Do wzięcia Rynek Instalacyjny 7-8/2016

POBIERZ BEZPŁATNIE - po prostu ZALOGUJ SIĘ na swoim koncie

Pompa do ścieków - sztuka kompromisu

Marcin Janczak  |  Rynek Instalacyjny 10/2015  |  09.11.2015
Pompa FZC z silnikiem z wewnętrznym układem chłodzenia
Pompa FZC z silnikiem z wewnętrznym układem chłodzenia
Hydro-Vacuum

O wyborze pompy powinny decydować przede wszystkim trzy czynniki – niezawodność, sprawność i cena urządzenia.

Niezawodność

System odprowadzenia ścieków komunalnych musi charakteryzować się bardzo wysoką niezawodnością. Jednym z czynników determinujących prawidłowość działania całego układu są pompownie, a w szczególności pracujące w nich pompy. O niezawodności pracy pomp decyduje odporność wirnika na blokowanie się elementami stałymi i długowłóknistymi wleczonymi przez ścieki oraz możliwość pracy w każdych warunkach otoczenia. Awaria pojedynczej przepompowni sieciowej nie stanowi znacznego zagrożenia dla bezpieczeństwa funkcjonowania całego układu – o wiele groźniejsze jest zatrzymanie pracy pomp w pompowniach zbiorczych, tłoczących ścieki z wielu zlewni np. do oczyszczalni ścieków.

Wyposażenie pompowni zbiorczej w kraty czyszczące ogranicza prawdopodobieństwo dopływu do pomp elementów niepożądanych, jednak nie eliminuje go całkowicie. Dotyczy to głównie elementów włóknistych, które w postaci rozdrobnionej przepływają przez kraty, gromadzą się w miejscach stagnacji, łączą w większe skupiska i okresowo zasysane są do pomp.

O możliwości nagłego przetłoczenia dużej liczby elementów włóknistych decyduje kształt wlotu wirnika pompy. Obniżenie liczby łopat wirnika w naturalny sposób zmniejsza współczynnik przesłonięcia wlotu i ogranicza możliwość zawieszania elementów włóknistych na wlotach łopatek, przy czym decydujący wpływ na niezawodność działania ma kształt krawędzi wlotowej.

Wklęsłość krawędzi wlotowej łopatek w dwóch płaszczyznach zapewnia maksymalny prześwit nad łopatką oraz powoduje zsuwanie się ciał włóknistych do środka kanału międzyłopatkowego, skąd w łatwy sposób zabierane są przez strumień pompowanej cieczy.
Pompownie zbiorcze ze względu na swoje rozmiary w większości dzielone są na część mokrą oraz suchą, w której zamontowane są pompy i armatura. Ryzyko zalania części suchej związane jest głównie z możliwością rozszczelnienia konstrukcji przegrody lub armatury oraz ryzykiem wystąpienia powodzi lub nawalnego deszczu.

Pompa FZC z silnikiem z wewnętrznym układem chłodzenia Rys. Hydro-Vacuum

Starsze konstrukcje pomp do ścieków budowane były jako pompy wałowe, w których wentylatorowy silnik napędowy znajdował się na najwyższym poziomie pompowni, a moment obrotowy przekazywany był przez wał do pompy znajdującej się na poziomie najniższym. Rozwiązanie to umożliwia pracę nawet w przypadku zalania części suchej, przy czym sama eksploatacja jest utrudniona z powodu konieczności utrzymania podpór łożyskowych długiego wału w odpowiednim stanie technicznym.

Nowoczesne rozwiązania pomp do ścieków dla pompowni zbiorczych są konstrukcjami monoblokowymi i mogą pracować zarówno w otoczeniu suchym, jak i w zatopieniu. Pierwotnie stosowano standardowe pompy zatapialne o stopniu ochrony IP68, gdzie silnik zabudowywany był w dodatkowym płaszczu, przez który przetłaczano pompowane ścieki, zapewniając tym samym chłodzenie silnika. Rozwiązanie to niesie jednak ryzyko zarastania płaszcza i z czasem pogorszenia warunków wymiany ciepła.

Najbardziej niezawodnym rozwiązaniem jest wyposażenie silnika pompy w autonomiczny układ chłodzenia niemający kontaktu z pompowanymi ściekami. Ruch cieczy w obiegu chłodzenia wymusza osadzony na wale dodatkowy wirnik obiegowy, który przetłacza podgrzaną w silniku ciecz przez wymiennik ciepła zlokalizowany w ścianie oddzielającej silnik od pompy. W wymienniku ciepło odbierane jest od czynnika chłodzącego i przez użebrowaną ścianę przekazywane do pompowanych ścieków, zapewniając równomierne chłodzenie silnika w każdych warunkach pracy.

Czytaj też: Projektowanie pompowni ścieków – wybrane zagadnienia >>>

Sprawność

Symulacja przepływu CFD przez pompę FZC z wirnikiem dwułopatowym; Rys. Hydro-Vacuum

Osiągnięcie wysokiej sprawności pompy do ścieków przy utrzymaniu bardzo dobrej odporności na blokowanie elementami stałymi i długowłóknistymi jest sztuką kompromisu pomiędzy zachowaniem dużego swobodnego przelotu przez wirnik oraz uzyskaniem kształtu kanału międzyłopatkowego, który będzie efektywnie konwertował energię mechaniczną w hydrauliczną. Te dwa warunki zdają się wykluczać wzajemnie. Uzyskanie wysokiej sprawności wirnika odśrodkowego wymaga, żeby kanały miedzyłopatkowe tworzyły równomierne dyfuzory o zadanej długości i odpowiednim kącie. Ułatwia to zastosowanie wirnika wielokanałowego wyposażonego w 5–7 łopatek, co jednak całkowicie uniemożliwia zachowanie wymaganego swobodnego przelotu, powodując nieprzydatność w transporcie ścieków.

Zastosowanie wirnika jednołopatowego maksymalizuje prześwit, ale utrudnia uzyskanie odpowiedniego kształtu kanału. Dodatkowym problemem jest nierównomierne zużywanie wirnika, który w trakcie eksploatacji łatwo może stracić wyważenie, powodując zwiększenie obciążenia łożysk i ich przedwczesne zużycie.

Zdrowym kompromisem jest wyposażenie wirnika w dwie łopatki o przestrzennej krzywiźnie ze specjalnie ukształtowaną wklęsłą krawędzią wlotową. Pozwala to uzyskać równomierny przepływ przez wirnik pompy przy zachowaniu bardzo dużego swobodnego przelotu, co umożliwia uzyskanie sprawności przekraczającej nawet 80%.

Koszt

Czynnikami decydującymi o całkowitym koszcie transportu ścieków są koszty energii, obsługi oraz zakupu pomp i części zamiennych. Pompownie zbiorcze ze względu na znaczną wydajność wyposażone są w pompy o mocy kilkudziesięciu i więcej kilowatów, co powoduje, że nie bez znaczenia jest ich sprawność. Nowoczesne rozwiązania układów przepływowych dają możliwość pompowania ze sprawnością powyżej 80%, co przekłada się na znaczne korzyści finansowe dla użytkowników.

Producenci pomp zazwyczaj stosują dwie strategie odnośnie do ceny swoich produktów. Pierwsza to strategia „zdrowej” ceny pompy i części zamiennych, ustalanych na podstawie kosztu wytworzenia powiększonego o marże. Druga strategia to niska cena pompy, ale wysoka cena części zamiennych i usług serwisowych, która ma przynieść zysk przedsiębiorcy w trakcie eksploatacji urządzenia.

Dodatkowo o koszcie eksploatacji może decydować również rodzaj stosowanych elementów składowych, takich jak łożyska i uszczelnienia. Koszt specjalnych uszczelnień, dostępnych wyłącznie u producenta pompy, może być kilkukrotnie wyższy niż uszczelnień standardowych, które oferuje wielu dostawców.

Kompromis pomiędzy ceną zakupu i kosztem eksploatacji musi znaleźć przyszły użytkownik pompy. Dla pomp zużywających znaczne ilości mocy należy wybierać rozwiązania o najwyższej sprawności, zwracają uwagę nie tylko na koszt urządzenia, ale również rodzaj i koszt części zamiennych wymaganych w trakcie całego okresu eksploatacji. 

 

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


  Nowa generacja kotłów wiszących- przekonaj się na czym polega ich fenomen »

Wykorzystując ciepło utajone pary wodnej zawartej w spalinach, technologia kondensacji odzyskuje możliwie (...) czytaj dalej »


 

Szukasz niezawodnej złączki listownej? Obejrzyj film » Jak wkomponować kurtynę powietrzną w otoczenie »
Do wszystkich rodzajów przewodów, bogaty system mostkowania (...)  czytaj dalej »

Zasadność stosowania kurtyn powietrznych w obiektach użyteczności publicznej nie podlega (...) czytaj dalej »

 

Ogranicz błędy przy ustalaniu przepływu wody w instalacjach »

W centralnym ogrzewaniu czy instalacjach wodociągowych bardzo ważną kwestią jest (...) czytaj dalej »

 


Obniż koszt zużycia energii w przemyśle »
 3 sposoby na wybór napędu do bramy garażowej »
Rosnące zapotrzebowanie na energię, wynikające z rozwoju gospodarczego, wymusza konieczność obniżenia kosztów jej zużycia (...) czytaj dalej »   Wykonujemy usługi cięcia plazmą, nożycami gilotynowymi i piłami taśmowymi (...) czytaj dalej »

 


Jak prawidłowo oświetlić pokój dzienny »

Dobrze dobrane oświetlenie w pokoju dziennym potrafi wiele zmienić. Od tego, jaki rodzaj lamp (...) czytaj dalej »

 


 


Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:

Bez wysiłku, prosto na Twoją skrzynkę:
- nowości techniczne i wydarzenia branżowe
- praktyczne porady ekspertów.
7-8/2017

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Audyt energetyczny przedsiębiorstw
  • - Kotły – nowe konstrukcje
Zobacz szczegóły

Przeglądarka produktów: Oczyszczanie ścieków

Tubes International Sp. z o.o. Tubes International Sp. z o.o.
Tubes International istnieje na rynku od 1993 roku. Wieloletnie doświadczenie pozwoliło zdobyć pozycje lidera wśród dostawców węży i...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl