Канализационный насос — искусство компромисса

 

Содержание:

Выбор насоса должен определяться в первую очередь тремя факторами — надежностью, экономичностью и ценой устройства.

Надежность

Надежность работы насоса определяется устойчивостью ротора к блокированию твердыми и длинноволокнистыми элементами, доставленных сточными водами, и способностью работать в любых условиях окружающей среды. Отказ единичной насосной станции не представляет существенной угрозы безопасности всей системы — гораздо опаснее останавливать работу насосов на коллективных насосных станциях, откачивающих сточные воды из нескольких бассейнов, например — очистные сооружения.

Канализационный насос - искусство компромисса

Оснащение насосной станции защитными сетками снижает вероятность попадания нежелательных элементов в насосы, но не устраняет ее полностью. Это относится главным образом к волокнистым элементам, которые в измельченной форме проходят через решетки, накапливаются в местах застоя, объединяются в более крупные скопления и периодически всасываются в насосы.

Форма входа рабочего колеса насоса определяется возможностью внезапного выдавливания большого количества волокнистых элементов. Уменьшение количества лопастей ротора естественным образом ограничивает возможность подвешивания волокнистых элементов на лопастях, причем решающее влияние на эксплуатационную надежность оказывает форма впускной кромки.

Вогнутость входного края лопаток в двух плоскостях обеспечивает максимальный зазор над лопаткой и заставляет волокна скользить в середину межлопастного канала, откуда они легко удаляются потоком перекачиваемой жидкости. Сборные насосные станции, в силу своих размеров, в основном разделены на влажную и сухую части, в которых установлены насосы и фитинги. Риск затопления сухой части связан, главным образом, с возможностью вскрытия конструкции перегородки или арматуры, а также с риском наводнения или дождя.

Старые конструкции канализационных насосов были построены в виде шахтных насосов, в которых приводной двигатель вентилятора был расположен на самом высоком уровне насосной станции, а крутящий момент передавался через вал на насос, расположенный на самом низком уровне. Это решение позволяет работать даже в случае затопления сухой части, при этом сама работа затруднена из-за необходимости поддержания опор подшипников длинного вала в надлежащем техническом состоянии.

Видео: Лучший канализационный насос !!! (Best sewage pump)

Современные решения канализационных насосов для сбора насосных станций представляют собой моноблочные конструкции и могут работать как в сухой среде, так и при затоплении. Первоначально использовались стандартные погружные насосы со степенью защиты IP68, в них двигатель был встроен в дополнительную рубашку, через которую прокачивались сточные воды, что обеспечивало охлаждение двигателя. Тем не менее, это решение имеет риск засорения, и со временем условия теплообмена ухудшаются.

Наиболее надежным решением является оснащение двигателя насоса автономной системой охлаждения, которая не вступает в контакт с перекачиваемой сточной водой. Движение жидкости в контуре охлаждения обеспечивается дополнительным ротором, установленного на валу, который нагнетает жидкость, предварительно нагретую в двигателе, через теплообменник, расположенный в стенке, отделяющей двигатель от насоса. В теплообменнике тепло собирается из охлаждающей жидкости и через ребристую стенку подается в насосные сточные воды, обеспечивая равномерное охлаждение двигателя при любых условиях эксплуатации.

 

Эффективность

Достижение высокой эффективности канализационного насоса при сохранении хорошего сопротивления блокированию твердых и длинноволокнистых элементов является искусством компромисса между поддержанием большого свободного прохода через ротор и получением формы межлопастного канала, который будет эффективно преобразовывать механическую энергию в гидравлическую.

Эти два условия, кажется, исключают друг друга. Для достижения высокой эффективности центробежного рабочего колеса необходимо, чтобы межосевые каналы создавали однородные диффузоры заданной длины и угла. Это облегчает использование многоканального ротора, оснащенного 5-7 лопастями, что, однако, полностью исключает необходимый свободный проход, что делает его непригодным для транспортировки сточных вод.

Канализационный насос - искусство компромисса

Использование однолопастного ротора максимально увеличивает зазор, но затрудняет получение канала правильной формы. Дополнительной проблемой является неравномерный износ рабочего колеса, который во время работы может потерять равновесие, вызывая повышенную нагрузку на подшипник и преждевременный износ.

Здоровый компромисс заключается в оснащении ротора двумя лопастями с пространственной кривизной и специальной вогнутой входной кромкой. Это обеспечивает равномерный поток через рабочее колесо насоса при сохранении большого свободного прохода, что позволяет достичь эффективности, превышающей 80%.

Расходы

Затраты на электроэнергию, обслуживание, покупку насосов и запасных частей являются решающими факторами в общей стоимости транспортировки сточных вод. Коллекторные насосные станции, благодаря своей значительной эффективности, оснащены насосами мощностью от нескольких десятков и более киловатт, что делает их эффективность неуместной. Современные решения для систем непрерывного действия дают возможность прокачки с максимальной эффективностью выше 80%, что приводит к значительным финансовым выгодам для пользователей.

Производители насосов обычно используют две стратегии определения цены своей продукции. Во-первых, это сопоставимая цена насоса и запасных частей, определяемая исходя из себестоимости продукции, увеличенной наценкой. Вторая стратегия — это низкая цена насоса, но высокая цена запчастей и услуг по техническому обслуживанию, которые, как ожидается, принесут прибыль предпринимателю во время эксплуатации устройства.

Канализационный насос - искусство компромисса

Кроме того, тип используемых компонентов, таких как подшипники и уплотнители, также может определять эксплуатационные расходы. Стоимость специальных уплотнителей, доступных только у производителя насосов, может быть в несколько раз выше, чем стандартные, предлагаемые другими поставщиками.

Компромисс между ценой покупки и ценой эксплуатации должен найти будущий пользователь насоса. Для насосов, которые потребляют значительное количество энергии, следует выбирать решения с наивысшей эффективностью, обращая внимание не только на стоимость устройства, но также на тип и стоимость запасных частей, необходимых на протяжении всего срока службы.

Видео: Работа канализационного насоса (sewage pump)

 

Политика конфиденциальности
© 2019 Про Канализацию
Полное или частичное копирование разрешено только при наличии активной ссылки.