การออกแบบบ่อสูบ

 

บ่อสูบ(SUMP)

    บ่อสูบ(SUMP) หมายถึงบ่อซึ่งปลายท่อดูดของปั๊มจุ่มอยู่ การออกแบบบ่อสูบจะต้องทำให้มีความเหมาะสมทางชลศาสตร์ เพื่อให้ของเหลวไหลเข้าสู่ปลายท่อดูดได้ทันตามความต้องการโดยไม่เกิดความปั่นป่วนในการไหล หรือระดับของของเหลวในบ่อลดลงมากจนทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของปั๊มต้องลดลง

    วัตถุประสงค์หลักในการออกแบบบ่อสูบก็เพื่อที่จะให้ของเหลวไหลเข้าสู่ปลายท่ออย่างสม่ำเสมอ และไม่มีอากาศไหลปนเข้าไปกับของเหลว ถ้าของเหลวไหลไปสู่ปลายท่อดูดไม่สม่ำเสมอ เป็นต้นว่าบางแห่งไหลเร็ว บางแห่งไหลช้า ความแตกต่างของความเร็วนี้ทำให้เกิดวังวน(Vortex) ขึ้น ซึ่งถ้าหากปลายของท่อดูดอยู่ต่ำกว่าระดับผิวของของเหลวไม่มากพอ วังน้ำวนก็จะพาเอาอากาศเข้าไปในปั๊ม ทำให้อัตราการสูบและประสิทธิภาพการทำงานลดลง สูบน้ำไม่ขึ้น เกิดเสียงดัง และอาจเร่งการสึกหรอในปั๊มให้สูงขึ้นอย่างรวดเร็วได้

    ความแตกต่างของความเร็วในการไหลในบ่อสูบกับสถานที่และเวลาเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดวังน้ำวนขึ้น ความแตกต่างดังกล่าวอาจจะมีสาเหตุมาจากรูปทรงของบ่อสูบและลักษณะที่ของเหลวจากแหล่งใหญ่ไหลเข้ามาสู่บ่อสูบ วังน้ำวนที่เกิดขึ้นอาจมองเห็นได้ชัดตลอดเวลาบนผิวของของเหลวหรืออาจจมหายไปเป็นครั้งคราว อาจจะกับที่หรือเคลื่อนที่ไปมาก็ได้ อย่างไรก็ตามถ้าวังน้ำวนลึกพอที่จะพาเอาอากาศเข้าไปปั๊มได้แล้วได้แล้วก็จะเป็นผลเสียต่อการทำงานของปั๊มทั้งสิ้น

    การจำกัดความเร็วของของเหลวที่ไหลเข้ามาสู่บ่อสูบให้ต่ำกว่า 0.60 เมตรต่อวินาที และความเร็วในบ่อสูบให้อยู่ในระดับต่ำกว่า 0.30 เมตรต่อวินาที จะช่วยลดโอกาสที่จะเกิดวังน้ำวนให้น้อยลง  แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าบ่อสูบที่ของเหลวไหลช้าจะเป็นบ่อสูบที่ดีเสมอไป ทั้งนี้ เพราะว่าถ้าแต่ละจุดภายในบ่อสูบมีความเร็วแตกต่างกันมาก แต่ให้ความเร็วเฉลี่ยต่ำบ่อสูบดังกล่าวก็อาจเกิดวังวนขึ้นได้

    บ่อสูบที่ดีก็คือบ่อสูบที่มีลักษณะเป็นรางหรือทางน้ำเปิดที่เป็นแนวตรง นำของเหลวจากแหล่งใหญ่ ตรงมาสู่ที่ตั้งของท่อดูด โดยไม่ต้องไหลผ่านสิ่งกีดขวางใดๆเลย และไม่ไหลผ่านท่อดูดอื่นด้วย ในกรณีที่มีท่อดูดหลายท่อในบ่อสูบเดียวกัน  การหักมุมของรางหรือทางน้ำเป็นสิ่งที่ควรหลีกเลี่ยง เพราะจะทำให้ความเร็วของการไหลไม่สม่ำเสมอและทำให้เกิดวังวนได้ ถ้าจำเป็นต้องให้ของเหลวไหลผ่านท่อดูด ซึ่งวางเรียงกันในแนวขนานกับทิศทางการไหลของของเหลวก็อาจจำเป็นต้องติดตั้งแผงแบ่งน้ำในแนวดิ่งหรือในแนวราบใต้ท่อดูด เพื่อให้การไหลไปสู่ปลายท่อดูดแต่ละท่อไม่ขึ้นแก่กัน  การทำให้ส่วนต่างๆของบ่อสูบเรียบสม่ำเสมอ มีการหักมุมน้อยจะช่วยให้คุณสมบัติทางชลศาสตร์ของบ่อสูบดีขึ้น

อัตราการไหลต่อปั๊มหนึ่งเครื่อง , แกลลอนต่อนาที

(ขนาดมาตรฐานบ่อสูบนี้ใช้เฉพาะกับของเหลวใสเท่านั้น สำหรับของเหลวที่มีของแข็งผสมให้คำแนะนำจากบริษัทผู้ผลิต)

 รูปที่ 7.1 ขนาดมาตรฐานของบ่อสูบสำหรับปั๊มซึ่งมีอัตราการสูบ 680 ถึง 68,000 ลบ.เมตรต่อชั่วโมง (3,000 ถึง 300,000แกลลอนต่อนาที )                         ซึ่งกำหนดขึ้นโดย Hydraulic Institute ของสหรัฐอเมริกา  

    

[ประปาไทยดอทคอมlเทคโนโลยี]

ที่มา : ปั๊มและระบบสูบน้ำ  รศ.ดร.วิบุลย์ บุญญธโรกุล