Tarvittavan kokonaisnostokorkeuden laskeminen
Tutustu pumpun kokonaisnostokorkeuden laskentaperiaatteisiin.
Tarkastellaan ensin mitä paineparametrejä on otettava huomioon, jotta pumppu pystyy pumppaamaan vettä toivotusti kastelujärjestelmässä.
Kaiken kaikkiaan näitä parametreja on neljä, ja ne ovat:
• Kastelulaitteiden kuten sadettimien ja tippusuuttimien vaatima toimintapaine.
• Kitkahäviö, jota muodostuu järjestelmän putkissa, venttiileissä, käyrissä, T-haaroissa jne.
• Nostokorkeus.
• Imukorkeus.
Syvälle kaivoon asennettavissa pumpuissa, kuten porakaivopumpuissa, on otettava huomioon myös staattisen vedenkorkeuden aleneminen. Staattinen vedenkorkeus on pohjaveden pinnankorkeus silloin, kun kaivosta ei pumpata vettä.
Vedenpinta alkaa laskea heti, kun pumppu käynnistyy. Vedenpinta laskee, kunnes vesitasapaino saavutetaan. Tällöin pohjavesiesiintymään suodattuvan veden määrä on sama kuin kaivosta pois pumpatun veden määrä. Dynaaminen vedenkorkeus tarkoittaa pohjaveden pinnankorkeutta silloin, kun pumppu käy nimellisteholla.
Laskettaessa uppopumpun kokonaisnostokorkeutta on otettava huomioon kaksi eroa kuiva-asenteiseen pumppuun nähden:
• Imukorkeutta ei ole. Sen sijaan on otettava huomioon staattinen vedenkorkeus, jota voidaan verrata kuiva-asennetun pumpun imukorkeuteen.
• Alenema on lisättävä nostokorkeuteen.
Muut laskutoimituksen tekijät eivät muutu.
Seuraavaksi lasketaan kokonaisnostokorkeus, joka pumpun on tuotettava. Oletetaan, että:
• Kastelulaitteiden vaatima toimintapaine on 0,5 baaria, mikä vastaa 5 metrin nostokorkeutta.
• Putkien, käyrien, venttiilien ja T-haarojen kitkahäviöksi on laskettu 2,5 baaria, mikä vastaa 25 metriä nostoa.
• Nostokorkeus on vain 20 m.
• Staattinen vedenkorkeus – joka vastaa kuiva-asenteisen pumpun imukorkeutta – on 50 metriä.
• Kaivon alenema on 3 metriä.
Näiden oletusten mukaan pumpun kokonaisnostokorkeuden on oltava 5+25+20+50+3 eli 103 metriä. Videolla ”Pumpun virtaaman laskeminen” laskimme, että tuoton on oltava 212 m3/h ja valitsimme käyttökohteeseen SP215-pumpun.
Pumppukäyrä osoittaa, että 4-jaksoinen pumppu tuottaa tarvittavan tuoton ja nostokorkeuden. Kyseessä oleva pumppu on malliltaan SP215-4. Se on nelijaksoinen eli siinä on 4 erillistä juoksupyörää sekä 75 kW:n moottori.
Tässä esimerkissä vaadittu tuotto osui suoraan yhdelle käyristä. Oletetaan, että nostokorkeudeksi olisi riittänyt 100 metriä. Siinä tapauksessa toimintapiste on kahden käyrän välissä, eikä yksikään käyrä vastaa sitä suoraan. Tässä tilanteessa valitaan toinen lähimpänä olevista käyristä. Jos valitaan ylemmän käyrän mukainen pumppu, sen tuotto on varmuuden vuoksi hieman tarvittavaa suurempi. Jos valitaan alemman käyrän mukainen pumppu, sen pitää käydä hieman pidemmän aikaa, sillä sen tuotto on noin 197 m3/h vaaditun 212 m3/h sijaan.
Hyötysuhteen käyrä osoittaa, että kummassakaan tapauksessa valinnalla ei ole suurta merkitystä pumpun toimintaan tai hyötysuhteeseen.