Mitkä vesipumput eivät tarvitse esitäyttöä? Itseimeytyvä ja upotettava opas

Heti kun uusi pumppu käynnistetään, jokainen piilotettu asennusvirhe tulee näkyviin. Imuputkeen jäänyt ilma, tyhjä pumpun kotelo tai vuotava jalkaventtiili estää tavallista keskipakopumppua liikuttamasta vettä ollenkaan. Siksi laitosoperaattorit, kastelu- ja kunnossapitoinsinöörit kysyvät jatkuvasti samaa käytännön kysymystä: minkä tyyppinen vesipumppu ei vaadi esitäyttöä?

Suora vastaus on, että kolme pumppuperhettä pystyvät tuottamaan virtausta ilman imuputken manuaalista esitäyttöä: itseimevät keskipakopumput, syrjäytyspumput ja uppopumput. Neljäs kategoria, pystysuora pitkäakselinen pumppu, välttää myös esitäyttöä, koska sen juoksupyörä on asennettu nestepinnan alapuolelle. Nämä mallit eroavat olennaisesti siinä, miten ne poistavat ilman imureitiltä, ​​ja jokaisella on erityiset vahvuudet ja rajat, jotka vaikuttavat todelliseen valintaan.

Pikavastaus: Pumput, jotka eivät vaadi esitäyttöä

Mitä esitäyttö tarkoittaa ja miksi useimmat pumput tarvitsevat sitä

Esitäyttö on prosessi, jossa pumpun pesä ja imuputki täytetään pumpattavalla nesteellä ennen pumpun käynnistämistä. Tavallinen keskipakopumppu pyörittää juoksupyörää, ja sen tuottama paine on verrannollinen kotelon sisällä olevan nesteen tiheyteen. Ilman tiheys on noin 1,2 kg kuutiometrissä ja veden noin 1000 kg kuutiometrissä. Kun tavallinen pumppu käynnistyy, kun kotelossa on ilmaa, siipipyörä yksinkertaisesti pyörii matalatiheyksisessä kaasussa eikä tuota juuri lainkaan imua. Ilmanpaine ei voi työntää vettä imuputkeen, ja pumppu tuottaa nollavirtausta.

Tästä syystä tavanomaiset keskipakopumppuasennukset tarvitsevat jalkaventtiilin imuputken päässä, esitäyttöastian tai manuaalisen täyttötoimenpiteen. Joka kerta kun pumppu pysähtyy ja imuputki tyhjenee, käyttäjän on täytettävä uudelleen ennen seuraavaa käynnistystä. Sovelluksissa, joissa pumpun odotetaan käynnistyvän ja pysähtyvän automaattisesti, kuten tyhjennysasemilla ja kastelujärjestelmissä, tämä manuaalinen vaihe kumoaa automaation koko tarkoituksen. Tässä artikkelissa käsitellyt pumput eliminoivat tämän vaiheen eri tavoin, ja näiden mekanismien ymmärtäminen on avain oikean valinnassa.

Itseimevät keskipakopumput: yleisimmin käytetty vastaus

Itseimevä keskipakopumppu näyttää ulkopuolelta samanlaiselta kuin tavallinen keskipakopumppu, mutta sen kotelo on suunniteltu säilyttämään pysyvä nestesäiliö. Kun pumppu käynnistyy, juoksupyörä kierrättää tämän pidättyneen nesteen. Imuputken ilma sekoittuu kierrätysnesteen kanssa, nousee erotuskammioon ja poistuu pumpusta. Lyhyen ajan, tavallisesti alle kahden minuutin kuluttua kohtalaisella nostolla, ilma poistuu kokonaan ja pumppu toimii tavallisena keskipakopumppuna.

Koska kotelo pitää nestettä sammutuksen jälkeen, nämä pumput voivat käsitellä imuputkea, joka on tyhjä tai täynnä ilmaa seuraavan käynnistyksen yhteydessä. Tämä käytös tekee niistä hyvin sopivia itseimevät keskipakovedenpoistosovellukset , jossa vesilähde voi kadota ja ilmaantua uudelleen käytön aikana. Pääraja on käytännöllinen imukorkeus: ilmanpaine rajoittaa teoreettisen maksimin noin 10 metriin, ja luotettava jatkuva toiminta saavutetaan normaalisti 6-8 metrissä.

Teollisuuskäyttäjille WFB-sarjan tiivistetön itseimevä pumppu ansaitsee erityistä huomiota, koska se poistaa esitäyttöongelman lisäksi myös mekaanisen tiivisteen. Tiivisteetön rakenne ei käytä dynaamista tiivistettä akselin ja kotelon välillä, mikä estää tiivistevauriot, jotka ovat tavallisten pumppujen yleinen vuotolähde. Kiinteitä aineita, kemikaaleja ja muita vaikeita aineita sisältävä jätevesi voidaan käsitellä ilman jatkuvaa tiivisteen kulumisen riskiä.

Tiivisteetön itseimeytyvä pumppu koville nesteille ja kiintoaineille Tämä pumppu poistaa dynaamisen mekaanisen tiivisteen akselin ja kotelon välistä ja eliminoi yleisen vuotolähteen. Sen kulutusta kestävä, itseimeytyvä muotoilu käsittelee jätevettä kiinteiden aineiden ja kemikaalien kanssa, mikä tekee siitä luotettavan vaihtoehdon teollisuudelle, joka käsittelee tiivistevaurioita ja vaikeita materiaaleja. Näytä tuote →

GJB- ja GZB-sarjat lisäävät tehokkuutta parantavia parannuksia, kuten optimoidun hydrauliikan ja kompaktin jalanjäljen, jotka vähentävät energiankulutusta normaalikäytössä. Näitä pumppuja käytetään usein kasteluun, teollisuuden kiertoveteen ja hätäviemäröintiin.

Positiiviset syrjäytyspumput: periaatteessa esitäyttöttömät

Ylimääräiset pumput eivät käytä keskipakovoimaa ollenkaan. Ne luovat virtauksen laajentamalla kammiota vetämään nestettä sisään, sulkemalla kammion ja sitten puristamalla sitä työntämään nestettä ulos. Kammion laajeneminen alentaa painetta suoraan sisällä, mikä tarkoittaa, että nämä pumput voivat poistaa ilmaa imuputkesta ja vetää nestettä ylöspäin ilman ulkoista esitäyttöä.

Yleisimmät esitäyttöttömät positiiviset siirtymätyypit ovat:

• Kalvopumput, jotka käyttävät joustavaa kalvoa ilmalla tai sähköllä ja voivat saavuttaa 8-9 metrin imukorkeuden.
• Hammaspyörä- ja keilapumput, jotka siirtävät viskooseja nesteitä, kuten öljyjä, siirappeja ja polymeerejä, ja saavuttavat tyypillisesti 6–7,5 metrin imukorkeuden.
• Peristalttiset pumput, jotka puristavat letkua tai putkea ja ovat itseimeviä jopa korkealla kiintoainepitoisuudella.

Ylimääräisillä pumpuilla on kaksi käytännön varoitusta. Ensinnäkin useimmat eivät voi toimia kuivana pitkiä aikoja; niiden pumppaama neste voitelee ja jäähdyttää sisäosia. Toiseksi, niiden mekaanisen tyhjiömekanismin vuoksi kiintoaine- tai höyrylukittuminen voi tapahtua, jos imusuodatin on tukossa. Puhtaille, viskooseille tai leikkausherkille nesteille ne tarjoavat kuitenkin aidosti esitäyttövapaan toiminnan, jota keskipakopumput eivät pysty vastaamaan.

Uppopumput: Ei imulinjaa, ei esitäyttöä

Uppopumput ratkaisevat täyttöongelman laskemalla ne suoraan nesteeseen. Moottori ja pumppu on rakennettu yhdeksi tiivistetyksi yksiköksi, ja neste pääsee sisään pohjassa tai sivussa olevan syöttösihdin kautta. Koska pumppu on jo nestepinnan alapuolella, veden nostamiseen ei tarvita tyhjiötä. Juoksupyörä yksinkertaisesti työntää nestettä poistoputkeen.

Tämä rakenne on erityisen käytännöllinen jätevesien ja tulvien torjuntaan. Kunnallisissa viemäröintijärjestelmissä ja teollisuuden jätevesijärjestelmissä käytettävät WQ-sarjan upotettavat jätevesipumput voivat siirtää kiintoaineet tukkeutumatta ja ne käynnistyvät ja pysäytetään automaattisesti uimurikytkimien avulla. Niin kauan kuin veden pinta pysyy minimiupotussyvyyden yläpuolella, jokainen aloitus on käytännössä pohjustettu aloitus.

WQ upotettava jätevesipumppu kunnalliseen ja teollisuuden viemäriin Tämä uppopumppu yhdistää moottorin ja pumpun yhdeksi yksiköksi, jolloin kiinteät aineet ja pitkät kuidut kulkeutuvat tukkeutumatta. Kelluvat kytkimet mahdollistavat automaattisen käynnistyksen ja pysäytyksen, mikä tekee siitä käytännöllisen jäteveden, sadeveden ja teollisuusjätevesien käsittelyyn, jossa upotus varmistaa välittömän esikäsittelyn. Näytä tuote →

Uppopumpuilla on toiminnallisia rajoituksia. Niitä on vaikea tarkastaa nostamatta niitä pois kaivosta, joten kaapelien tiivistys ja kosteusvalvonta ovat tärkeitä. Niillä on myös vähimmäistoimintataso; hyvin matalassa vedessä pystysuora pitkäakselinen tai itseimevä pumppu voi olla parempi valinta.

Pystysuuntaiset pitkäakseliset pumput: Pohjustusvapaa syviin kuoppiin

Pystysuorat pitkäakseliset pumput ovat yleinen näky syvissä kaivoissa, vedenottoasemissa ja tulvantorjuntalaitoksissa. Hydraulipää, juoksupyörä mukaan lukien, on asennettu kaivon pohjalle nestepinnan alapuolelle. Pitkä akseli välittää tehoa moottorista, joka on asennettu tukilevylle maanpinnan tasolla. Koska juoksupyörä on jo upotettu, nämä pumput käynnistyvät ilman esitäyttöä.

Double-wheelin pystysuora uppopumppu SCY ja pystysuora pitkäakselinen SLC-pumppu heijastavat kahta järjestelyä: SCY:ssä on lyhyt uppomoottorijärjestely, joka sopii säiliöihin, kun taas SLC käyttää pitkää akselia syvillä etäisyyksillä. Molempia malleja käytetään rannikon sadevedenpoistoasemissa, kiertovesijärjestelmissä ja teollisuuskaivoissa. Niiden tärkein etu uppopumppuihin verrattuna on, että moottoriin pääsee käsiksi ylhäältä, mikä helpottaa tarkastusta ja laakerien huoltoa.

Pystysuuntaiset pitkäakseliset pumput vaativat huolellisen kohdistuksen asennuksen aikana, ja akselin laakerit tarvitsevat voitelua. Kun ne on asennettu, ne ovat erittäin luotettavia jatkuvaan käyttöön syvissä kaivoissa, joissa itseimevä pumppu ei pysty saavuttamaan vaadittua imukorkeutta.

Vertailu yhdellä silmäyksellä

Alla olevassa taulukossa on yhteenveto kunkin ei-täyttöpumpun täyttökäyttäytymisestä ja tyypillisestä toiminta-alueesta sekä tilanteista, joissa kukin malli on sopivin.

Oikean esitäyttöttömän pumpun valitseminen

Valinta neljästä tyypistä riippuu vähemmän esitäytöstä vaan enemmän nesteestä, asennusgeometriasta ja toimintatavasta. Seuraavat ohjeet kattavat yleiset tilanteet, joissa esitäyttötön toiminta on välttämätöntä.

Tehokas automaattinen itseimevä pumppu, jossa on kompakti pystysuuntainen muotoilu Tässä pumpussa on pystysuora nosturityyppinen kiinteä rakenne, jonka pinta-ala on pieni ja helppo huoltaa. Älykäs automaattiohjauslaite parantaa tehokkuuttaan, kun taas imuportti voidaan sijoittaa joustavasti. Ihanteellinen asennuksiin, joissa tilaa on rajoitetusti tai nostolaitteita ei ole saatavilla. Näytä tuote →

Asennus ja käyttöönotto: mikä muuttuu ilman esikäsittelyä

Pohjustusvaiheen poistaminen ei poista hyvän asennustavan tarvetta. Itseimevän keskipakopumpun kotelo on täytettävä nesteellä kerran ennen ensimmäistä käynnistystä. Imuputken tulee olla mahdollisimman lyhyt ja suora, hieman ylöspäin kalteva ilmataskujen välttämiseksi, ja kaikki kierreliitokset on tiivistettävä PTFE-teipillä tai nestemäisellä kierretiivisteaineella. Jos imuputki vuotaa, ilmaa tulee jatkuvasti sisään ja pumppu menettää tehonsa.

Putken mitoituksella on yhtä paljon merkitystä kuin tiivistyksellä. Käytä 50 m3/h pumpussa vähintään DN100 imuputkea ja pidä nopeus alle 2 m/s. Jokainen mutka lisää vastaavan putken pituuden ja lisää ilman kerääntymisen riskiä korkeissa kohdissa. Yleinen virhe on käyttää joustavaa imuletkua, jonka halkaisija on sama kuin pumpun tuloaukon; joustava letku usein romahtaa tyhjiössä ja pidentää esitäyttöaikaa.

Uppopumppujen asennustarkistukset keskittyvät kaapelin läpivientiin, minimi upotussyvyyteen ja uimurikytkimen alueeseen. Pumppu ei saa levätä suoraan lietekaivon pohjalla, koska kiinteät aineet voivat tukkia tuloverkon. Pieni nousuputki tai ripustusketju yleensä ratkaisee tämän.

Syrjäytyspumput tarvitsevat ylipaineventtiilin poistopuolella, koska mekaaninen tyhjiö voi synnyttää erittäin korkean paineen, jos poistoputki on tukossa. Imupuolella oleva alipainemittari on hyödyllinen todellisen imukorkeuden tarkkailuun.

Virtauksen muodostamiseen tarvittava aika riippuu imukorkeudesta, imuputken halkaisijasta ja pituudesta sekä asennuksen ilmatiiveydestä. Veden esikäsittelyaikaa sääteleviä tekijöitä käsitellään tarkemmin artikkelissamme tekninen artikkeli esikäsittelyaikatekijöistä .

Tehokkuus ja energiakustannukset

Käyttäjät ovat usein huolissaan siitä, että itseimevät pumput ovat vähemmän tehokkaita kuin tavalliset keskipakopumput. Huoli pätee esitäyttövaiheeseen: niiden muutaman sekunnin tai minuutin aikana, jolloin pumppu tyhjentää ilmaa, osa kierrätysnesteestä on hukattua energiaa. Kun esitäyttö on valmis, hyötysuhde on pieni, yleensä muutaman prosenttiyksikön sisällä tavallisesta keskipakopumpusta, jolla on sama juoksupyörän halkaisija.

Vertailu muuttuu, kun otetaan huomioon täydellinen asennus. Tavallinen keskipakopumppu, jossa on jalkaventtiili, kokee jatkuvan painehäviön jalkaventtiilin yli ja lisähäviön, jos imuputki on pitkä. Harkitse 7,5 kW:n pumppua, joka toimii 4 000 tuntia vuodessa. Jalkaventtiili voi kuluttaa 1,5–3 % kokonaiskorkeudesta, mikä tarkoittaa noin 110–220 kWh:n menetystä vuodessa tällä moottorilla. Tyypillisillä teollisuuden sähköhinnoilla se on mitattavissa oleva vuosikustannus. Itseimevä pumppu, jossa on avoin imuputki, välttää tämän häviön kokonaan ja kompensoi kierrätyskammion pienen hyötysuhteen.

Uppo- ja pystysuorassa pitkäakselisissa pumpuissa ei ole imunostohäviöitä, koska juoksupyörä on upotettu. Niiden moottorin hyötysuhde on verrattavissa muihin malleihin. Pitkiä käyttötunteja jatkuvalla virtauksella pystysuora pitkäakselinen pumppu on usein energiatehokkain tapa siirtää vettä syvästä kaivosta.

Huolto Erot esitäyttövapaiden pumpputyyppien välillä

Jokaisella esitäyttöttömällä mallilla on erilainen huoltoprofiili, ja tämän pitäisi vaikuttaa ostopäätökseen, kun huoltoon pääsy on vaikeaa.

Itseimevät keskipakopumput ovat helpoimpia huoltaa useimmille teollisuuskäyttäjille. Tarkastettavaa jalkaventtiiliä ei ole, mikä poistaa yhden yleisimmistä hitaan virtauksen ja esitäyttöhäiriön syistä perinteisissä asennuksissa. WFB-tiivistettömässä mallissa ei ole vaihdettavaa mekaanista tiivistettä, joten yleisin kulumisosa on yksinkertaisesti juoksupyörä ja kotelon vuoraus kulumiskäytössä.

Uppopumput vaativat harvemmin huoltoa, koska moottoria jäähdyttää ympäröivä neste, mutta kun huoltoa tarvitaan, pumppu on nostettava pois kaivosta. Moottorin kotelon sisällä olevat kosteusilmaisimet varoittavat eristyksen rikkoutumisesta, ja kaapelin ja uimurikytkimen tarkistamisen tulisi olla osa määräaikaista tarkastusta.

Syrjäytyspumput tarvitsevat kalvojen, takaiskuventtiilien ja tiivisteiden rutiinitarkastuksen. Repeävä kalvo täyttää ilmakäyttöisen pumpun ilmapuolen ja aiheuttaa suorituskyvyn heikkenemisen. Peristalttiset pumput vaativat letkun säännöllistä vaihtoa, mikä on lyhyt ja edullinen tehtävä.

Yleiset pohjamaalaukseen liittyvät viat, joita nämä mallit välttävät

Esitäyttöttömän pumpun erityinen etu voidaan mitata vioilla, joita se estää perinteisessä pumppuasennuksessa.

Ensimmäinen on ilmasidonta. Tavallinen keskipakopumppu, jonka imuputkessa on ilmaa, pyörii liikkumatta nestettä, ja juoksupyörä voi ylikuumentaa kotelossa olevan pienen nestemäärän, kunnes se välähtää höyryksi. Jos pumppu pakotetaan jatkamaan toimintaansa tässä tilassa, mekaaninen tiiviste rikkoutuu lyhyessä ajassa. Itseimevät ja syrjäytyspumput poistavat ilman automaattisesti, joten ilman sitoutumista ei tapahdu.

Toinen yleinen vika on täyttövoiman menetys vuotavan jalkaventtiilin takia. Joka kerta kun tavallinen pumppu pysähtyy, jalkaventtiilin on pidettävä nestepatsas imuputkessa. Hiekka, kalkki ja roskat estävät venttiiliä asettumasta paikalleen; neste valuu takaisin, ja seuraava käynnistys vaatii uudelleentäyttöä. Itseimevät pumput yksinkertaisesti täyttävät itsensä uudelleen ja jatkavat toimintaansa.

Kolmas on akselitiivisteen kuivakäyntivaurio. Vakiopumpussa kuivakäynnistys ylikuumenee tiivistepinnat nopeasti aiheuttaen vääristymiä ja vuotoja. Koska WFB-tiivistettömässä pumpussa ei ole mekaanista tiivistettä, se poistaa tämän vikatilan kokonaan.

Usein kysytyt kysymykset

Lopullisen päätöksen tekeminen

Pumpun valinta, joka ei vaadi täyttöä, alkaa imukunnon määrittelystä. Jos veden pinta on pumpun alapuolella ja enintään 6–8 metriä, itseimevä keskipakopumppu on yksinkertaisin ratkaisu, varsinkin kun neste sisältää kiintoaineita ja asennus on maan päällä. Jos neste on viskoosia tai tarvitsee tarkan annostuksen, valitse iskutilavuuspumppu. Jos pumppu voidaan upottaa, uppopumppu poistaa esitäyttökysymyksen kokonaan. Syvissä kaivoissa, joissa moottoriin on päästävä käsiksi, pystysuora pitkäakselinen pumppu on hyväksi havaittu vaihtoehto.

Kaksoispyöräpumpputehdas valmistaa WFB-tiivistevapaita itseimeviä pumppuja, GJB- ja GZB-tehokkaita itseimeviä pumppuja, SCY- ja SLC-pystysuoraa pitkäakselisia pumppuja sekä WQ-uppovesipumppuja, jotka kaikki käynnistyvät ilman esitäyttöä, kun ne asennetaan työmääräysten mukaisesti. Lähetä virtaus-, nostokorkeus-, imukorkeus- ja nesteominaisuudet suunnittelutiimillemme, niin he sopivat pohjustusvapaan suunnittelun työmaasi olosuhteisiin.