كيفية تحديد حجم مضخة الصرف الصحي: التدفق والرأس والمواد الصلبة

إذا كنت تسأل عن كيفية تحديد حجم مضخة الصرف الصحي، فلا تبدأ بالحصان.

تخبرك القدرة الحصانية بشيء ما عن المحرك، ولكنها لا تخبرك بكمية المياه العادمة التي ستنقلها المضخة عبر الأنبوب الخاص بك في موقعك. تبدأ عملية تحديد حجم مضخة الصرف الصحي الموثوقة بنقطة التشغيل - التدفق المطلوب عند إجمالي الرأس الديناميكي - ثم يتم فحص معالجة المواد الصلبة وقطر الأنبوب وحجم الحوض ونمط التشغيل والإمداد الكهربائي.

وهذا مهم لأن أنظمة الصرف الصحي أقل تسامحًا من أنظمة المياه-النظيفة. قد يحتوي السائل على مواد صلبة ناعمة ومواد ليفية وحبيبات وشحوم وهواء محصور. تبدأ المضخة وتتوقف مع تغير مستوى الحوض. قد يكون خط التفريغ رأسيًا جزئيًا وأفقيًا جزئيًا ومملوءًا بالتجهيزات. يمكن أن يفشل التحديد الذي يبدو مناسبًا عند الحد الأقصى-من بيانات التدفق بمجرد تطبيق خسائر الرأس والأنابيب الفعلية.

لا يلزم أن تكون عملية التحجيم الجيدة غامضة. يحتاج إلى معلومات دقيقة عن الموقع ومنحنى المضخة. تنطبق الخطوات الموضحة أدناه على أنظمة القاذف السكنية الصغيرة وأجهزة المراحيض المدمجة ومحطات الرفع في الفنادق والمضخات الغاطسة الأكبر حجمًا من نوع WQ-. يتغير المقياس، لكن المنطق يبقى كما هو.

يبدأ تحجيم مضخة الصرف الصحي بالتدفق والرأس. مع ارتفاع الرأس، ينخفض ​​التدفق المتاح. توضح نقطة التشغيل-حيث يلتقي منحنى النظام مع منحنى المضخة-ما يمكن أن تقدمه المضخة أثناء الخدمة. لا يمكن لمضخة ذات معدل تدفق أقصى يبلغ 150 لترًا/دقيقة وأقصى رفع يبلغ 11 مترًا توفير كليهما في وقت واحد؛ يجب أن يؤكد منحنىها 90 لترًا في الدقيقة المطلوبة عند 8 أمتار TDH. رموز النماذج مثل 80WQ45-22-7.5 ليست سوى مرشح أول. تحقق دائمًا من المنحنى واستخدم ذروة التدفق الواقعية للتطبيق.

الخطوة الأولى في تحديد حجم مضخة الصرف الصحي هي تحديد كمية المياه العادمة التي يجب على المضخة إزالتها خلال فترة التشغيل الأكثر ازدحامًا. وهذا ليس هو نفس الحد الأقصى للتدفق المطبوع في كتالوج المضخة. تصف بيانات الكتالوج ما يمكن أن تقدمه المضخة في ظل ظروف اختبار محددة. يصف التدفق المطلوب ما سيرسله المبنى أو العملية فعليًا إلى الحوض.

بالنسبة للمنزل أو المبنى التجاري الصغير أو الفندق، ابدأ بالتركيبات المتصلة واحتمال تفريغ العديد منها في نفس الوقت. لا تعمل المراحيض والحمامات وأحواض الغسيل والغسالات ومصارف الأرضيات عادة بشكل مستمر، ولكن ذروة تدفقها مجتمعة يمكن أن تكون أعلى بكثير من المتوسط ​​اليومي. تستحق غرف الغسيل اهتمامًا خاصًا لأن العديد من الغسالات قد تقوم بتفريغ كميات كبيرة خلال فترة قصيرة.

إذا كان النظام موجودًا بالفعل، فغالبًا ما يعطي اختبار ملء الحوض نتيجة أكثر فائدة من التقدير النظري. قم بإيقاف تشغيل المضخة، وقياس مدى ارتفاع مستوى السائل خلال فترة زمنية معروفة، وحساب الحجم المضاف. بالنسبة للحوض المستطيل، يعتمد الحجم على تغير الطول والعرض والمستوى. بالنسبة للحوض الأسطواني، استخدم قطره الداخلي وتغير المستوى.

العلاقة الأساسية هي:

التدفق المطلوب=تغير في الحجم/تغير في الوقت

كرر القياس أثناء فترة الانشغال وليس أثناء الاستخدام المنخفض. إذا اختلف التدفق، استخدم أعلى نتيجة واقعية وأضف بدل تشغيل معقول. تجنب إضافة هامش أمان مفرط، لأن المضخة كبيرة الحجم قد تفرغ الحوض بسرعة كبيرة، وتبدأ وتتوقف بشكل متكرر، وتعمل بعيدًا عن نطاقها الفعال.

بمجرد إنشاء تدفق التصميم، قم بدمجه مع الرأس الديناميكي الكلي لإنشاء نقطة العمل. نقطة التشغيل هذه-وليست القدرة الحصانية وحدها-هي ما يجب فحصه مقابل منحنى المضخة. عند طلب اختيار مضخة الصرف الصحي، قم بتوفير التدفق الطبيعي المتوقع، وتدفق الذروة المقدر، ومصدر مياه الصرف الصحي ونمط التشغيل. تمنح هذه التفاصيل المورد أساسًا أقوى بكثير لاختيار المضخة الصحيحة.

بعد تحديد التدفق المطلوب، قم بحساب إجمالي الرأس الديناميكي، والذي يتم اختصاره عادةً إلى TDH. هذه هي المقاومة الكلية التي يجب أن تتغلب عليها مضخة الصرف الصحي بمعدل التدفق المطلوب. يعد استخدام ارتفاع الرفع العمودي فقط أحد الأخطاء الأكثر شيوعًا في تحديد حجم مضخة الصرف الصحي.

يشمل TDH الرفع الساكن وفقدان الاحتكاك وأي ضغط مطلوب عند نقطة التفريغ النهائية. الرفع الثابت هو فرق الارتفاع العمودي بين مستوى سائل التشغيل في الحوض ونقطة التفريغ. لا يضيف الأنبوب الأفقي رفعًا ثابتًا، لكنه لا يزال يخلق احتكاكًا. يمكن أن تضيف الأنابيب الطويلة والأقطار الداخلية الصغيرة وأسطح الأنابيب الخشنة والأكواع وصمامات الفحص وصمامات العزل والتجهيزات الأخرى مقاومة كبيرة.

قبل اختيار المضخة، سجل الرفع العمودي، إجمالي طول الأنبوب، قطر الأنبوب الداخلي، مادة الأنبوب وعدد التركيبات. تأكد أيضًا مما إذا كان التفريغ يدخل إلى مصرف مفتوح أو مجاري الجاذبية أو مصدر رئيسي مضغوط. عادة ما يخلق صمام عدم الرجوع مقاومة أكبر من قسم الأنبوب المستقيم، لذلك لا ينبغي تجاهله.

يزداد فقدان الاحتكاك مع زيادة سرعة التدفق. وهذا يعني أن أنبوب التفريغ الصغير قد يبدو اقتصاديًا ولكنه يمكن أن يزيد بشكل كبير من رأس المضخة المطلوبة. وقد يؤدي أيضًا إلى ارتفاع تكاليف التشغيل وجعل نقطة العمل أكثر حساسية للتغيرات في النظام. يمكن حساب خسارة الاحتكاك باستخدام صيغ هندسية أو مأخوذة من جداول خسارة الأنابيب الموثوقة-، بشرط استخدام التدفق الصحيح والقطر الداخلي.

العلاقة المبسطة هي:

TDH=الرفع الساكن + فقدان احتكاك الأنابيب + خسائر التركيب والتفريغ

بعد حساب TDH، ارسم التدفق المطلوب واتجه نحو منحنى المضخة. يجب أن تمر المضخة المختارة عبر نقطة التشغيل هذه أو بالقرب منها، ويفضل أن يكون ذلك ضمن جزء ثابت من المنحنى. لا تقم باختيار المضخة لمجرد أن الحد الأقصى لرأسها أعلى من الرفع الرأسي. يتم قياس الحد الأقصى للرأس عادةً عند التدفق الصفري ولا يمثل التشغيل العادي.

يمكن إضافة بدل متواضع لعدم اليقين الطبيعي، ولكن زيادة التدفق والرأس بشكل غير ضروري غالبًا ما يؤدي إلى مضخة كبيرة الحجم. تنتج المعلومات الدقيقة عن الموقع اختيارًا أكثر موثوقية لمضخة الصرف الصحي من عامل الأمان الكبير والتعسفي.

مياه الصرف الصحي ليست مياهًا نظيفة، لذا فإن الأداء الهيدروليكي ليس سوى جزء من الاختيار. يجب أن تتعامل المضخة أيضًا مع المواد الصلبة والمواد التي من المحتمل أن تدخل النظام. قبل اختيار مضخة الصرف الصحي، حدد ما إذا كان السائل يحتوي على نفايات المرحاض أو الورق أو المناديل المبللة أو الألياف أو الشعر أو جزيئات الطعام أو الشحوم أو الحصى أو غيرها من الحطام.

يتم استخدام مضخة الصرف الصحي من نوع الدوامة أو القناة- بشكل شائع عندما يكون مرور المواد الصلبة الحرة هو المتطلب الرئيسي. قد تكون مضخة المطحنة أو القاطعة أو المروحية أكثر ملاءمة عندما تحتوي مياه الصرف الصحي على مادة ليفية يمكن أن تلتف حول دافعة تقليدية. قد تواجه غرف غسيل الملابس في الفنادق والمراحيض العامة وأنظمة الصرف التجارية مخاطر انسداد مختلفة حتى عندما يكون التدفق المطلوب متشابهًا.

يجب فحص ممر المواد الصلبة المعلن للمضخة مع تصميم المدخل والمخرج والمكره. لا يضمن المنفذ الكبير تلقائيًا أن كل ممر داخلي يتمتع بنفس الخلوص. بالنسبة للتطبيقات التي تتضمن الخرق أو الألياف، اسأل عن كيفية تعامل المضخة مع المواد الطويلة والمرنة بدلاً من التحقق من الحد الأقصى لقطر الجسيمات فقط.

يجب أن يتناسب أنبوب التفريغ أيضًا مع المضخة المحددة. الأنبوب الصغير جدًا يزيد من سرعة التدفق وفقدان الاحتكاك. قد يسمح الأنبوب الكبير جدًا بترسب المواد الصلبة عند توقف المضخة أو عندما يكون التدفق منخفضًا. الهدف هو الحفاظ على سرعة كافية لحمل المواد المعلقة دون التسبب في خسارة غير ضرورية للرأس.

تجنب تقليل قطر التفريغ إلى ما دون توصية الشركة المصنعة للمضخة ما لم تتم مراجعة النظام بالكامل. يجب أن يكون لصمام الفحص أيضًا ممر واضح وأن يكون مناسبًا لخدمة مياه الصرف الصحي. يمكن للصمامات المختارة بشكل سيئ أن تحبس الحطام حتى عندما تتمتع المضخة نفسها بقدرة جيدة على التعامل مع المواد الصلبة-.

بالنسبة لمياه الصرف الصحي التي تحتوي على الشحوم أو الحصى أو المواد الكاشطة بشكل غير عادي، اشرح ذلك أثناء الاختيار. قد تساعد آلية القطع في التعامل مع الألياف ولكنها لن تحل كل المشكلات التي تسببها الرمال أو الحجارة أو الشحوم المتصلبة. يتناسب حجم مضخة الصرف الصحي الموثوق به مع تصميم المكره وممر المواد الصلبة وقطر الأنبوب مع تيار النفايات الفعلي بدلاً من الاعتماد على الطاقة أو أرقام التدفق القصوى- وحدها.

يمكن أن تلبي المضخة التدفق والرأس المطلوبين ولكن لا يزال أداؤها سيئًا إذا لم يكن الحوض ونظام التحكم متطابقين بشكل صحيح. يحدد حجم العمل بين مستويات بدء وإيقاف المضخة مدة تشغيلها وعدد مرات تشغيلها. إذا كان هذا الحجم صغيرًا جدًا، فقد تعمل المضخة بشكل متكرر خلال فترة قصيرة، مما يتسبب في تسخين المحرك وتآكل الموصل والصيانة غير الضرورية.

يجب أن تعمل المضخة عادةً لفترة كافية لتحريك مياه الصرف الصحي عبر خط التفريغ وتجنب إعادة التشغيل الفوري. المضخة الأكبر ليست دائمًا أفضل. إذا كانت سعته أعلى بكثير من التدفق الوارد، فقد يفرغ الحوض بسرعة ويخلق دورة قصيرة. تحقق من الحد الأقصى الموصى به من قبل الشركة المصنعة لكل ساعة وتأكد من أن حجم العمل المتاح يمكنه تلبية هذا الحد.

يجب أن يترك مستوى التوقف ما يكفي من السائل حول المضخة الغاطسة للتبريد والتشغيل المستقر. يمكن أن يؤدي ضبطه على مستوى منخفض جدًا إلى سحب الهواء إلى المضخة أو إحداث اضطراب أو كشف المحرك. يجب أن يوفر مستوى البداية مساحة تخزين كافية دون السماح للمياه العادمة بالوصول إلى أنبوب الإدخال أو نقطة الإنذار عالية المستوى-.

يجب أن تحتوي المفاتيح العائمة وأجهزة استشعار المستوى على مساحة كافية للتحرك بحرية. احتفظ بها بعيدًا عن اضطرابات المدخل وقضبان التوجيه وكابلات المضخة وجدران الحوض. في مياه الصرف الصحي التي تحتوي على ألياف، قد تنحصر العوامات المربوطة، لذا فإن موقعها لا يقل أهمية عن طريقة التحكم نفسها.

بالنسبة للتطبيقات الأكثر أهمية، يوفر النظام المزدوج موثوقية أكبر. يمكن أن تتناوب المضخات بعد كل دورة، بينما تبدأ المضخة الثانية أثناء التدفق العالي بشكل غير عادي أو إذا لم تتمكن مضخة العمل من التحكم في المستوى. يجب أن يقوم إنذار منفصل عالي المستوى- بتحذير المشغل قبل حدوث التجاوز.

أثناء التشغيل، املأ الحوض بالمياه النظيفة ولاحظ التسلسل الكامل. تأكد من مستويات البداية والتوقف، وحركة الطفو، وفحص-تشغيل الصمام، ودوران المضخة، وتيار المحرك، والوقت اللازم لخفض المستوى. الحوض وعناصر التحكم ليست ملحقات تضاف بعد تغيير حجم مضخة الصرف الصحي؛ فهي جزء من نظام الضخ الكامل.

يجب أن يتضمن الاستفسار الكامل عن حجم مضخة الصرف الصحي البيانات التالية. إذا كانت القيمة غير معروفة، ضع علامة "غير معروفة" عليها بدلاً من استبدالها بالتخمين:

• التطبيق: منزل، فندق، شقة، مبنى تجاري، محطة بلدية أو عملية صناعية.
• مصدر السائل، ودرجة الحرارة، ودرجة الحموضة إذا كان ذلك مناسبا، ووصف المواد الصلبة أو الألياف.
• التدفق المطلوب في حالة التصميم، بما في ذلك الوحدات ونمط الذروة.
• رفع ثابت من مستوى التشغيل إلى حدود التفريغ.
• القطر الداخلي للأنبوب، المادة، الطول الأفقي، الطول الرأسي وعدد التركيبات.
• الجهد الكهربي والتردد والطور المتاح وأي قيود على -تيار البدء.
• أبعاد الحوض، ومستوى المدخل، ومستويات البدء والتوقف، وحجم الإنذار المطلوب.
• التكوين الفردي أو المزدوج، ووظائف لوحة التحكم- ومتطلبات الاتصال.
• نوع التثبيت والمواد المطلوبة وطول الكابل والملحقات واحتياجات الشهادات المحلية.

باستخدام هذه المعلومات، يمكن للمورد تحديد المنحنى والتحقق من مرور المواد الصلبة وتقدير وقت التشغيل وتأكيد بيانات المحرك والتحكم وتحديد المخاطر قبل عرض الأسعار. كما أنه يجعل المقارنات بين الموردين ذات معنى أكبر لأن كل اقتراح يتناول نفس الواجب.

1. الخطأ الأكثر شيوعًا في تحديد حجم مضخة الصرف الصحي هو الاختيار من القيم القصوى. الحد الأقصى للرأس والحد الأقصى للتدفق ليسا متزامنين، لذا اطلب دائمًا المنحنى الكامل. الخطأ الثاني هو التعامل مع الرفع العمودي كرأس إجمالي. يمكن أن تضيف المسارات الأفقية الطويلة والأنابيب والصمامات الصغيرة احتكاكًا كافيًا لتغيير النموذج.
2. الخطأ الثالث هو شراء قوة حصانية إضافية دون فحص الحوض. قد تؤدي المضخة كبيرة الحجم إلى تقصير-دورتها، مما يؤدي إلى انغلاق الصمام والابتعاد عن المنطقة الفعالة الخاصة بها. والرابع هو تجاهل المواد الصلبة. يمكن أن يكون لمضخة المياه النظيفة- منحنى جذاب ولا تزال تفشل على الفور في مياه الصرف الصحي. والخامس: على فرض أن كل مطحن يقبل المرحاض؛ بعض وحدات الرفع تكون عبارة عن منتجات مائية رمادية اللون.-
3. هناك خطأ آخر يتمثل في تحديد حجم مضخة واحدة في نظام مزدوج ومن ثم افتراض أن مضختين ستضاعفان التدفق. تعمل العملية المتوازية على تغيير احتكاك النظام ونقطة التشغيل. ويجب تقييم المنحنى المشترك وخسائر الأنابيب. وبالمثل، توفر المضخة الاحتياطية التكرار فقط في حالة اختبار أدوات التحكم والصمامات وأجهزة الإنذار.
4. وأخيرا، فإن العديد من الاستفسارات تغفل طريق التفريغ. يتلقى المورد التدفق والرأس والطاقة ولكن لا يوجد قطر أو طول أو تركيبات للأنبوب. إذا كان الرأس المذكور عبارة عن رفع ثابت فقط، فقد يكون الاقتباس خاطئًا على الرغم من أنه يطابق الطلب تمامًا. غالبًا ما يكون الرسم البسيط ذو الارتفاعات والأطوال أكثر قيمة من عدة صفحات من المواصفات العامة.

ما هي مضخة الصرف الصحي التي أحتاجها بقوة حصانية؟

إن القوة الحصانية هي نتيجة للواجب والكفاءة الهيدروليكية، وليست نقطة البداية. حدد التدفق المطلوب، وTDH، ومعالجة المواد الصلبة، ثم حدد منحنى المضخة والمحرك الذي يغطي هذه المهمة دون تحميل زائد.

هل مضخة الصرف الصحي بقوة 1 حصان أفضل دائمًا من مضخة 1/2 حصان؟

لا، قد تنتج المضخة بقوة 1 حصان المزيد من التدفق أو الرأس، ولكن يمكن أن تكون كبيرة الحجم لحوض صغير وقد تدور بسرعة كبيرة جدًا. قارن كلا المنحنيين عند TDH الفعلي وتحقق من الحد الأدنى لوقت التشغيل وسرعة الأنبوب وعدد مرات البدء في الساعة.

ما مقدار الرأس الإضافي الذي يجب أن أضيفه؟

قم بحساب الخسائر الساكنة والاحتكاكية بدقة قدر الإمكان، ثم قم بتطبيق بدل متواضع وموثق لعدم اليقين. تجنب إضافة عوامل أمان كبيرة بشكل مستقل للتدفق والرأس والطاقة لأن الحجم الزائد المشترك يمكن أن يكون شديدًا.

ما حجم المواد الصلبة التي يجب أن تتعامل معها مضخة الصرف الصحي؟

ذلك يعتمد على التطبيق والرمز المحلي. تتطلب مياه الصرف الصحي في المراحيض بشكل عام مضخة صرف صحي أو مطحنة أو آلة طحن مع طريقة محددة للتعامل مع المواد الصلبة-. تأكيد المرور الحر أو مواصفات الطحن؛ لا تستنتج ذلك فقط من حجم المنفذ.

هل يعتبر طول الأنبوب الأفقي بمثابة رأس؟

لا يضيف ارتفاعًا ثابتًا، ولكنه يضيف فقدان الاحتكاك. يمكن أن يكون التأثير كبيرًا في خط قطره- صغير أو عند التدفق العالي، لذا قم بتضمين الطول المكافئ الكامل والتركيبات في TDH.

متى يجب علي استخدام مضختين؟

استخدم المضخات المزدوجة عندما يتجاوز الحد الأقصى للتدفق وحدة واحدة، أو لا يمكن للصيانة إيقاف الصرف، أو قد يؤدي الفائض إلى ارتفاع التكلفة أو مخاطر الصرف الصحي. تأكد من وجود كل من المضخة-المفردة ونقاط التشغيل المتوازية.