Диаметр трубы для насоса: как подобрать напорную линию по подаче

Диаметр трубы для насоса определяет, сколько напора уйдёт на трение и сколько воды реально дойдёт до точки сброса. Слишком узкая труба съедает напор и сдвигает насос вправо по кривой, слишком широкая дороже и в воде с песком копит осадок. Поэтому диаметр подбирают по подаче так, чтобы скорость воды держалась в разумных пределах. Как диаметр меняет потери на длинной трассе, видно в статье о перекачке воды на 1 км.

Как подобрать диаметр трубы для насоса по скорости

Для напорных линий водоотлива ориентир — скорость воды 1–2 м/с, допустимо до 3 м/с. Внутренний диаметр считают по формуле:

d = √(4 · Q / (π · v)), где Q — подача в м³/с, v — скорость в м/с.

На короткой линии можно взять диаметр ближе к левой колонке, на длинной — ближе к правой. Потери на трение быстро растут при уменьшении диаметра. Как их посчитать, объясняет статья о потерях напора в трубопроводе, а как диаметр меняет рабочую точку насоса — статья о характеристике трубопровода.

Пропускная способность трубы и расход воды через трубу

Пропускная способность трубы — это расход при выбранной скорости. Формула расхода воды через трубу: Q = 3600 · v · π · d² / 4, где Q — в м³/ч, v — в м/с, d — в метрах. По таблице удобно проверить, хватит ли уже выбранного диаметра трубы для насоса с известной подачей.

Считают по внутреннему диаметру. Больше 2–3 м/с в напорной линии водоотлива не закладывают: потери растут, и насос уходит влево по кривой.

Диаметр трубы для насоса не меньше патрубка

Трубу или рукав не берут уже напорного патрубка насоса. Сужение сразу на выходе даёт большие местные потери и повышает нагрузку на двигатель. Размеры патрубков у Grindex указаны в паспортах:

У исполнений H с высоким напором патрубок обычно меньше, чем у N той же серии. Если линия длинная, после патрубка ставят переход на больший диаметр.

Внутренний и наружный диаметр: ловушка ПНД

Полиэтиленовые трубы маркируют по наружному диаметру, а воду пропускает внутренний. Он зависит от толщины стенки, то есть от SDR. Например, у трубы ПНД 110 SDR 17 стенка 6,6 мм, и внутренний диаметр около 97 мм. У трубы 110 SDR 11 стенка 10 мм, внутри остаётся 90 мм. Поэтому при подборе по таблице сравнивают именно внутренний диаметр.

Когда диаметр трубы для насоса нужно увеличить

• Длинная линия. На сотнях метров трение съедает больше напора, чем подъём.
• Насосу не хватает напора в расчётной точке — больший диаметр снижает потери.
• Риск гидроудара на длинной жёсткой линии: меньшая скорость — слабее удар. Подробнее — в статье о гидроударе в трубопроводе.

Уменьшать диаметр ниже расчётного стоит только на коротких участках. И помните: в воде с песком при скорости ниже 1 м/с осадок оседает на дне трубы.

Какую трубу выбрать для насоса: ПНД, сталь или рукав

Для временного водоотлива удобнее напорный рукав: его быстро раскладывают и сворачивают. Однако при том же диаметре у рукава больше потерь, особенно на перегибах. Для постоянных линий берут трубы: ПНД — лёгкие и не ржавеют, сталь — для высокого давления и шахтных ставов. Выбор рукава разобран в статье о шланге для дренажного насоса. Подробнее — в статье о переходнике для шланга насоса.

Частые вопросы

Можно ли поставить трубу меньше патрубка, если линия короткая? Не стоит. Даже на короткой линии сужение на выходе снижает подачу и нагружает двигатель.

Что будет, если взять трубу намного больше расчётной? Потери будут минимальными, но линия дороже, а в воде с песком при низкой скорости копится осадок.

Какую скорость держать в линии с песком? Не ниже 1 м/с, иначе песок оседает. Для пульпы и шлама нужны свои расчёты.

Как проверить, что диаметр выбран правильно? Посчитайте потери, сложите их с высотой подъёма и найдите рабочую точку на кривой насоса. Это делает наш калькулятор напора и подачи.

Вывод: диаметр трубы для насоса подбирают по подаче так, чтобы скорость воды была 1–2 м/с, и не меньше напорного патрубка. На длинных линиях диаметр увеличивают, а у полиэтиленовых труб сравнивают внутренний, а не наружный диаметр. Патрубки и подачи всех моделей — в обзоре дренажных насосов Grindex. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.