Mely vízszivattyúkat nem kell alapozni? Önfelszívó és merülési útmutató

Amint egy új szivattyút bekapcsolnak, minden rejtett telepítési hiba láthatóvá válik. A szívóvezetékben rekedt levegő, egy üres szivattyúház vagy egy szivárgó lábszelep megakadályozza, hogy egy közönséges centrifugálszivattyú egyáltalán ne mozgassa a vizet. Ezért az üzemkezelők, öntözéstervezők és karbantartó mérnökök mindig ugyanazt a gyakorlati kérdést teszik fel: milyen típusú vízszivattyú nem igényel feltöltést?

A közvetlen válasz az, hogy három szivattyúcsalád képes áramlást biztosítani a szívóvezeték kézi előtöltése nélkül: önfelszívó centrifugálszivattyúk, térfogat-kiszorításos szivattyúk és búvárszivattyúk. A negyedik kategória, a függőleges hosszútengelyű szivattyú szintén elkerüli a feltöltést, mert a járókereke a folyadékszint alá van beszerelve. Ezek a kialakítások alapvetően különböznek abban, hogy hogyan távolítják el a levegőt a szívóútról, és mindegyiknek megvannak a sajátos erősségei és korlátai, amelyek befolyásolják a valós kiválasztást.

Gyors válasz: Szivattyúk, amelyek nem igényelnek feltöltést

Mit jelent az alapozás, és miért van rá szüksége a legtöbb szivattyúnak

A feltöltés a szivattyúház és a szívócső feltöltésének folyamata a szivattyúzott folyadékkal a szivattyú indítása előtt. Egy szabványos centrifugálszivattyú egy járókereket forgat, és az általa termelt nyomás arányos a házban lévő folyadék sűrűségével. A levegő sűrűsége nagyjából 1,2 kg/köbméter, míg a víz körülbelül 1000 kg/köbméter. Amikor egy szabványos szivattyú úgy indul, hogy levegője van a házban, a járókerék egyszerűen forog egy kis sűrűségű gázban, és szinte nem hoz létre szívást. A légköri nyomás nem tudja felnyomni a vizet a szívócsőbe, és a szivattyú nulla áramlást biztosít.

Ez az oka annak, hogy a hagyományos centrifugálszivattyús berendezésekhez lábszelepre van szükség a szívócső végén, feltöltőedényre vagy kézi töltési eljárásra. Minden alkalommal, amikor a szivattyú leáll és a szívóvezeték lemerül, a kezelőnek újra fel kell töltenie a következő indítás előtt. Azokban az alkalmazásokban, ahol a szivattyú várhatóan automatikusan indul és leáll, mint például a vízelvezető állomások és az öntözőrendszerek, ez a kézi lépés az automatizálás teljes célját meghiúsítja. Az ebben a cikkben tárgyalt szivattyúk különböző módon kiküszöbölik ezt a lépést, és ezeknek a mechanizmusoknak a megértése a kulcs a megfelelő kiválasztásához.

Önfelszívó centrifugálszivattyúk: a legszélesebb körben használt válasz

Az önfelszívó centrifugálszivattyú kívülről hasonlít egy hagyományos centrifugálszivattyúhoz, de a házát úgy tervezték, hogy állandó folyadéktartályt tartson. Amikor a szivattyú elindul, a járókerék újrakeringeti ezt a visszatartott folyadékot. A szívócső levegője keveredik a keringető folyadékkal, felemelkedik egy elválasztókamrába, és kiürül a szivattyúból. Rövid idő elteltével, általában kevesebb, mint két perccel mérsékelt emelés mellett, a levegő teljesen eltávolítható, és a szivattyú közönséges centrifugálszivattyúként működik.

Mivel a burkolat a leállítás után visszatartja a folyadékot, ezek a szivattyúk képesek kezelni az üres vagy levegővel teli szívócsövet a következő indításkor. Ez a viselkedés alkalmassá teszi őket erre önfelszívó centrifugális vízelvezető alkalmazások , ahol működés közben a vízforrás eltűnhet és újra megjelenhet. A fő korlát a gyakorlati szívómagasság: a légköri nyomás körülbelül 10 méterben korlátozza az elméleti maximumot, és a megbízható folyamatos működés általában 6-8 méternél érhető el.

Az ipari felhasználók számára a WFB sorozat tömítésmentes önfelszívó szivattyúja külön figyelmet érdemel, mert nemcsak a feltöltési problémát, hanem a mechanikus tömítést is eltávolítja. A tömítésmentes kialakítás nem használ dinamikus tömítést a tengely és a ház között, ami megakadályozza a tömítés meghibásodását, amely a közönséges szivattyúknál gyakori szivárgásforrás. A szilárd anyagokat, vegyszereket és más nehéz közegeket tartalmazó szennyvíz kezelhető a tömítések kopásának állandó kockázata nélkül.

Tömítésmentes önfelszívó szivattyú szívós folyadékokhoz és szilárd anyagokhoz Ez a szivattyú eltávolítja a dinamikus mechanikus tömítést a tengely és a ház között, kiküszöbölve a közös szivárgásforrást. Kopásálló, önfelszívó kialakítása szilárd anyagokkal és vegyszerekkel kezeli a szennyvizet, így megbízható megoldás a tömítéshibákkal és nehéz közegekkel foglalkozó iparágakban. Termék megtekintése →

A GJB és a GZB sorozat olyan hatékonyság-orientált finomításokat ad hozzá, mint például az optimalizált hidraulikus kialakítás és a kis helyigény, amelyek csökkentik az energiafogyasztást normál működés közben. Ezeket a szivattyúkat gyakran használják öntözésre, ipari keringető vízre és vészleeresztésre.

Kiszorításos szivattyúk: elvileg feltöltésmentes

A nyomáskiszorításos szivattyúk egyáltalán nem alkalmaznak centrifugális erőt. Áramlást hoznak létre a kamra kiterjesztésével, hogy folyadékot szívjanak be, lezárják a kamrát, majd összenyomják a folyadék kiszorítása érdekében. A kamra tágulása közvetlenül csökkenti a belső nyomást, ami azt jelenti, hogy ezek a szivattyúk képesek a levegőt a szívóvezetékből kiszívni, és a folyadékot felfelé húzni külső feltöltés nélkül.

A leggyakoribb feltöltés nélküli pozitív elmozdulás típusok a következők:

• Membránszivattyúk, amelyek levegővel vagy elektromos árammal meghajtott rugalmas membránt használnak, és 8-9 méteres szívómagasságot képesek elérni.
• Fogaskerekes szivattyúk, amelyek viszkózus folyadékokat, például olajokat, szirupokat és polimereket mozgatnak, és általában 6-7,5 méteres szívómagasságot érnek el.
• Perisztaltikus szivattyúk, amelyek összenyomnak egy tömlőt vagy csövet, és magas szárazanyag-tartalom mellett is önfelszívók.

A térfogat-kiszorításos szivattyúknak két gyakorlati figyelmeztetése van. Először is, a legtöbb nem tud kiszáradni hosszabb ideig; az általuk szivattyúzott folyadék kenést és hűtést biztosít a belső alkatrészek számára. Másodszor, a mechanikus vákuummechanizmusuk miatt szilárd anyagok vagy párazáródás léphet fel, ha a szívószűrő eltömődött. Tiszta, viszkózus vagy nyírásra érzékeny folyadékokhoz azonban valóban feltöltésmentes működést kínálnak, amihez a centrifugálszivattyúk nem férnek hozzá.

Búvárszivattyúk: Nincs szívóvezeték, nincs feltöltés

A búvárszivattyúk közvetlenül a folyadékba engedve oldják meg a feltöltési problémát. A motor és a szivattyú egy zárt egységként épül fel, és a folyadék az alján vagy oldalsó bemeneti szűrőn keresztül jut be. Mivel a szivattyú már a folyadék felszíne alatt van, nincs szükség vákuumra a víz felemeléséhez. A járókerék egyszerűen felnyomja a folyadékot a nyomócsőben.

Ez a kialakítás különösen praktikus szennyvíz- és árvízvédelemhez. A települési vízelvezető és ipari szennyvízrendszerekben használt WQ sorozatú búvárszivattyúk eltömődés nélkül képesek átengedni a szilárd anyagokat, és az úszókapcsolók automatikusan elindítják és leállítják őket. Mindaddig, amíg a víz szintje a minimális merülési mélység felett marad, minden indítás ténylegesen alapozott indítás.

WQ merülő szennyvízszivattyú kommunális és ipari vízelvezetéshez Ez a búvárszivattyú egy egységben egyesíti a motort és a szivattyút, eltömődés nélkül engedi át a szilárd anyagokat és a hosszú szálakat. Az úszókapcsolók lehetővé teszik az automatikus indítást és leállítást, így praktikus a szennyvízhez, esővízhez és ipari szennyvízhez, ahol a merülés azonnali feltöltést biztosít. Termék megtekintése →

A búvárszivattyúknak működési korlátai vannak. Nehéz ellenőrizni anélkül, hogy kiemelnénk őket a gödörből, ezért fontos a kábeltömítés és a nedvességfigyelés. Minimális működési szinttel is rendelkeznek; nagyon sekély vízben a függőleges hosszútengelyű vagy önfelszívó szivattyú jobb választás lehet.

Függőleges hosszú tengelyű szivattyúk: alapozás mentes mély gödrökhöz

A függőleges hosszútengelyű szivattyúk gyakori látványt nyújtanak a mély gödrökben, vízbefogadó állomásokon és árvízvédelmi létesítményekben. A hidraulikus vég, beleértve a járókereket is, a gödör aljára, a folyadékszint alá van felszerelve. Egy hosszú tengely továbbítja az erőt a talajszinten egy tartólemezre szerelt motorból. Mivel a járókerék már bemerült, ezek a szivattyúk feltöltés nélkül indulnak.

A Double-wheel függőleges SCY búvárszivattyúja és SLC függőleges hosszútengelyű szivattyúja két elrendezést tükröz: az SCY rövid búvármotor-elrendezéssel rendelkezik, amely alkalmas tartályokhoz, míg az SLC hosszú tengelyt használ a mély távolságok áthidalására. Mindkét kialakítást használják part menti esővíz-elvezető állomásokon, keringtető vízrendszerekben és ipari aknákban. Fő előnyük a búvárszivattyúkkal szemben, hogy a motor felülről hozzáférhető marad, ami megkönnyíti az ellenőrzést és a csapágy karbantartását.

A függőleges hosszútengelyű szivattyúk gondos beállítást igényelnek a telepítés során, a tengelycsapágyakat pedig kenni kell. Beszerelésük után rendkívül megbízhatóak a mély gödrökben végzett folyamatos munkához, ahol az önfelszívó szivattyú nem tudja elérni a kívánt szívóerőt.

Összehasonlítás egy pillantással

Az alábbi táblázat összefoglalja az egyes feltöltés nélküli szivattyútípusok feltöltési viselkedését és jellemző működési tartományát, valamint azokat a helyzeteket, amikor az egyes kialakítások a legalkalmasabbak.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő feltöltés nélküli szivattyút

A négy típus közötti választás kevésbé függ a feltöltéstől, sokkal inkább a folyadéktól, a beépítési geometriától és a működési mintától. A következő irányelvek azokra a gyakori helyzetekre vonatkoznak, amelyekben elengedhetetlen a feltöltés nélküli működés.

Nagy hatékonyságú automatikus önfelszívó szivattyú kompakt, függőleges kialakítással Ez a szivattyú függőleges tartószerkezetű fix szerkezettel rendelkezik, kis helyigénnyel és egyszerű karbantartással. Az intelligens automata vezérlőegység növeli hatékonyságát, miközben a szívónyílás rugalmasan pozícionálható. Ideális olyan telepítésekhez, ahol korlátozott a hely, vagy nem állnak rendelkezésre emelőberendezések. Termék megtekintése →

Telepítés és indítás: mi változik alapozás nélkül?

Az alapozó lépés eltávolítása nem szünteti meg a helyes telepítési gyakorlat szükségességét. Önfelszívó centrifugálszivattyú esetén az első indítás előtt egyszer fel kell tölteni a házat folyadékkal. A szívócsőnek a lehető legrövidebbnek és egyenesnek kell lennie, enyhén felfelé dőlve a légzsákok elkerülése érdekében, és minden menetes csatlakozást PTFE szalaggal vagy folyékony menettömítőanyaggal le kell zárni. Ha a szívóvezeték szivárog, folyamatosan levegő áramlik be, és a szivattyú nem tölti fel.

A csőméret ugyanolyan fontos, mint a tömítés. 50 m3/h szivattyúhoz használjon legalább DN100-as szívócsövet, és tartsa a sebességet 2 m/s alatt. Minden hajlítás egyenértékű csőhosszt ad, és növeli a levegő felhalmozódásának kockázatát a magas pontokon. Gyakori hiba, hogy a szivattyú bemenetével megegyező átmérőjű rugalmas szívótömlőt használnak; A rugalmas tömlő gyakran összeesik a vákuum hatására, és meghosszabbítja a feltöltési időt.

Búvárszivattyúk esetén a telepítési ellenőrzések a kábelbevezetésre, a minimális merülési mélységre és az úszókapcsoló tartományára összpontosítanak. A szivattyú nem feküdhet közvetlenül az iszapgödör alján, mert a szilárd anyagok elzárhatják a bemeneti szűrőt. Ezt általában egy kis emelő vagy függőlánc oldja meg.

A nyomáskiszorításos szivattyúknál szükség van egy nyomáscsökkentő szelepre a nyomóoldalon, mert a mechanikus vákuum nagyon nagy nyomást generálhat, ha a nyomóvezeték elzáródik. A szívóoldalon található vákuummérő hasznos a tényleges szívómagasság figyeléséhez.

Az áramlás kialakításához szükséges idő a szívómagasságtól, a szívócső átmérőjétől és hosszától, valamint a berendezés légtömörségétől függ. A vízfeltöltési időt szabályozó tényezőket részletesebben tárgyaljuk műszaki cikk az alapozási időtényezőkről .

Hatékonysági és energiaköltség-megfontolások

Az üzemeltetők gyakran aggódnak amiatt, hogy az önfelszívó szivattyúk kevésbé hatékonyak, mint a hagyományos centrifugálszivattyúk. Az aggodalom a feltöltési fázisra vonatkozik: abban a néhány másodpercben vagy percben, amikor a szivattyú levegőt szív ki, a keringető folyadék egy része elpazarolt energiát jelent. A feltöltés befejezése után a hatékonysági rés kicsi, általában néhány százalékponton belül van az azonos járókerék átmérőjű szabványos centrifugálszivattyúhoz képest.

Az összehasonlítás megváltozik, ha a teljes telepítést figyelembe vesszük. A lábszelepes szabványos centrifugálszivattyú folyamatos nyomásesést tapasztal a lábszelepen, és további veszteséget, ha a szívócső hosszú. Vegyünk egy 7,5 kW-os szivattyút, amely évi 4000 órát üzemel. Egy lábszelep a teljes emelőmagasság 1,5–3%-át fogyaszthatja, ami nagyjából 110–220 kWh veszteséget jelent évente ennél a motorméretnél. Tipikus ipari áramárak mellett ez mérhető éves költség. A nyitott szívóvezetékkel rendelkező önfelszívó szivattyú teljesen elkerüli ezt a veszteséget, ellensúlyozva a recirkulációs kamra csekély hatásfokát.

A búvár- és függőleges hosszútengelyű szivattyúknál nincs szívó emelési veszteség, mert a járókerék víz alá kerül. Motor hatásfokuk hasonló más kivitelekhez. Hosszú üzemórák esetén állandó áramlás mellett a függőleges, hosszú tengelyű szivattyú gyakran bizonyul a legenergiahatékonyabb módnak a mély gödörből való víz kiszállítására.

Karbantartási különbségek a feltöltés nélküli szivattyútípusok között

Minden feltöltés nélküli kialakításnak más a karbantartási profilja, és ez befolyásolja a vásárlási döntést, amikor a szolgáltatáshoz való hozzáférés nehézkes.

Az önfelszívó centrifugálszivattyúk a legkönnyebben szervizelhetők a legtöbb ipari felhasználó számára. Nincs ellenőrizendő lábszelep, amely megszünteti a lassú áramlás és a feltöltés hiányának egyik leggyakoribb okát a hagyományos telepítéseknél. A WFB tömítésmentes kivitelben nincs cserélhető mechanikus tömítés, így a leggyakrabban kopó elem a járókerék és a burkolat bélése koptató üzemben.

A búvárszivattyúk ritkábban igényelnek karbantartást, mert a motort a környező folyadék hűti, de ha szervizre van szükség, a szivattyút ki kell emelni a gödörből. A motorházon belüli nedvességérzékelők a szigetelés meghibásodására figyelmeztetnek, és a kábel és az úszókapcsoló ellenőrzése az ütemezett ellenőrzés része.

A nyomáskiszorításos szivattyúknál rendszeresen ellenőrizni kell a membránokat, a visszacsapó szelepeket és a tömítéseket. A megrepedő membrán elárasztja a levegővel működtetett szivattyú levegőoldalát, és teljesítménycsökkenést okoz. A perisztaltikus szivattyúk rendszeres tömlőcserét igényelnek, ami rövid és olcsó feladat.

Gyakori alapozással kapcsolatos hibák, amelyeket ezek a tervek elkerülnek

A feltöltés nélküli szivattyú sajátos előnye azokon a hibákon mérhető, amelyeket a hagyományos szivattyútelepítésnél megakadályoz.

Az első a légkötés. Egy szabványos centrifugálszivattyú, amelynek szívóvezetéke beszorult levegőt tartalmaz, folyadék mozgása nélkül forog, és a járókerék túlmelegítheti a házban lévő kis mennyiségű folyadékot, amíg az gőzzé nem válik. Ha a szivattyút ebben az állapotban kényszerítik tovább, a mechanikus tömítés rövid időn belül meghibásodik. Az önfelszívó és térfogat-kiszorításos szivattyúk automatikusan elszívják a levegőt, így a levegő megkötése nem következik be.

A második gyakori hiba a szivárgó lábszelep miatti feltöltés elvesztése. Minden alkalommal, amikor egy szabványos szivattyú leáll, a lábszelepnek meg kell tartania a folyadékoszlopot a szívócsőben. A homok, a vízkő és a törmelék megakadályozzák a szelep felülését; a folyadék visszafolyik, és a következő indításhoz újra kell tölteni. Az önfelszívó szivattyúk egyszerűen újratöltik magukat, és tovább működnek.

A harmadik a tengelytömítés szárazonfutási sérülése. Egy szabványos szivattyú esetében a szárazindítás gyorsan túlmelegíti a tömítési felületeket, ami torzulást és szivárgást okoz. Mivel a WFB tömítésmentes szivattyúnak nincs mechanikus tömítése, teljesen eltávolítja ezt a meghibásodási módot.

Gyakran Ismételt Kérdések

A végső döntés meghozatala

A feltöltést nem igénylő szivattyú kiválasztása a szívási feltétel meghatározásával kezdődik. Ha a víz szintje a szivattyú alatt van és 6-8 méteren belül van, az önfelszívó centrifugálszivattyú a legegyszerűbb megoldás, különösen, ha a folyadék szilárd anyagokat tartalmaz, és a berendezés a talaj felett van. Ha a folyadék viszkózus vagy pontos adagolást igényel, válasszon térfogat-kiszorításos szivattyút. Ha a szivattyú bemeríthető, a búvárszivattyú teljesen eltávolítja a feltöltési kérdést. Mély gödrök esetén, ahol a motornak hozzáférhetőnek kell maradnia, a függőleges hosszútengelyű szivattyú a bevált megoldás.

A Double Wheel Pump gyár WFB tömítésmentes önfelszívó szivattyúkat, GJB és GZB nagy hatásfokú önfelszívó szivattyúkat, SCY és SLC függőleges hosszútengelyű szivattyúkat, valamint WQ merülő szennyvízszivattyúkat gyárt, amelyek az üzemi követelményeknek megfelelő beépítéskor feltöltés nélkül indulnak. Küldje be áramlási, szívómagassági, szívómagassági és folyadék tulajdonságait mérnöki csapatunknak, és ők az alapozás nélküli kialakítást az Ön helyszíni körülményeihez igazítják.