Етап-2 Джерела Водопостачання

1. Централізоване водопостачання.
2. СВЕРДЛОВИНА, КОЛОДЯЗЬ, ВІДКРИТИЙ ВОДОЙМУ.

Повна таблиця гідравлічних опорів (втрат) і витрат в поліетиленових трубах

Завдання цього етапу - оцінка якісних і кількісних характеристик джерел водоспоживання для поливу.
За якими параметрами оцінюються Джерела Водопостачання?

• Доступний витрата води - "Q", (м3 / год)
• Статичне і динамічне тиск води-"P", (кг / см2)
• Фізико-хімічний склад води
• Температура води в поливний сезон
• Відстань від ділянки

Витрата води - "Q", одиниця виміру - м3 / год - як видно з одиниць вимірювання цей показник визначає, який обсяг в кубометрах ми зможемо заповнити водою за 1 годину. Маємо приклади застосування інші одиниці - л / с (літри в секунду) або л / хв. (Літри в хвилину). Але всі поважають себе виробники насосного обладнання (для перекачування води) і поливального обладнання оперують саме в м3 / год. Ця розмірність буде так само зручна при розрахунку прохідний здатності і втрат тиску трубопроводів.
Витрата води є найважливішим показником і, як ми переконаємося, зіграє вирішальну роль при всіх подальших розрахунках.

Тиск води - "P", кгс / см 2. Тиск води можна уявити, як енергію здатну переміщати воду прямолінійно або вгору, і тим далі або вище, чим вище наш тиск. Показник так само вкрай важливий для працездатності будь-Системи Автоматичного Полива.

Фізико-хімічний склад води - враховує наявність домішок. По більшій мірі відноситься до свердловин з підвищеним вмістом всіляких включень, кількість яких іноді досягає таких величин, що без спеціальної обробки води, здатне вивести зрошувальні системи з ладу протягом декількох днів. Тому при проведенні бурових робіт у себе на ділянці приймайте роботи у підрядника разом з задовільними результатами хім. аналізу води. При заборі води з відкритих водойм в більшості випадків досить застосування сітчастих фільтрів 150-200 мкм.

На двох наступних показниках ми зупинятися докладно не будемо. Досить сказати, що температура води буде важлива при поливі певних видів рослин. Це до агрономів.
Відстань буде врахована при розрахунку втрат тиску в трубопроводах.
Тепер детально розглянемо два можливих джерела водопостачання?

Централізоване водопостачання.

Тобто підключення до загального водоводу з госп-питної або технічною водою.
Якщо ви вже врізані в один з таких водоводів, то тут все просто - витрата води, Q, визначається по діаметру труби з таблиці (див. Нижче), а тиск Р, - виміром статичного тиску в трубопроводі манометром. Тут може виникнути законне питання - по діаметру, який труби вважати витрата, якщо від врізки йде труба одного діаметра, потім переходить в інший, в будинку в третій і т.д.? Відповідь: враховується труба з найменшим діаметром. Ділянками трубопроводів довжиною менше 1,5 м. Можна знехтувати. Пояснюється це їх здатність пропускати через себе більший обсяг рідини за рахунок збільшення швидкості її руху. Але це не означає, що врізати наш полив необхідно в будинку. Виберіть трубу з максимальним діаметром поза домом, або в монтажному колодязі разом із загальним вводом в будинок, не забуваючи, при цьому залагодити всі формальності з місцевим водоканалом.

Нижче наведена таблиця витрат "Q" труб різного діаметру. Матеріалом труб можна знехтувати.

м3 / год

Повна таблиця гідравлічних опорів (втрат) і витрат в поліетиленових трубах / 2018/04 / losses1.pdf

Приклад: підключення до труби діаметром 11/2 "(Ø40 мм) - забезпечить нам доступний витрата Q = 5,4 м3 / год.

Відзначаємо цей параметр у вільному місці на кресленні.
Для визначення статичного тиску в водопроводі, місце підключення манометра необхідно вибирати максимально близько до місця майбутнього підключення Системи Автоматичного Полива. І оскільки, ми вимірюємо статичний тиск, всі споживачі, що «сидять» на цій трубі в момент вимірювання, обов'язково повинні бути відключені, тобто витрата в цей момент повинен дорівнювати нулю.
Показання необхідно знімати в поливний сезон кілька разів в різний час доби. В результаті ми отримаємо ясну картину споживання води у вашому районі і виберемо для себе оптимальні години поливу. Як правило, це будуть нічні та ранкові години.
Найменше з отриманих свідчень, буде доступним тиском "P". Так само відзначаємо цей параметр. В результаті у вільному кутку креслення у нас з'являться два рядки,

наприклад:
Q = 5,4 м3 / год
P = 4,5 кгс / см2
(Я б замовників з такими показаннями зараховував би до Червоної Книги.)

Про що можуть сказати ці цифри вже на цьому етапі?
Тиск "P" - показує, чи зможе наша Система автополиву працювати без підвищувального насоса. Для невеликих і середніх, плоских по рельєфу ділянок, - тиск в 4,5 кгс / см2 визначають, як мінімально необхідний тиск на вході або проектне вхідний тиск - "Pпр.вх". Чому саме 4,5 кгс / см2?
Тому що, по-перше - це тиск в початковій точці системи автополиву, з урахуванням всіх втрат, пов'язаних з рухом води по трубопроводах, трійникам, відводів, поворотам, клапанів і т.д. - на виході, тобто на дощовиків, ми отримаємо меншу величину. На скільки? - покажуть подальші розрахунки. По-друге - труби заростають - їх гідравлічний опір руху води зростає, відповідно тиск на дощовиків з часом буде знижуватися. Мінімально допустимий тиск, необхідне для оптимальної роботи дощовиків ми позначимо "Pпр.д". Для різних типів дощовиків цей показник варіюється від 2,5 до 4,5 кгс / см2, для деяких типів роторних і імпульсних дощовиків цей показник може досягти 7 кг / см2
Витрата "Q" - вказує скільки дощовиків зможуть працювати одночасно. При середній витраті одного дождевателя 0,5 м3 / год в даному випадку ми зможемо підключити одночасно 10-12 шт.

Не варто впадати у відчай, якщо ваші свідчення набагато менше. Рішення є завжди. Яке? - в наступних розділах.

СВЕРДЛОВИНА, КОЛОДЯЗЬ, ВІДКРИТИЙ ВОДОЙМУ.

У будь-якому випадку мова піде про насосному обладнанні.
Самий розумний варіант - відкласти покупку насосного обладнання до моменту закінчення всіх розрахунків по водоспоживанню на все госп. потреби, не тільки на полив.
І все ж, якщо насос вже змонтований, то нам для оцінки продуктивності насоса, на відміну від попереднього пункту, буде потрібно визначити тільки одну з його характеристик - «Q» - тобто доступний витрата, при фіксованому, вже відомому нам «проектному вхідному» тиску "Pпр.вх" = 4,5 кгс / см2. Іншими словами, скільки кубометрів води зможе перекачати насос, підтримуючи постійним проектне вхідний тиск.
Для визначення витрати або продуктивності насоса, нам знадобиться технічна документація на ваш насос або насосну установку. Табличка на корпусі насоса, за винятком вітчизняних консольних насосів, нам не дасть робочих характеристик насоса, а лише їх максимальні значення.

наприклад:
на корпусі насоса вказані значення: витрата Qmax = 50 л / хв, висота підйому Hmax = 45м.
Переведемо ці значення в кубометри і кілограми
Qmax = 50 л / хв х 60 хв = 3000 л / год або 3 м3 / год
Нmax = 45м. = 45м / 10 = 4,5 кгс / см2

Це означає, що максимум витрати 3 м3 / год ми отримаємо при вільному виході рідини з напірного патрубка насоса, тобто при тиску Р близьким до нуля. І навпаки, тиск в 4,5 кгс / см2 насос зможе розвинути, працюючи в глухий кут, тобто при нульовій витраті. З цього, про даному конкретному насосі можна сказати, що, в кращому випадку, його можна використовувати в якості підвищує насоса.
Для того що б отримати реальні характеристики того чи іншого насоса, необхідно використовувати «напірну криву», наявну в паспорті на кожний насос. Крива - це графік залежності тиску, що розвивається насосом від величини витрати. Як ви вже зрозуміли з попереднього прикладу, це назад-пропорційна залежність.
Шановні компанії, що виробляють насоси, надають криві, в точності яких сумніватися не доводиться.
Якщо немає паспорта, досить забити марку насоса в Яндекс. Немає марки - виміряйте діаметри впускного і випускного патрубка, діаметр корпусу крильчатки (для відцентрових насосів), зробіть фото насоса, запишіть потужність двигуна насоса і зверніться до тлумачного менеджеру будь-якої великої організації, яка торгує насосним обладнанням.
У разі якщо вам все-таки не вдалося знайти «напірну криву» вашого насоса. Залишається експериментальний шлях. Але більш зрозуміло пояснити суть експерименту допоможе останній етап проектування.

Тепер детальніше про теорію «підйомних» насосів. Тобто насосів, які будуть піднімати воду з природної водойми (річка, озеро) або штучного (свердловина, колодязь) на зрошувану ділянку.

рис.1

Трохи вище ми вже визначилися, що проектний тиск на дощовиків має бути Pпр.д = 2,5 ÷ 4,5 кгс / см2
Отже проектне вхідний тиск "Pпр.вх", яке має розвинути насос для того щоб забезпечити працездатність системи автополиву визначається наступним рівністю:

Pпр.вх = Pпр.д. + (Hпод + hрел + hтр + hф) / 10

де:

hпод - висота підйому води до точки підключення Системи Полива, м.
hрел - перепад висот рельєфу ділянки, м.
hтр - втрати тиску в результаті гідравлічних опорів в трубопроводі, м.
hф - місцеві втрати тиску в фітингах, м.
З першими двома членами формули все повинно бути зрозуміло.
«Hтр» - визначається з таблиць втрат тиску в трубопроводах . Цей параметр залежить від діаметра труби, кількості рідини проходить через ділянку труби в одиницю часу, тобто витрати, і від швидкості руху рідини.
«Hф» -втрати тиску на подолання фітингів, запірною арматурою і інших місцевих опорів, приймаємо його рівним еквіваленту 30% довжини ділянки трубопроводу по якому ведеться розрахунок, тобто
Нф = 0,3 Нтр
Остаточний вигляд рівності:

Pпр.вх = Pпр.д. + (Hпод + Hрел + 1,3Нтр) / 10

приклад:
Розрахувати проектний тиск насоса при підйомі води з водойми.
Проектне тиск на дощовиків 3,5 кгс / см2. Висота насоса щодо мінімального рівня води у водоймі 3 м. (Рис.1). Перепад рельєфу ділянки 12 м. Довжина всмоктувальної частини трубопроводу 10 м, напірного трубопроводу 150 м. Необхідний витрата для поливу ділянки - 8,5 м3 / год.

Pпр.вх = 3,5 + (3 + 12 + (10 * 1,3) / 100 * 0,37 + (150 * 1,3) / 100 * 6,55) / 10

1,3 - коефіцієнт, що враховує місцеві втрати (явно завищений для конкретного випадку)
0,37м і 6,55 м- втрати напору в метрах на участке100м при витраті 8,5 м3 / год для труб Ø90мм і Ø50мм, відповідно, - табличні дані .

Pпр.вх = 6,28

результат:
для забезпечення працездатності Системи Автоматичного Полива, з зазначеними вище вхідними даними, необхідна насосна установка, здатна забезпечити витрата 8,5 м3 / год при тиску 6,3 кг / см2. Тепер переходимо до наступного етапу проектування.