Comparison of Some Pumping Parameters in Submersible and Vertical Shaft Deep Well Pumps

Abstract

Agricultural irrigation activities are provided from underground and surface water resources. Two types of deep well pumps submersible and vertical shaft are used to bring the underground water resources to the surface. In the study, The effects of different flow rates of submersible pumps with an outer diameter of 150 mm (D1), 175 mm (D2), and 200 mm (D3) and shaft type deep well pumps with an outer diameter of 150 mm (M1), 175 mm (M2) and 200 mm (M3), the well water level drop noise level, power drawn from the network and total dynamic height values were compared. In the comparison of pump types, analysis of variance and Tukey test were applied to the well drawdown values. According to the trial results, as the nominal diameters of the same type pumps increased, the well water level drop generally increased. In all pump combinations (D1-M1, D2-M2, D3-M3), well water level drop values among pump types were found to be statistically significant (p <0.01). In general, more reduction has been realized in submersible pumps compared to vertical shaft pumps. The noise level was measured as 76.64-78.91 dBA in the D1-M1 pump type, 76.64-78.91 dBA in the D2-M2 pump type and 72.24-80.12 dBA in the D3-M3 pump type, respectively. As the pump nominal diameter increased, the vertical shaft pumps worked with louder noise. In the average of all flow rates, in D2-M2 pump types, the submersible pump attracted 8.4% more electrical energy than the vertical shaft pump. In D3-M3 pump types, the vertical shaft pump attracted 8.3% more electrical energy than the submersible pump. In all pump types, a higher total dynamic head value was obtained in the submersible pump compared to the national pump. In general, when the same operating conditions are met, it will be appropriate to choose submersible pumps in terms of the total dynamic head provided by the pumps and the power drawn from the network.

Keywords

• Submersible
• Vertical shaft pump
• Drawdown
• Noise level
• Total dynamic head

Dalgıç ve Düşey Milli Derin Kuyu Pompalarında Bazı Pompaj Parametrelerinin Karşılaştırılması

Öz

Tarımsal sulama faaliyetleri yer altı ve yer üstü su kaynaklarından sağlanmaktadır. Yer altı su kaynaklarının yeryüzüne çıkarmak için dalgıç ve düşey milli olmak üzere iki tip derin kuyu pompası kullanılmaktadır. Çalışmada 150 mm (D1), 175 mm (D2) ve 200 mm (D3) dış çapa sahip dalgıç ve 150 mm (M1), 175 mm (M2) ve 200 mm (M3) dış çapa sahip milli tip derin kuyu pompalarının farklı debi değerlerinde kuyu su seviyesi düşümüne, gürültü seviyesine, şebekeden çekilen güce ve toplam dinamik yükseklik değerlerine etkileri karşılaştırılmıştır. Aynı anma çapına sahip pompa tipleri kombinasyon olarak ele alınmıştır. Pompa tiplerinin karşılaştırılmasında kuyu su seviyesi düşüm değerlerine varyans analizi ve Tukey testi yapılmıştır. Deneme sonuçlarına göre, aynı tip pompaların anma çapları arttıkça kuyu su seviye düşümü genel olarak artmıştır. Pompa kombinasyonlarının (D1-M1, D2-M2, D3-M3) tamamında pompa tipleri arasındaki kuyu su seviyesi düşüm değerleri istatistiki açıdan önemli bulunmuştur (p<0.01). Genel olarak dalgıç pompalarda milli pompalara göre daha fazla düşüm gerçekleşmiştir. D1-M1 pompa tipinde gürültü seviyesi sırasıyla 74.04-73.07 dBA, D2-M2 pompa tipinde 76.64-78.91 dBA ve D3-M3 pompa tipinde ise 72.24-80.12 dBA olarak ölçülmüştür. Pompa anma çapı arttıkça milli pompalar daha fazla gürültülü çalışmıştır. Tüm debi değerlerinin ortalamasında, D2-M2 pompa tiplerinde dalgıç pompa milli pompaya göre %8.4 daha fazla elektrik enerjisi çekerken, D3-M3 pompa tiplerinde ise milli pompa dalgıç pompaya göre %8.3 daha fazla elektrik enerjisi çekmiştir. Pompa tiplerinin tamamında dalgıç pompada milli pompaya göre daha fazla toplam dinamik yükseklik değeri elde edilmiştir. Genel olarak aynı çalışma şartlarının sağlandığı durumlarda pompaların sağladığı toplam dinamik yükseklik ve şebekeden çektikleri güç bakımından dalgıç pompaların tercih edilmesi uygun olacaktır.

Anahtar Kelimeler

• Dalgıç pompa
• Milli pompa
• Düşüm
• Gürültü seviyesi
• Toplam dinamik yükseklik

Kaynakça

1. Anonim, (2002). Rotodinamik Pompalar–Hidrolik Performans Kabul Deneyleri,Sınıf 1 ve Sınıf 2. Türk Standardları Enstitüsü, Ankara. TS EN ISO 9906.
2. Anonim, (2019). 2019 Faliyet Raporu. http://www.dsi.gov.tr/docs/stratejik-plan/dsi-2019-faaliyet-raporu.pdf?sfvrsn=2 (Erişim tarihi: 05.08.2020).
3. Atmaca, S., (1998). Dalgıç Pompalara Uygulanan Pompa Kabul Deneyleri, 3. Pompa Kongresi, 24-26 Eylül, İstanbul, s.10-15.
4. Baysal, K., (1979). Tam santrifüj pompalar: hesap, çizim ve konstrüksiyon özellikleri, İstanbul Teknik Üniversitesi, s. 24.
5. Čdina, M., (2003). Detection of cavitation phenomenon in a centrifugal pump using audible sound, Mechanical systems and signal processing, 17 (6), 1335-1347.
6. Čudina, M., Prezelj, J., (2009). Detection of cavitation in operation of kinetic pumps. Use of discrete frequency tone in audible spectra, Applied Acoustics, 70 (4), 540-546.
7. Culver, G., Rafferty, K. D., (1998). Well Pumps, Geo-Heat Center, pp 7-13.
8. Çalışır, S., (2009). 14. Bölüm Sulamada Pompaj Tesisleri, Tarım Makineleri, Edt: Gazanfer., E., Ankara: Nobel Yayın Dağıtım, s. 544.

9. Ertöz, A., (1996). Yer altı suları pompaj ekonomisi ve pompa seçimine etki eden faktörler. 2. Pompa Kongresi, 3-5 Nisan, s. 24-33.
10. Gölcü, M., (2002). Üç Kademeli Dalgıç Pompaların Performans Eğrilerinin İncelenmesi, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 8 (2), 149-154.
11. Güneş, M. T., Konuralp, O., (1998). Dik Türbin Pompaların Testleri ve Kabul Kriterleri. 3. Pompa Kongresi. 24-26 Eylül, İstanbul, s. 16-22.
12. Kalkat, M., Veli, T., (2019). Dalgiç Pompalarda Yapay Sinir Ağlari Kullanilarak Deneysel Akış Analizi, Konya Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7, 895-908.
13. Karassik, I. J., Messina, J. P., Cooper, P., Heald, C. C., (2001). Pump handbook, McGraw-Hill New York, pp. 1824
14. Kurt, M., Çalışır, S., (2017). Derin Kuyu Pompalarında Anma Çapının Kuyudaki Su Seviyesinin Düşümüne Etkisi, Selçuk Tarım Bilimleri Dergisi, 3 (2), 291-297.
15. Maxime, B., Chen Li, F., (2015). Cavitation effects in centrifugal pumps-A review, Int. Journal of Engineering Research and Application, 10, 8.
16. Tezer, E., (1978). Sulamada Pompaj Tesisleri (proje, seçim ve işletme yöntemleri), Cilt 1-2-3. Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Adana.