenį laikytume vidiniu, nuostoliai būtų įvertinti gerokai per mažai: 25 mm vamzdžio - beveik tris kartus.

Kaip skaityti siurblio kreivę ir kur ji kerta sistemos kreivę?

H-Q grafike debitas žymimas horizontalioje, o kėlimo aukštis - vertikalioje ašyje. Siurblio kreivė prasideda ties didžiausiu kėlimo aukščiu be srauto ir žemėja didėjant debitui. Sistemos kreivė kyla, nes didėjant debitui auga vamzdžio nuostoliai. Jų susikirtimas yra tikrasis darbo taškas, kurį įrankis žymi "Kur dirbs".

Pavyzdžiui, namo nuotekų siurblinei su 80 m PE 50 vamzdžiu reikia 3.29 m³/h ir 5.2 m (skaičiavimas - nuotekų pavyzdyje žemiau). Sistemos kreivė prasideda nuo 3.5 m statinio aukščio. Furiatka 1100 ją kerta ties 8.8 m³/h ir 14.0 m, Furiatka 370 - ties 4.9 m³/h ir 7.0 m. Kuo aukščiau siurblio kreivė eina virš taško, tuo toliau į dešinę sistemos kreive pasislenka darbo taškas. Apskaičiuota pagal gamintojo kreives, orientaciškai.

Kreivės dalį, kurią gamintojas skiria įprastam darbui, vadiname rekomenduojama darbo sritimi. Už jos ribų įrankis rodo "Už rekomenduojamos darbo srities". Įrankis kreivės netęsia už gamintojo duomenų: jei susikirtimas būtų už jų, rodoma "Darbo taškas už kreivės ribų".

Žyma "kreivė nuskaityta iš grafiko" reiškia, kad kreivė nuskaityta iš gamintojo grafiko ir sutikrinta su nurodytu didžiausiu debitu ir kėlimu. "Apytikslė kreivė" reiškia, kad gamintojas kreivės nepateikia: brėžiame tiesę nuo didžiausio kėlimo aukščio iki didžiausio debito, o tikra kreivė paprastai eina aukščiau. Siurbimo aukštis ir NPSH yra atskira tema, paaiškinta straipsnyje kavitacija siurblyje.

Kodėl didžiausias kėlimo aukštis ir debitas kortelėje nėra darbo taškas?

Didžiausias kėlimo aukštis nurodomas esant nuliniam debitui, o didžiausias debitas - esant beveik nuliniam kėlimo aukščiui. Šių dviejų maksimumų siurblys vienu metu nepasiekia. Tikroje sistemoje jis visada dirba tarp jų, siurblio ir sistemos kreivių susikirtimo taške. Todėl siurblius lyginkite pagal kreivę ties savo darbo tašku.

Apskaičiuota pagal gamintojo kreives, orientaciškai.

Todėl užrašas 5.67 m³/h nereiškia, kad 4" SDM 3-14 tiek tieks esant 73 m kėlimo aukščiui: gręžinio pavyzdyje jis tiekia apie 2.4 m³/h. Siurblys, pasirinktas vien todėl, kad jo didžiausias kėlimo aukštis yra 75 m, ties 73 m užtikrintų beveik nulinį debitą, mūsų vertinimu.

Ką reiškia ISO 9906 tolerancija?

ISO 9906:2012 Lietuvoje perimtas kaip LST EN ISO 9906:2012 "Dinaminiai siurbliai. Hidraulinių charakteristikų priimamieji bandymai. 1, 2 ir 3 klasės". Jis nustato, kiek bandomo siurblio charakteristikos gali skirtis nuo paskelbtos kreivės pagal bandymo klasę. Kai kurių DRENO ir IPRO serijų techninėse kortelėse nurodoma atitiktis ISO 9906. Buitinių siurblių kortelėse tolerancija dažnai nenurodoma.

Mūsų parinkimo įrankis visoms kreivėms taiko ISO 9906 3B klasės leidžiamus nuokrypius. Įrankis skaičiuoja, kad tikrasis siurblio kėlimo aukštis gali būti iki 7 % mažesnis, nei rodo kreivė.

• "Taškas pasiekiamas ir su tolerancija" reiškia, kad atsargos pakanka.
• "Tolerancijos ribose" reiškia, kad kreivė tašką pasiekia, bet atsarga mažesnė už taikomą tolerancijos juostą.
• "Su tolerancija gali duoti per mažai vandens" įspėja, kad ant plokščios kreivės nedidelis kėlimo aukščio trūkumas gali smarkiai sumažinti debitą.

Gręžinio pavyzdyje reikia 73.4 m, todėl įrankio tolerancijos juosta čia yra 5.14 m (7 % nuo H). 4" SDM 3-14 ties 1.94 m³/h kelia 82.0 m, 8.6 m daugiau, nei reikia: "Taškas pasiekiamas ir su tolerancija". 3.5" SCM 2-18 kelia 78.5 m, tik 5.10 m daugiau, todėl gauna žymą "Tolerancijos ribose". Su 7 % žemesne kreive jis vis tiek tiektų 1.92 m³/h, 99 % reikiamo debito, todėl lieka tinkamas. Apskaičiuota orientaciškai.

Tolerancija nėra papildoma atsarga: įrankis jos neprideda prie H, nes atsargą jau turi vamzdžio nuostolių skaičiavimas su C = 120.

Kas bus, jei siurblys per didelis arba per mažas?

Pasirinkus per didelį siurblį, darbo taškas sistemos kreive pasislenka į dešinę nuo "Jūsų taško", todėl siurblys tiekia daugiau vandens ir sukuria aukštesnį slėgį, nei reikia, ir naudoja daugiau galios. Per mažas siurblys darbo taško nepasiekia. Tinka siurblys, kuris pasiekia tašką su tolerancija ir veikia rekomenduojamoje darbo srityje, o iš kelių tokių, mūsų vertinimu, - mažesnis.

Kai siurblys per didelis:

• Su ta pačia hidroforo talpa jis gali įsijungti dažniau: blogiausiu atveju 4" SDM 3-18, dirbantis ties 3.22 m³/h, įsijungtų apie 1.4 karto dažniau nei 4" SDM 3-14 ties 2.37 m³/h, apskaičiuota.
• 4" SDM siurbliams gamintojas leidžia iki 20 įsijungimų per valandą.
• Per didelis cirkuliacinis siurblys gali kelti triukšmą termostatiniuose vožtuvuose.
• STR 2.07.01:2003 292 punkte nuotekų slėgvamzdyje nustatytas 0.7-2.3 m/s greitis. Per didelis siurblys trumpame vamzdyje gali viršyti viršutinę ribą.
• Jei variklis daugiau nei 3 kartus galingesnis už mažiausio tinkamo siurblio variklį, įrankis rodo "Per galingas šiam darbo taškui". Modelių, kuriuos rekomenduojame su atsarga, įrankis per galingais nežymi: kai jie duoda bent penktadaliu daugiau vandens, nei reikia, rodoma "Su atsarga".

Kai siurblys per mažas:

• Aukščiausiame čiaupe trūksta vandens arba slėgio.
• Jei didžiausias kėlimo aukštis mažesnis už statinį aukštį, rodoma "Nepakelia vandens iki statinio aukščio".
• Gręžinio pavyzdyje 3.5" SDM 3-11 (kortelėje 63.2 m) ties 1.94 m³/h kelia 58.8 m, nors reikia 73.4 m, o statinis aukštis yra 68.7 m. Apskaičiuota orientaciškai.
• Jei siurblys nepasiekia slėgio relės išjungimo slėgio, jis neišsijungia.

Rezultatai yra preliminarūs ir skaičiuojami 20 °C temperatūros vandeniui. Galutinį pasirinkimą patvirtiname atsakydami į užklausą.

Kaip parinkti siurblį parinkimo įrankiu?

Įrankis sudaro sistemos kreivę, pagal gamintojo kreives apskaičiuoja kiekvieno siurblio tikrąjį darbo tašką ir įvertina toleranciją. Jis taip pat tikrina vandens greitį vamzdyje, variklio aušinimą, įsijungimų per valandą skaičių, siurbimo aukštį ir nuotekų siurblių laisvą pratekėjimą. Rezultatai keičiasi pildant laukus.

1. Pasirinkite "Paskirtis": "Gręžinys", "Šulinys", "Slėgio kėlimas", "Drenažas", "Nuotekos", "Tualetas, dušas", "Šildymas", "Laistymas, ūkis, pramonė" arba "Baseinas".
2. Įrašykite "Debitas Q" (m³/h, l/min arba l/s) ir "Kėlimo aukštis H". Jei jų nežinote, atverkite "Nežinote Q ir H?" ir nurodykite gylį, aukštį, vamzdį bei kambarių skaičių.
3. Skiltyje "Sistema" patikrinkite statinį aukštį ir slėgio relės nustatymus. Kol statinio aukščio neįvedate, įrankis jį numato pagal paskirtį, pvz., gręžiniui "Numatytas: 85 % H": statinis aukštis 0 visus siurblius nuvestų į klaidingą darbo tašką.
4. Vertinkite korteles "Rekomenduojame" ir "Tinkamiausias", grafiką su "Sistemos kreivė", "Jūsų taškas", "Kur dirbs" bei kiekvieno siurblio tikruosius Q ir H. Jei netinka nė vienas, rodoma "Parašykite mums: parinksime".

Nuotekos. Namo siurblinė yra 2.5 m gylio, išleidimo vieta savitakiame tinkle - 1 m aukščiau už siurblinę, iki jos 80 m PE 50 vamzdžio, siurblys su smulkintuvu. Reikia 3.29 m³/h: tiek, kad nuotekos vamzdyje tekėtų 0.7 m/s, mažiausiu STR 292 punkto greičiu. H = 2.5 m + 1 m + 1.66 m vamzdžio nuostoliai + 0.06 m atbulinis vožtuvas ir sklendė = 5.2 m. "Rekomenduojame" Furiatka 1100 tiekia 8.8 m³/h (+167 %), nuotekos vamzdyje teka 1.87 m/s, žyma "Su atsarga". "Tinkamiausias" Furiatka 370 tiekia 4.9 m³/h (+48 %), greitis 1.04 m/s. Abu greičiai telpa į STR 292 punkto ribas, abu siurbliai tinka: didesnis siurblinę ištuština greičiau, mažesnis dirba arčiau poreikio. Apskaičiuota orientaciškai pagal gamintojo kreives. Siurblinės įrengimą ir vamzdžius aptariame straipsnyje nuotekų siurblinė namui.

Gręžinys. Dviejų vonios kambarių namui su PE 32 vamzdžiu ir 2.5 / 3.5 bar rele reikia 1.94 m³/h ir 73.4 m. "Rekomenduojame" 4" SDM 3-14, 1.1 kW, dirba ties 2.37 m³/h ir 75.5 m (+22 %), o "Tinkamiausias" 3.5" SCM 2-18, 1.5 kW, ties 2.15 m³/h ir 74.4 m (+11 %), su žyma "Tolerancijos ribose". Apskaičiuota orientaciškai pagal gamintojo kreives.

Įsijungimo slėgiu (2.5 bar) 4" SDM 3-14 tiektų daugiau, apie 2.82 m³/h ties 67.9 m (apskaičiuota, orientaciškai): mažiausiai vandens jis duoda prie išjungimo slėgio, todėl įrankis skaičiuoja pagal jį. Straipsnyje giluminis siurblys gręžiniui skaičiavome 2.5 bar prie čiaupo ir apie 66 m: abu metodai teisingi, skiriasi tik prielaida.

Šildymas. 150 m² renovuotam namui su radiatoriais reikia 0.52 m³/h ir 1.5 m, statinis aukštis lygus 0. BETA 2 25-40/180 yra "Rekomenduojame" ir "Tinkamiausias". Gamintojas jo kreivės nepateikia, todėl įrankis jį vertina pagal mūsų tiesę, pažymėtą "apytikslė kreivė": pagal ją siurblys dirbtų ties 0.75 m³/h ir 3.0 m. OHI CO 25-40/180 pagal techninės kortelės aukščiausią kreivę dirba ties 0.76 m³/h ir 3.1 m (+48 %). Apskaičiuota orientaciškai.

Abiejų elektroninių siurblių kreivę pasirinktu režimu galima nuleisti arčiau reikiamų 1.5 m. Kaip tai vyksta, paaiškinta straipsnyje cirkuliacinio siurblio režimai, o platesnį pasirinkimą aptariame straipsnyje cirkuliacinis siurblys šildymui.