Drenážní a kalová čerpadla jsou určena pro čerpání odpadních a splaškových vod. Vyrábějí se v široké škále výkonů a výkonových charakteristik pro domácí, průmyslové, komunální odpadní vody a úspěšně fungují na pozemcích domácností, zemědělských a průmyslových podnicích. Uživatelé však často mají otázku: které čerpadlo je lepší, drenážní nebo fekální?
Oblast použití podle typu pracovního prostředí
Obě čerpadla slouží k práci s čistými a znečištěnými pracovními médii. Výrazně se liší pouze přípustný typ znečištění pro každý typ zařízení.
Drenážní systémy jsou rozděleny do 3 typů:
- odvodnění a sušení;
- čerpání vyčištěných odpadních vod s nízkou úrovní znečištění;
- práce s odpady a kanalizací.
Drenážní modely se používají pro čerpání kapalin s pevnými abrazivními částicemi a nejsou vhodné pro dopravu velkých a vláknitých vměstků. Jsou vhodné pro odvlhčovací a drenážní aplikace, kde je povolená velikost pevných částic do 10 mm. Pokud takové čerpadlo selže, existuje možnost zaplavení čistou vodou.
Pro práci s vyčištěnou odpadní vodou bez výkalů lze instalovat drenážní čerpadlo, pokud velikost vměstků nepřesahuje 35 mm. V tomto případě může být v případě poruchy a zaplavení nutná dezinfekce a pracnější čištění prostoru.
Kanalizační instalace si snadno poradí s velkými součástmi, nečistotami a vlákny díky volnějšímu průchodu pro pracovní prostředí. Používají se pro čerpání splaškových vod s vměstky do velikosti 80 mm bez nebezpečí rozbití. Jejich práce s lehce kontaminovanými kapalinami však není ekonomicky proveditelná z důvodu vyšších kapitálových investic a provozních nákladů. Použití v tomto případě je přípustné, pokud průtok kapaliny není větší než 10 l/s. Fekální čerpadla navíc nejsou určena pro čerpání médií s vysokým obsahem abrazivních částic.
Jaký je rozdíl mezi konstrukcí fekálního čerpadla a drenážního čerpadla?
Konstrukční rozdíl mezi drenážním čerpadlem a fekálním čerpadlem je velmi významný. Vzhledem k tomu, že havárie kanalizačního systému vytváří extrémní situaci, která někdy vyžaduje i přesídlení obyvatel kvůli riziku infekce, je k odolnosti proti opotřebení a průchodnosti mechanismu přistupováno velmi zodpovědně.
Vírové oběžné kolo je nejméně náchylné na opotřebení. Toto je nejlepší volba, pokud potřebujete zajistit tlak pro relativně malé objemy. výhody:
- schopnost samonasávání;
- zvýšený pracovní tlak;
- schopnost pracovat s prostředím nasyceným plynem;
- zjednodušený samočistící pracovní mechanismus.
Fekální čerpadla jsou také vybavena jednokanálovými a vícekanálovými oběžnými koly. Všechny jsou vyrobeny převážně z litiny se samočisticím povlakem. Čepele jsou opatřeny řeznými hranami. Tento design prořízne nečistoty, pevné látky a vlákna a minimalizuje riziko ucpání.
Kanalizační zařízení má volný (kulový) průchod. Tím se výrazně snižuje riziko ucpání drenážního systému, ale čím širší průchod, tím nižší účinnost (asi 45 a dokonce až 20 %), takže spotřeba energie a provozní náklady takového zařízení jsou vysoké.
Rozdíl mezi fekálním a drenážním čerpadlem v provozním tlaku může být 3-7krát. Současně je úroveň účinnosti drenážních systémů téměř dvakrát vyšší – 80-95%. Čerpadla tohoto typu nemají volný průchod. Na vstupu je instalována síťka, velikost otvorů odpovídá kvalitě kapaliny (od 4 do 35 mm). Čerpadla jsou vybavena dynamickým čerpacím mechanismem s průtokovou dutinou, ve které je umístěno oběžné kolo, které dodává proud od vstupu k výstupu. Hlavní výhodou je rovnoměrné čerpání se stabilním tlakem. Tento mechanismus nemá samonasávací funkci, takže před jeho zapnutím se voda nalije do instalovaného drenážního systému.
Pořadí výběru zařízení pro drenážní systém
Je vhodné vybrat model v následujícím pořadí:
- Operační podmínky;
- typ konstrukce;
- způsob instalace a vhodná konstrukce motoru;
- požadovaný tlak a průtok;
- provedení a konfigurace.
Výpočet a výběr technických charakteristik se provádí podle standardního schématu pro zařízení všech typů. Volba typu čerpadla je ovlivněna přípustnou sací výškou, klimatickými podmínkami a kvalitou vody. Pokud je viskozita kapaliny vyšší než standardní, pak pro získání podobného tlaku je nutné zvýšit výkon motoru.
Konstrukce čerpadla na odpadní vodu
Typ oběžného kola fekálního čerpadla se volí s ohledem na kvalitu čerpané kapaliny. Každý design má své výhody a nevýhody.
- Uzavřené jednolopatkové oběžné kolo – nízká pravděpodobnost zablokování, velký průchod, odolnost proti opotřebení, vysoká účinnost. Vhodné pro čerpání odpadních vod obsahujících fekálie a vody obsahující kaly. Přípustná koncentrace pevných vměstků je 8 %.
- Uzavřené vícelopatkové oběžné kolo – hladký chod, nízký blokovací potenciál, velký průchod, odolnost proti opotřebení a vysoká účinnost. Při práci s kontaminovanou odpadní vodou je přípustný podíl pevných vměstků 5 %.
- Otevřené vícelopatkové kotouče s řezným mechanismem – nízké riziko ucpání drcením vměstků, úzký průchod, citlivost na abrazivní složky. Používá se hlavně v každodenním životě.
- Free-vírové oběžné kolo – není potřeba těsnění, minimální pravděpodobnost ucpání, schopnost pracovat se znečištěnými kapalinami, velký průchod, nejvyšší odolnost proti opotřebení a hladký chod, nízká účinnost. Vhodné pro odpadní vody obsahující fekálie a dlouhá vlákna.
- Axiální (vrtulové) kolo – pro práci s velkými objemy při nízkém tlaku s vysokou účinností.
Vírivé kolo má nejvyšší výkonnostní charakteristiky a schopnost vypořádat se s komplexními neabrazivními nečistotami, zatímco axiální kolo má nejvyšší účinnost a odolnost vůči abrazivům.
Jaký je rozdíl mezi fekální pumpou pro viskózní média?
Je-li pracovní prostředí heterogenní, voda obsahuje hodně kalného sedimentu, tuku, listí, pevných vměstků a zvyšuje se viskozita čerpaného proudu. To vede ke ztrátě tlaku, snížení účinnosti v důsledku zvyšujícího se zatížení oběžného kola a snížení otáček motoru. Takové provozní podmínky jsou zvláště nebezpečné pro odstředivá čerpadla s axiálními oběžnými koly, protože se zvyšuje riziko kavitace a mechanismus se zcela zastaví.
Pro viskózní kapaliny s hustým kalem nebo vysokým obsahem kalu jsou vhodná šneková čerpadla s jednotahovým rotorem (šnekem) otáčejícím se uvnitř dvouzávitového pryžového statoru. Kapalina se pohybuje od sacího konce k výtlačnému konci.
Jaký je rozdíl mezi konstrukcí drenážního čerpadla?
Pro odvod vyčištěné odpadní vody je vhodné použít lopatkové jednotky s vysokou účinností. Nejžádanější jsou odstředivá provedení s axiálním nebo volně vírovým oběžným kolem, které posouvá proudění od středu k periferii. Voda je vrhána lopatkami do spirálového výstupu a poté vstupuje do tlakového potrubí. Jednoduchá a relativně levná konstrukce s odolným kolem je odolná. Udržuje stabilní tlak a jeho výkonnostní charakteristiky lze upravit.
Výhody konstrukce čepele:
- vysoký výkon se stabilním tlakem;
- kompaktnost;
- Rychlost;
- schopnost pracovat v prostředí s abrazivními pevnými vměstky díky mezerám mezi lopatkami.
Konstrukce se skládá z vodícího okruhu pro přívod pracovní kapaliny, lopatkového kola, pouzdra se spirálovým vývodem, pohonu a těsnění. Oběžné kolo zvyšuje dynamické charakteristiky průtoku a spirálový výstup zpomaluje průtok a zvyšuje tlak.
Možnosti instalace čerpacího zařízení
Jsou možné následující typy instalace:
Ponorné modely pracují s úplným ponořením do čerpané kapaliny, která navíc odebírá teplo z elektromotoru. Jejich výhodou je vyšší tlak a nižší náklady na instalaci. Konstrukce je zajištěna speciálním zařízením se zvedacím/spouštěcím mechanismem. Ponorné čerpací zařízení je vhodné pro celoroční použití, jelikož se nachází pod bodem mrazu půdy. Je tichý a provozní režim je udržován automaticky.
Povrchové modely jsou umístěny v motorovém prostoru a pracovní kapalina se hromadí v přijímací nádrži. Potrubí musí být připojeno nejen na výstupu, ale také na vstupu. Je důležité, aby se vibrace nepřenášely do potrubí z čerpadla a aby se motor nepřehříval. Při vysokém zatížení a nepřetržitém provozu je nutný nucený odvod tepla speciálním kapalinovým chlazením.
Mobilní instalace se provádí pomocí podpěry čerpadla, která je namontována na sacím potrubí.
Pro výrazné zvýšení tlaku se používají vícestupňová čerpadla s několika oběžnými koly. Velikost tlaku odpovídá součtu charakteristik vytvořených každým stupněm.
Všechny elektromotory mají přímý start, jsou vybaveny tepelným relé, které řídí teplotu pracovního prostředí a nadproudovým relé, plovákovým spínačem pro ovládání hladiny kapaliny.
Taková rozmanitost provedení a typů instalace vám umožňuje vybrat si drenážní a odpadní čerpadlo pro každý konkrétní úkol: odvodnění podzemní vody ze studny nebo práce v kanalizačním systému s neupravenou odpadní vodou.
Drenážní a kalová čerpadla jsou určena pro čerpání odpadních a splaškových vod. Vyrábějí se v široké škále výkonů a výkonových charakteristik pro domácí, průmyslové, komunální odpadní vody a úspěšně fungují na pozemcích domácností, zemědělských a průmyslových podnicích. Uživatelé však často mají otázku: které čerpadlo je lepší, drenážní nebo fekální?
Kalová čerpadla se používají k čerpání směsi vody, písku a štěrku z lomů a jam. Maximální velikost abrazivních částic čerpaných produktem hydraulickou částí je až 12 mm. Takto obtížné podmínky vyžadují, aby výrobce zvolil odolné a trvanlivé materiály. Samotná konstrukce jednotky má také významné úpravy ve srovnání s modely pro čerpání čisté vody.
Co je to kalové čerpadlo, jak funguje, kde se používá – v tomto článku.
Návrhové prvky
Předpokládá se, že prvními spotřebiteli a zákazníky kalových čerpadel byly těžební společnosti. S pomocí takové jednotky je možné odvodnit důl nebo lom. Je také vhodná pro čerpání směsi písku a minerálů pro následné prosévání cenných hornin.
Přijatá definice uvádí: hlavním účelem kalové pumpy je čerpání vodní směsi písku s velkými příměsemi o velikosti až 2 mm. Výrobci nabízejí jednotky, které zvládnou částice o větším průměru. Proto se běžně rozlišují dva typy kalové pumpy:
- Písek. Jeho vlastnosti přesně odpovídají výše uvedené definici. Pískové čerpadlo je určeno pro práci v lomech. Používá se k těžbě písku. Je také žádané ve stavebnictví. Lze jej použít k čerpání vody z jámy vykopané pro základy budovy.
- Štěrk. Schopný čerpat vodu s poměrně velkými kameny o velikosti až 12 mm.
Vezměte prosím na vědomí, že výše uvedené charakteristiky jsou uvedeny jako vodítko. Přesné údaje jsou uvedeny pro každý model zvlášť. Závisí na velikosti jednotky, konstrukci oběžného kola a řadě dalších parametrů.
Princip činnosti kalového čerpadla
Princip činnosti kalové pumpy je podobný principu činnosti běžného odstředivého vodního čerpadla. Hlavní konstrukční prvky jsou:
- Pracovní kolo. Jeho konstrukce se podobá kolu používanému v odstředivých jednotkách. Kolo je disk se 4 nebo více lopatkami. Na oběžném kole vrtného čerpadla je jich výrazně více. Řídké uspořádání lopatek zajišťuje větší vzdálenost mezi nimi. Což je nezbytné pro efektivní čerpání písku a štěrku.
- Průtoková část. Má tvar připomínající skořápku. Tato konstrukce umožňuje vytvořit proud směsi vody a písku, čímž se zvyšuje účinnost jednotky.
- Hřídel namontovaná na systému ložisek a těsnění. Oběžné kolo je k ní připevněno.
- Pohonná jednotka. Hřídel čerpadla může být v zásadě poháněna pohonnou jednotkou jakéhokoli typu. Důležité je, aby měla požadovaný výkon a poskytovala otáčky nezbytné pro efektivní provoz. Řada zařízení Vzlet zahrnuje modely vybavené vlastním elektromotorem. K dispozici je také verze s flexibilní odnímatelnou hřídelí. Umožňuje organizovat pohon ponorného čerpadla z naftového/benzínového agregátu umístěného nad hladinou kapaliny.
Všechny prvky, které přicházejí do styku s čerpaným médiem, jsou vyrobeny z odolných a trvanlivých materiálů. Model Irtysh NSh6 proto používá litinu značky IMCh-2. Vyznačuje se zvýšenou odolností proti opotřebení. Volba materiálu je dána vysokou abrazivností čerpaného média.
Zbývající části těla a konstrukce jsou také vyrobeny z tlustého, odolného kovu. To je dáno obtížnými provozními podmínkami jednotky, rizikem poškození během přepravy, ponoření a zvedání.
Typy kalových čerpadel
Co se týče způsobu instalace, existují tři možnosti instalace:
- Ponorná. Tato řada zahrnuje kalová čerpadla Irtysh typu PS a PPS. Jedná se o uzavřené těleso s vertikálním uspořádáním prvků a vlastním elektromotorem. Horní část má smyčku pro připojení kabelu.
- Povrchové. Takové čerpadlo je instalováno na vlastním rámu nebo podvozku. Písečná směs je dodávána připojenou hadicí. Hmotnost takové průmyslové jednotky může dosáhnout 7 tun. Tlak, který poskytují, je až 105 metrů.
- Poloponorné. Polosuchá instalace předpokládá ponoření hydraulické části jednotky do čerpaného média, stejně jako u ponorných modelů. Napájecí jednotka je umístěna mimo kapalinu. S pracovní částí je spojena hřídelí.
Z hlediska způsobu uspořádání se kalová čerpadla dělí na:
- Vertikální. Oběžné kolo je rovnoběžné s hladinou kapaliny. Hřídel je kolmá ke dnu. Toto uspořádání je výhodné pro ponorné modely. Vertikální uspořádání součástí také usnadňuje provoz jednotek v úzkých šachtách.
- Horizontální. Uspořádání je typické pro povrchové modely. Hřídel je rovnoběžná s povrchem, na kterém je jednotka instalována. Oběžné kolo je k ní umístěno kolmo. V této verzi se vyrábějí produktivní modely řady NSh. Písek je přiváděn připojenou objímkou nebo trubkou.
Horizontální kalová čerpadla mohou být konzolová. Pohonná jednotka a pracovní část jsou namontovány na jednom podvozku. V tomto případě lze hřídele motoru a čerpadla spojit odnímatelným způsobem. To výrazně zjednodušuje údržbu zařízení.
Existují modely kalových čerpadel s řemenovým pohonem. Rychlost otáčení v nich je přibližně 1500-1800 ot/min. Parametr lze v případě použití elektromotoru změnit změnou převodového poměru řemenic nebo použitím frekvenčních měničů. Je však třeba si uvědomit, že hodnoty uvedené výrobcem poskytují lepší účinnost a vysokou účinnost. Otáčení oběžného kola rychlostí stanovenou výrobcem také zvyšuje spolehlivost jednotky a odolnost její konstrukce vůči poruchám. Změna frekvence otáčení může tyto parametry snížit.
Autor článku Alexander Shikhov
