Насосные станции Rovatti и системы орошения

Ключевой элемент при подготовке проекта по орошению

Насосная станция Rovatti представляет собой сердце системы, которая отвечает за забор воды из источника и доставку ее под давлением через сеть к дождевальной системе (капля — микро-спрей — шланговая катушка — центральный пивот).

Очень часто этот момент упускается на подготовительной стадии глобального проекта, тогда как он имеет прямое влияние на:

• производительность,
• гибкость контроля и легкость использования,
• энергозатраты.

В 70-е годы заботой пионеров ирригации было установить какой-нибудь «насос» с приводом от трактора или дизельного двигателя.

Целью была простая подача воды под давлением для орошения…

Сегодня же применяется термин «насосная станция», и мы говорим о точности орошения, в основном потому, что с развитием технологий, операторам таких систем доступен ряд преимуществ:

• оптимизация применения воды с наилучшей энергоэффективностью,
• автоматизация системы для сокращения применения рабочей силы (системы под давлением),
• проектирование более безопасных систем (мульти-насосное решение),
• контроль и анализ системы (удаленный контроль – наблюдение).

Во Франции, т.к. электрическая энергия очень доступна, как в условиях дистрибуции через всю территорию, так и с экономической точки зрения, большинство ирригационных насосных станций (90%) —  электрические.

Они предлагают значительное упрощение в применении вместе со снижением затрат на обслуживание, а также меньше трудозатрат.

Наиболее часто применяемые насосы, тем не менее, это электронасосы, выбор которых будет зависеть от окружающей среды, в которой установлен электронасос, а кроме того, от происхождения источника воды: поверхностные воды, подземные воды, холмовые резервуары и др.

Погружные электрические насосы или насосы для буровых скважин

Такие насосы применяются для извлечения подземных вод из глубоких источников или буровых скважин.

Следуя из определения, насосы погружают в воду и подвешивают насос к вертикальной трубе.

Подача электроэнергии осуществляется через специальный погружной кабель (AD8).

Не является необычным во Франции устанавливать насосы на глубину 70м, чтобы извлечь воду и доставить ее на поверхность.

Насос должен всегда находиться в скважине поверх основных потоков воды, чтобы этот поток воды циркулировал вокруг мотора, таким образом, охлаждая его, прежде чем достичь фильтра насоса.

Две возможные функции:

• функция погружного электрического насоса – поднять воду вверх к поверхностному насосу (или бустерной установке), в этом случае он является подающим механизмом или водоподъемным насосом. В основном требуется меньше мощности – от 7,5 кВт до 45 кВт в зависимости от скорости потока;
• погружной электрический насос может также одновременно выполнять функции откачивания воды на поверхность и повышения давления, в этом случае мощность должна быть соответствующей – от 55 до 90 кВт.

 

Моноблочные мульти-стадийные поверхностные электрические насосы

Эти насосы доступны на рынке уже в течение 20 лет – в горизонтальном или вертикальном исполнении, рассчитанные на максимальную скорость потока 200 м3/час.

За счет модульности и простоты они представляют собой отличную альтернативу предыдущим поколениям более неуклюжих насосов на передвижных рамах-тележках, которые более сложны в обслуживании.

В более ранних версиях насоса их обязательно надо выравнивать, налаживать или центровать после каждого вмешательства.

В большинстве случаев эти насосы всасывают воду наверх, а напор всасывания ограничивается показателем NPSH насоса и скоростью потока.

В зависимости от модели, максимальный показатель среднего напора всасывания находится в районе 6 метров.

Профессионалы-насосники хорошо знают, что при установке такого типа насоса, размер и качество насоса имеют решающее значение для правильной работы.

Вертикальные насосы с трансмиссионным валом

Этот тип насосов был изначально разработан для откачивания воды из глубоких водоносных слоев – до того, как началась разработка погружных электрических насосов.

Насос погружается и получает привод от трансмиссионного вала, который находится внутри вертикальной трубы, с направляющим подшипником через каждые три метра.

Таким образом, глубина установки регулируется добавлением 3-ей секцией с лимитом около 100 метров, в зависимости от модели.

Первоначально насос получал привод от двигателя внутреннего сгорания благодаря угловой передаче в устье скважины.

Сегодня их широко применяют на Африканском континенте и на Среднем Востоке, их преимущество заключается в легендарной надежности.

На самом деле, с популяризацией электрической энергии, на смену угловой передаче пришел блок управления с возможностью принятия стандартизированного поверхностного электромотора.

В такой конфигурации появляется отличная альтернатива, которая совмещает погружной электронасос и поверхностный электронасос и объединяет преимущества обоих:

• в погруженном состоянии исключается риск, что насос будет работать впустую и требовать подкачки,
• мотор будет находиться над поверхностью, тем самым облегчая операции по обслуживанию.

В настоящее время, широко применяется для откачивания из емкостей, резервуаров и шахт, в сельском хозяйстве, но, в основном, в промышленности, где низкое расположение его фильтров или всасывающей сетки позволяет держать уровень воды на минимуме.

Сегодня многие пользователи вновь открывают преимущества этого типа насосов, т.к. у них мало эксплуатационных ограничений.

Другие насосы

• Менее применяемые или применяемы как резервные, насосы с приводом от ВОМ трактора имеют преимущество простого и дешевого использования; основным недостатком таких насосов является то, что трактор должен быть запущен и должен постоянно работать.
• Насосы на фланцах, предназначенные для создания тепловых насосных установок, преимуществом которых – мобильное решение.

Такие насосы фиксируются напрямую к фланцу двигателя и не требуют центровки, что облегчает обслуживание, и имеют более компактную комплектацию. Чтобы снизить уровень шума, в настоящее время такие установки могут экипироваться звукоизолирующим корпусом.

Применяемые материалы

В ирригации происходит откачивание необработанной воды, т.е. нефильтрованной воды с твердыми частицами (микрочастицами), которые могут быть абразивными, и это причина, по которой большинство насосов сделаны из чугуна.

Такой материал обеспечивает отличное сопротивление сложным условиям откачивания, таким образом, обеспечивая долговечность.

Для агрессивной воды (с большим содержанием железа) существуют альтернативы из нержавеющей стали, которые используют микро-сплав (литье) или шовную сварку.

Производительность

Производительность насосов определяется:

• скоростью потока в кубических метрах в час (м3/ч),
• высотой подъема в метрах напора (м), которая может быть переведена в единицы давления (бар), где напор в 10 м эквивалентен 1 бар.

Поглощаемая мощность насосов связана с тремя факторами — это скорость потока, давление и эффективность.

Если скорость потока или давление, или оба эти показателя увеличиваются, то требуемая мощность тоже автоматически будет увеличиваться.

Выбор насоса

Скорость потока должна отвечать требованию дождевальной системы.

Давление будет зависеть от конструкции сети (диаметр трубы), географических ограничений (разница в давлении или высоте), рабочего давления орошающих устройств и различных потерь напора в комплектующих системы (отводы, стопоры упора, клапаны).

Один параметр, который можно изменять для снижения давления и т. о. энергопотребления, кроме выбора дождевальной системы, это сеть трубопроводов.

Отсюда необходимость в правильной конструкции и размерах трубы в целях сэкономить как можно больше энергии.

Насос и его системы

Насосная станция включает в себя:

• один или несколько насосов,
• необходимые комплектующие: стопоры упора, невозвратный клапан, подсоединения труб к системе,
• пульт обеспечения безопасности и контроля,
• регулирующее устройство, наиболее популярное из которых сегодня – это контроллер частоты с простым интерфейсом.

Регулятор контроля частоты позволяет адаптировать установленное давление согласно скорости потока, требуемой для системы, что значительно снижает энергопотребление насосной станции и предлагает гибкость системы – работа становится легче и быстрее.

В отличие от традиционных систем регулирования при помощи клапанов двигателя, где искусственные потери давления создавались для снижения давления, насосная станция автоматически адаптируется к требуемым рабочим показателям системы.

Это означает, что энергия, потребляемая насосом или насосами, напрямую связана с требованием системы.

Заключение

Насосная станция Роватти является сердцем ирригационной системы и имеет прямой эффект на ее работу.

Как любой чувствительный компонент производственного процесса, она требует глубокого исследования при проектировании, а также регулярного мониторинга, который позволит всегда быть уверенным, что система остается надежной и с течением времени.

Вот почему, при установке или обновлении, в интересах пользователя остается:

• обратится к специалисту-установщику, который имеет в своем распоряжении профессиональную команду со всем техническим оснащением, необходимым для гарантирования качественного сервиса;
• выбрать производителя насосов, признанного в сфере ирригации благодаря профессионализму и высокой скоростью реагирования в сезон – срочные поставки насосов и запчастей.

 Сегодня при обновлении или модернизации насосных станций характерными показателями становятся удобство и экономия энергии, что напрямую позволяет пользователям ирригационных систем снижать операционные затраты.