Ричард Сан
20 лет опыта в производстве насосов
Что такое ирригационный насос?
Ирригационный насос - это тип насоса, который транспортирует воду, предназначенную для орошения сельскохозяйственных культур. В качестве движущей силы такого насоса используется либо электродвигатель, либо дизельный двигатель. Он обеспечивает энергию, используемую для транспортировки воды от источника к месту назначения. Насос работает благодаря вращательному или возвратно-поступательному движению. Это движение создает состояние низкого давления, известное как вакуум. При наличии вакуума жидкость вынуждена перемещаться из хранилища/источника в насос. Благодаря движению внутренних частей вода приобретает кинетическую энергию и энергию давления, что позволяет ей перемещаться в нужное место.
Как работает ирригационный насос?
Ирригационные насосы - это центробежные насосы. Как следует из названия, эти насосы работают за счет центробежной силы. Основными частями насоса являются первичный двигатель, вал, муфта, рабочее колесо и корпус. Привод обеспечивает вращение вала. Рабочее колесо обычно устанавливается на вал. Вращение вала приводит к вращению крыльчатки. Благодаря вращению крыльчатки внутри насоса создается вакуум, в результате чего вода засасывается из источника в насос. Когда вода попадает внутрь насоса, за счет вращения крыльчатки она приобретает большую кинетическую энергию и движется к корпусу. Внутри корпуса скорость воды (кинетическая энергия) уменьшается, а энергия давления увеличивается. Энергия напора обеспечивает воде энергию, необходимую для перетекания в нужное место. Этот тип насоса подходит для всех видов орошения, таких как дождевание, боковое, центральное и бороздовое орошение. На рисунке ниже показаны компоненты центробежного насоса для орошения и его рабочий механизм.
Рисунок: Работа центробежного насоса (https://medium.com/@marinerspoint/centrifugal-pump-parts-working-and-diagram-98d19e7e9d12)
Типы ирригационных насосов
Существуют различные типы центробежных оросительных насосов, предназначенных для орошения сельскохозяйственных культур. Они представлены ниже:
Моноблочный оросительный насос
В этом агрегате нет муфты, характерной для других насосов. Единственный вал соединяет электродвигатель и рабочее колесо. Использование такой конструкции позволяет снизить стоимость насоса. Она также обеспечивает меньшие потери энергии, связанные с использованием муфты в других насосах. Главная особенность этого устройства заключается в том, что всасывающий и нагнетательный патрубки ориентированы под прямым углом друг к другу. Это очень распространенный насос на рынке.
Преимущества
- Простая конструкция, облегчающая ремонт, чистку и обслуживание.
- Небольшой размер по сравнению с другими насосами.
- Меньше потерь электроэнергии, так как у него нет муфты по сравнению с другими насосами.
- Он дешевле других центробежных ирригационных насосов.
- Универсальный размер, позволяющий использовать различные скорости потока и головки.
- Легко устанавливается.
- Высокая скорость потока.
- Высокая эффективность.
- Высокая надежность благодаря превосходной конструкции.
- Экономически эффективный
Недостатки
- Перед использованием его необходимо загрунтовать.
- Гибкость ограничена, поскольку насос и двигатель соединены одним валом.
- Он может перегреться, особенно если использовать его сверх допустимой мощности.
- Он подвержен кавитации.
- В нем используется только одно рабочее колесо.
Самовсасывающий оросительный насос
Особенность этого насоса заключается в том, что он самостоятельно заправляется до начала обычного процесса перекачки. Поэтому оператору не нужно вручную добавлять воду внутрь насоса, чтобы выполнить обычную заливку, что характерно для других насосов. Когда насос включается, его крыльчатка вращается, создавая вакуум. Таким образом, вода поступает в насос из источника. Вода смешивается с воздухом внутри насоса. Поскольку воздух имеет низкую плотность, он поднимается над водой. Воздушно-водяная смесь поднимается вверх по насосу к выходному отверстию, где воздух выходит, а вода возвращается в резервуар насоса. Затем вода смешивается с оставшимся воздухом и снова поднимается вверх. Процесс повторяется до тех пор, пока весь воздух не будет удален, после чего начинается обычное перекачивание воды.
Рисунок: Самовсасывающий насос для удаления воздуха
Источник: https://www.northridgepumps.com/article-89_what-are-self-priming-pumps
Преимущества
- Способность к самовосстановлению.
- Универсальный размер, позволяющий использовать различные головки и скорости потока.
- Высокая скорость потока.
- Низкие эксплуатационные расходы.
- Простая установка и ремонт.
- Грунтование занимает менее одной минуты.
- Простота в эксплуатации.
- Он способен обрабатывать воду со взвешенными частицами.
- Высокая надежность и долговечность.
- Компактный и простой дизайн.
- Устойчивость к коррозии.
Недостатки
- Его нужно грунтовать, когда он новый или после долгого пребывания без использования.
- Эффективность относительно ниже, чем у других насосов.
- Относительно высокая первоначальная стоимость.
Погружной насос для орошения
Этот насос, как следует из названия, работает, будучи погруженным в перекачиваемую воду. Он подходит для перекачивания воды из скважин, глубоких подземных резервуаров и других подобных случаев. Производитель разработал насос с герметичным корпусом, чтобы ни одна капля воды не попала внутрь насоса. Попадание воды внутрь насоса приведет к повреждению двигателя насоса и других электрических компонентов, что сделает насос неработоспособным. В конструкции насоса предусмотрен кабель питания, по которому электроэнергия передается от розетки к насосу. Кроме того, насос оснащен системой управления, позволяющей включать/выключать его без необходимости извлечения из глубокого подполья.
Преимущества
- Он работает, будучи погруженным в воду.
- Не допускает проникновения воды.
- Он работает, будучи погруженным в воду.
- Имеет длительный срок службы.
- Высокая надежность и экономичность.
- Он самовсасывающий.
- Высокая эффективность.
- Высокая скорость потока и напор насоса.
- Универсальный размер.
- Устойчивость к коррозии.
- Компактный и простой дизайн.
Недостатки
- Высокая первоначальная стоимость по сравнению с другими насосами той же мощности.
- Проверка, ремонт и техническое обслуживание - это сложная задача.
- Он подвержен кавитации.
Оросительный насос с раздельным корпусом
Оросительный насос с раздельным корпусом
Этот насос состоит из двух камер корпуса. Обе камеры соединены между собой с помощью болтов и гаек. Некоторые модели имеют два всасывающих патрубка, что обеспечивает двойное всасывание и, соответственно, высокую скорость потока. Эти насосы изготавливаются из прочных металлических материалов, которые гарантируют защиту от высокого давления и коррозии. Существуют два типа: вертикальный и разъемный. Вертикальный тип занимает меньше места по сравнению с горизонтальным типом той же производительности. Такое устройство подходит там, где требуется высокое давление. Горизонтальный тип - самый распространенный из двух типов. Он подходит для использования там, где требуется вода под постоянным давлением и длительное время работы.
Рисунок: Оросительный насос с раздельным корпусом
Преимущества
- Высокая надежность по сравнению с большинством других насосов.
- Высокая скорость потока 3500 м3/ч
- Способность работать в течение многих часов, не перегреваясь.
- Возможность двойного всасывания.
- Легко собирается и разбирается.
- Устойчивость к коррозии.
- Способность выдерживать высокое давление.
- Высокая прочность и надежность.
- Поставляются с одинарным или двойным всасыванием.
- Легкий доступ к внутренним компонентам.
- Простая установка, ремонт и обслуживание
- Доступны различные размеры.
- Устойчивость к коррозии.
- Высокая эффективность.
Недостатки
- Высокая стоимость по сравнению с другими насосами.
- Низкая относительная гибкость.
- Большой по размеру и, соответственно, тяжелый по весу.
- Требуется грунтовка.
- Склонны к кавитации.
Оросительный насос на солнечных батареях
Это особый тип насоса, работающий от солнечной энергии. В насосе используются фотоэлектрические (ФЭ) солнечные панели, которые собирают солнечную энергию и передают ее насосу. Насос состоит из солнечных панелей, контроллера заряда, выключателей/предохранителей и электрических кабелей. Насос работает так же, как и другие центробежные насосы: при включении он вращает крыльчатку и, таким образом, создает давление и кинетическую энергию, необходимую для транспортировки воды в нужное место. Этот насос применяется практически во всех видах орошения, таких как полив по бороздам, террасный полив, дождевание, центральное орошение и боковое орошение.
Рисунок: Насос для ирригации на солнечных батареях (https://www.jesaton.co.ke/solar-water-pumping-systems-installation-in-kenya/).
Преимущества
- Легко ремонтировать и обслуживать.
- Экологически чистый.
- Подходит для удаленных районов.
- Простая установка.
- Высокая надежность.
- Длительный срок службы.
- Не требует особого ухода.
- Портативный.
- Никаких затрат на топливо.
- Не требуется больших трудозатрат.
Недостатки
- Высокие первоначальные затраты.
- Он не может работать ночью или в пасмурную погоду.
Оросительный насос с дизельным двигателем
Это насос, работающий от дизельного двигателя. Насос и двигатель собраны в единый блок. Он подходит для использования в тех случаях, когда источник воды находится вдали от электросети. Вращение коленчатого вала двигателя помогает вращать вал насоса, в результате чего крыльчатка вращается, обеспечивая поток жидкости. Этот насос можно использовать для дождевания, бокового и центрального орошения.
Рисунок: Оросительный насос с дизельным двигателем (https://www.purityfire.com/gasoline-diesel-pump/portable-2-inch-3-inch-irrigation-diesel.html ).
Преимущества
- Очень портативный.
- Подходит для использования в отдаленных районах.
- Универсальный размер.
- Длительный срок службы.
- Широкий диапазон расхода и напора.
- Легко устанавливается и ремонтируется.
Недостатки
- Дорогое обслуживание и эксплуатация.
- Высокое потребление энергии.
- Его нужно загрунтовать.
- Тяжелый по сравнению с другими насосами.
Шаги по выбору правильного насоса для орошения
Определите потребности в воде
На этом первом этапе необходимо учитывать различные факторы. К ним относятся:
- Объем воды. Здесь нужно ответить на вопрос: "Сколько воды требуется в день?".
- Затем определите источник воды. Например, если вода поступает из глубокого колодца, то лучше всего подойдет погружной насос. Если вода из неглубокого колодца или из реки, то хорошо подойдет моноблочный насос, насос с разъемным корпусом, самовсасывающий насос.
- Мощность и размер насоса. Исходя из объема воды, необходимого в день, определите размер и мощность насоса. Если вы не знаете, как произвести расчет, вы можете проконсультироваться с экспертами по насосам, которые, исходя из ежедневной потребности в воде, предложат вам различные насосы, которые будут служить вам лучше. Выберите тот, который будет служить вам лучше всего.
- Обслуживание и долговечность. Эксперт по насосам предложит варианты насосов, но убедитесь, что вы выбрали тот, который изготовлен из прочных материалов. Это обеспечит устойчивость к коррозии. Кроме того, выбирайте тот, который не будет часто выходить из строя, поскольку частые ремонты и обслуживание в итоге опустошат ваши карманы.
- Бюджет. В этом случае постарайтесь сравнить различные варианты насосов и их цены. Также учитывайте стоимость установки, энергопотребление и расходы на обслуживание. В заключение выберите насос, который соответствует вашему бюджету, но при этом должен удовлетворять вашим требованиям к перекачиванию.
Правильно подберите размер насоса.
Чтобы выбрать лучший насос для полива, необходимо учитывать такие факторы, как давление и расход воды. Это позволит убедиться, что насос соответствует вашим потребностям в водоснабжении. Поэтому рассчитайте оптимальный размер насоса, исходя из диапазона напора, расхода и условий эксплуатации. Если вы правильно подберете насос, то получите тот, который будет эффективно удовлетворять ваши ежедневные потребности в воде, не испытывая недостатка в производительности или перегрузок. Кроме того, правильно подобранный насос будет недорогим в эксплуатации, поскольку не будет часто ломаться. Кроме того, он не будет потреблять слишком много электроэнергии. Существует четыре ключевых фактора, которые помогут вам выбрать идеальный насос для полива:
- Давление и расход. Под расходом понимается объем воды, необходимый за определенный промежуток времени. Он измеряется в единицах измерения m3/час, литры в минуту (LPM) или галлоны в минуту (gpm). Итак, сколько воды вам нужно за один час? Убедитесь, что расход и напор соответствуют приобретаемому насосу.
- Размер впускного/выпускного отверстия. Убедитесь, что насос соответствует размеру системы водоснабжения, то есть убедитесь, что входное и выходное отверстия соответствуют размерам труб для эффективной передачи воды. Кроме того, это позволит избежать протечек труб и клапанов из-за избыточного давления.
- Вертикальная высота (диапазон напора). На какое расстояние по вертикали насос будет поднимать воду? Это очень важный фактор, который гарантирует, что насос для орошения сможет эффективно поднимать воду из источника.
- Горизонтальное расстояние перекачки. Этот фактор, наряду с вертикальной высотой, существенно влияет на способность вашего насоса перекачивать воду к определенному месту назначения.
Технические характеристики насоса
- Скорость разгрузки. Ее также называют скоростью потока. Чем выше скорость нагнетания, тем быстрее перекачка, и наоборот. Убедитесь, что скорость нагнетания соответствует необходимому расходу. Это также связано с количеством воды, которое вам необходимо в день.
- Требования к мощности. Это количество энергии, которое потребуется насосу, чтобы обслуживать вас во время работы. Она измеряется в лошадиных силах (л.с.) или киловаттах (кВт). Потребность в мощности зависит от общего напора и расхода. Чем выше напор и расход, тем больше потребляется энергии, а значит, тем больше затраты на электроэнергию.
- Уровень шума. Выбирайте насос, в конструкции которого предусмотрены функции снижения уровня шума. Это необходимо, особенно если насос будет установлен рядом с жилыми домами. Это позволит не беспокоить окружающих.
- Конструкционные материалы. Проверьте, из каких материалов изготовлен ваш насос. В этом случае рекомендуется выбирать насос из коррозионностойких материалов. Это может быть сталь или высококачественный термопластик. Выбор насоса из таких материалов позволит ему прослужить десятилетия.
Проверьте гарантию на насос
Перед покупкой проверьте гарантию на насос. Гарантия показывает, что компания уверена в том, что продала вам идеальный продукт. Опять же, если при изготовлении насоса были обнаружены недостатки, это означает, что производитель будет готов обменять неисправный насос на новый и качественный.
Факторы, которые необходимо учитывать при выборе системы орошения
Тип почвы
Тип почвы существенно влияет на используемый метод полива, а также на время полива. Плотные глинистые почвы способны удерживать влагу в течение длительного времени по сравнению с песчаными почвами, поэтому они нуждаются в меньшей норме полива. С другой стороны, песчаные почвы нуждаются в частой подаче воды для обеспечения влаги в корнях.
Топография земли
Система центрального орошения и тревеллерная система не должны использоваться на сильно наклонных или холмистых землях. Капельная система будет работать лучше, если боковые каналы будут проходить вдоль топографических линий.
Местные погодные условия
Капельное орошение хорошо работает при сильных ветрах, а также в засушливых зонах с низкой влажностью. Однако в таких случаях спринклеры не подойдут, так как потери воды будут очень велики.
Виды сельскохозяйственных культур
Капельное и дождевальное орошение требует больших инвестиций. Поэтому рекомендуется использовать их на высокоценных культурах, таких как садовые культуры, мелкие фрукты и овощи, а не на сое и пшенице.
Качество воды
Системы капельного орошения нуждаются в определенной фильтрации. Также в фильтрации иногда нуждаются подвесные системы, например дождеватели. Проверьте воду на наличие болезнетворных микроорганизмов, переносимых водой. В зависимости от метода орошения и используемых культур может потребоваться введение хлора. Еще одна проблема с водой - растворенные минералы и растворимое железо.