Вихревой насос, насос с незасоряющимся рабочим колесом и насос с режущим рабочим колесом: какой канализационный насос выбрать?

При покупке погружного насоса для сточных вод расход и напор — это лишь часть критериев выбора. Конструкция рабочего колеса не менее важна, поскольку она определяет, как сточные воды и твердые частицы перемещаются внутри насоса. Насос может идеально соответствовать требуемому расходу и напору, но при этом плохо работать, если в гидравлическом канале постоянно скапливаются длинные волокна, тряпки, полиэтиленовая пленка, смазка, песок или другие твердые частицы.

Три термина, с которыми чаще всего сталкиваются покупатели, — это вихревое рабочее колесо, рабочее колесо, предотвращающее засорение, и режущее рабочее колесо . Это не просто три разных названия одного и того же канализационного насоса. Каждая конструкция решает разные проблемы, связанные с очисткой сточных вод. Вихревой насос, как правило, обеспечивает свободный проход и уменьшает контакт твердых частиц с рабочим колесом, насос, предотвращающий засорение, или канальный насос, стремится сочетать перекачку твердых частиц с повышением гидравлической эффективности, а режущий насос измельчает волокнистые и мягкие твердые частицы до того, как они пройдут через насос. Если вы все еще определяете полные технические характеристики насоса, начните с нашего руководство по выбору погружного канализационного насоса перед сравнением типов рабочих колес.

1. Как работает вихревой канализационный насос?

В вихревом канализационном насосе используется утопленное рабочее колесо, создающее вращающийся поток внутри корпуса насоса. Большая часть сточных вод и взвешенных частиц проходит через спиральный корпус, минуя лопатки рабочего колеса. Уменьшение контакта является основной причиной, по которой вихревые насосы часто используются в случаях, когда сточные воды содержат нерегулярные твердые частицы, длинные волокна или абразивные частицы. Компания Grundfos описывает вихревые рабочие колеса как подходящие для жидкостей, содержащих волокна, частицы и песок, отмечая при этом, что их гидравлическая эффективность, как правило, ниже, чем у рабочих колес канального типа. На практике вихревой насос часто выбирают, когда предотвращение повторных засоров важнее, чем достижение максимально возможной эффективности насоса.

Это не означает, что вихревое рабочее колесо никогда не засорится. Волокнистые материалы могут накапливаться вокруг внутренних вращающихся компонентов, а сложные сточные воды, содержащие салфетки или большое количество тряпок, могут представлять проблему практически для любой традиционной гидравлической конструкции. Опубликованные исследования компании Xylem по очистке сточных вод также показывают, что вихревые насосы могут частично засоряться при определенных условиях. По этой причине правильный вопрос заключается не в том, является ли вихревой насос «на 100% незасоряющимся», а в том, подходит ли его гидравлическая конструкция для конкретных твердых частиц в сточных водах. Вихревые конструкции особенно заслуживают внимания для сточных вод с нерегулярными мягкими твердыми частицами, волокнами и некоторыми абразивными материалами, где надежность и беспрепятственный проход являются первостепенными задачами.

2. В каких случаях лучше выбрать крыльчатку, не засоряющуюся при работе?

Термин «насос, не засоряющийся» обычно относится к насосу для сточных вод, конструкция которого предусматривает большой, относительно свободный от препятствий гидравлический канал и геометрию рабочего колеса, предназначенную для перемещения твердых частиц без частых засоров. В зависимости от производителя, это может быть одноканальный, многоканальный, полуоткрытый или специально спроектированный насос для сточных вод. По сравнению с вихревой конструкцией, большая часть жидкости обычно проходит непосредственно через рабочее колесо, что может обеспечить более высокую гидравлическую эффективность при правильном выборе насоса.

Это создает погружной канализационный насос Гидравлическая конструкция, предотвращающая засорение, привлекательна для муниципальных канализационных систем, промышленных сточных вод, насосных станций и других применений, где насос работает длительное время и важна энергоэффективность. Однако слово «не засоряющийся» никогда не следует интерпретировать как гарантию того, что насос справится с любым материалом, помещенным в резервуар. Длинные салфетки, ткань, веревка, полиэтиленовая пленка и другие волокнистые материалы могут скапливаться вокруг передних кромок или вращающихся частей, даже если номинальный проход для твердых частиц велик. Поэтому современные производители насосов для сточных вод разработали самоочищающиеся и открытые гидравлические конструкции специально для уменьшения такого рода скопления. Например, Grundfos предлагает различные конфигурации каналов и открытых S-образных труб для сточных вод, содержащих твердые частицы и волокна, а EBARA использует полуоткрытые незасоряющиеся рабочие колеса в системах водоотведения.

3. Когда следует использовать канализационный насос с режущим механизмом?

Насос для перекачки сточных вод с режущим механизмом использует другой подход. Вместо того чтобы полагаться только на широкий свободный проход, он применяет механизм резки или измельчения на входе для уменьшения длины или размера волокнистых и мягких твердых частиц до того, как они попадут в гидравлическую секцию. Это делает насосы с режущим механизмом особенно полезными в тех случаях, когда сточные воды содержат ткань, волокна, похожие на веревки, пластиковую пленку, волосы, сельскохозяйственные отходы или подобные материалы, которые могут наматываться на обычное рабочее колесо.

Конструкция с измельчителем также может быть полезна в случаях, когда напорная труба относительно мала, и уменьшение размера мягких твердых частиц помогает им перемещаться по напорной канализационной линии. Компания Grundfos описывает измельчительные насосы аналогичным образом: система измельчения уменьшает более крупные частицы и волокна перед перекачкой и особенно подходит для напорных канализационных систем меньшего диаметра. Однако от измельчительного насоса не следует ожидать решения всех проблем, связанных с твердыми частицами. Высокие концентрации песка, камней, металлических частиц или минеральной крошки являются абразивными, а не волокнистыми, и механизм измельчения не заставляет их исчезать. Компания Grundfos особо отмечает, что измельчительные насосы не идеально подходят для сточных вод с высоким содержанием песка. Если основная проблема заключается в тяжелых абразивных твердых частицах или плотном осадке, то для решения задачи может потребоваться шламовый или осадочный насос, а не обычный измельчительный канализационный насос.

4. Вихревой, незасоряющийся или режущий: какой из них лучше справляется с твердыми частицами?

Не существует единого рабочего колеса, которое было бы наилучшим для каждого типа твердых частиц, поскольку под «твердыми частицами» могут подразумеваться совершенно разные вещи. Круглая мягкая твердая частица, длинная влажная салфетка, веревка и песчинка создают совершенно разные гидравлические проблемы. Именно поэтому выбор канализационного насоса, основываясь только на утверждении типа «максимальный размер твердых частиц 50 мм», может ввести в заблуждение. Диаметр свободного прохода — полезная информация, но она не полностью описывает поведение насоса при работе с длинными или гибкими материалами. Компания Xylem опубликовала исследования, показывающие, что одного размера входного отверстия недостаточно для определения устойчивости к засорению, поскольку геометрия рабочего колеса также влияет на взаимодействие волокнистых твердых частиц с насосом.

Как правило, вихревое рабочее колесо часто рассматривается в тех случаях, когда наличие нерегулярных твердых частиц, волокон и абразивных частиц создает высокий риск засорения, а надежность имеет приоритет над максимальной эффективностью. Конструкция канального типа, предотвращающая засорение, часто является лучшим выбором для обычных муниципальных и промышленных сточных вод, где система требует как обработки твердых частиц, так и высокой гидравлической эффективности. Насос с режущим механизмом становится более привлекательным, когда основными причинами засорения обычных насосов являются длинные волокна, ткань, полиэтиленовая пленка и подобные мягкие материалы. Однако окончательное решение все же должно основываться на составе сточных вод, расходе, напоре и количестве часов работы, а не только на названии рабочего колеса.

5. Вихревой насос менее эффективен, чем насос, не подверженный засорению?

В целом, вихревые канализационные насосы, как правило, имеют более низкую гидравлическую эффективность, чем хорошо спроектированные канальные насосы для сточных вод, поскольку рабочее колесо передает энергию косвенно через вихрь, и меньшая часть перекачиваемой жидкости эффективно проходит через рабочее колесо. В технических материалах Grundfos вихревые насосы описываются как обладающие высокой устойчивостью к засорению, но обычно более низкой эффективностью, чем канальные рабочие колеса. Это не делает вихревой насос автоматически плохим выбором. Немного менее эффективный насос, работающий непрерывно без засоров, может быть более экономичным, чем более эффективный насос, который необходимо снимать из колодца каждые несколько дней для удаления тряпок и волокон.

Для небольших канализационных колодцев или сложных потоков сточных вод надежность и стоимость обслуживания могут иметь большее значение, чем несколько процентных пунктов эффективности очистки воды. Однако для крупной муниципальной насосной станции, работающей тысячи часов в год, потребление энергии становится гораздо более значительным, и современная гидравлическая конструкция, предотвращающая засорение, может обеспечить лучший результат в течение всего срока службы. Поэтому правильное сравнение заключается не просто в том, «какое рабочее колесо имеет самую высокую эффективность?», а в том , какая конструкция поддерживает приемлемую эффективность и надежность в реальных сточных водах с течением времени .

6. Не выбирайте рабочее колесо, не рассчитав расход и напор.

Выбор подходящего рабочего колеса не заменяет выбор гидравлической системы. Насос-измельчитель, способный перекачивать волокна, все еще непригоден, если он не может обеспечить необходимый расход на напоре системы. Аналогично, вихревой насос с отличным проходным сечением твердых частиц может оказаться слишком малым для насосной станции или работать далеко за пределами рекомендуемого диапазона.

Правильная последовательность действий заключается в следующем: сначала необходимо понять структуру сточных вод, затем рассчитать требуемый расход и общий динамический напор, и, наконец, сравнить характеристики насосов в рамках соответствующего гидравлического семейства. Если вы еще не определили рабочую точку, ознакомьтесь с нашим руководством по... Как рассчитать расход и напор канализационного насоса В документе объясняется, как следует учитывать статический напор, трение в трубопроводе и рабочий расход. После определения требуемой точки — например, 100 м³/ч при напоре 18 м — поставщик может сравнить вихревые, незасоряющиеся и режущие модели, которые могут фактически работать вблизи этой точки.

Именно поэтому покупателям следует избегать выбора канализационного насоса, ориентируясь только на мощность двигателя. Два насоса мощностью 7,5 кВт могут иметь совершенно разные показатели расхода, напора, проходимости твердых частиц и устойчивости к засорению, поскольку их рабочие колеса и гидравлические каналы различаются.

7. Какую информацию следует предоставить поставщику насосов?

Наиболее полезная информация — это не просто «Мне нужен насос, который не засоряется». Объясните, откуда поступают сточные воды и что постоянно попадает в резервуар. Если там есть длинные волокна, салфетки, ткань, пластиковые пакеты, волосы, пищевые отходы, песок или осадок, четко укажите это. Укажите приблизительный максимальный размер твердых частиц, твердый или мягкий материал, короткие или длинные волокна, а также оседает ли песок или песчинки на дне резервуара. Для промышленных сточных вод также укажите температуру, pH и соответствующую химическую информацию, поскольку материал рабочего колеса может быть так же важен, как и его форма.

Одновременно необходимо указать требуемый расход, общий динамический напор, диаметр напорного трубопровода, способ установки, напряжение и ожидаемое количество часов работы в сутки. Фотографии сточных вод, образцы повторяющихся засоров или записи с предыдущего насоса могут быть чрезвычайно полезны в сложных условиях эксплуатации. Имея эту информацию, поставщик может определить, достаточно ли обычного насоса, предотвращающего засорение, или же вихревая или режущая конструкция обеспечит более надежное решение.

Заключение

Вихревые, незасоряющиеся и режущие насосы для сточных вод решают различные проблемы, связанные с очисткой сточных вод. Вихревое рабочее колесо уменьшает прямое взаимодействие между множеством твердых частиц и рабочим колесом и часто полезно в тех случаях, когда волокна, неровные твердые частицы или абразивные частицы увеличивают риск засорения. Незасоряющееся или канальное рабочее колесо, как правило, подходит для обычных канализационных и водоотводных систем, где важны как перекачка твердых частиц, так и гидравлическая эффективность. Режущий насос добавляет механизм резки и становится особенно полезным, когда основной причиной засора являются длинные волокнистые или мягкие материалы.

Нет смысла платить за механизм измельчения, если обычные сточные воды легко перекачиваются обычным насосом, не засоряющимся при помощи стандартного насоса, и нет особой пользы в выборе высокоэффективного канального рабочего колеса, если реальные сточные воды постоянно приводят к его засорению. Наилучшая конструкция — та, которая соответствует реальному содержанию твердых частиц, расходу, напору и условиям эксплуатации.

При запросе рекомендаций укажите состав сточных вод, тип и размер твердых частиц, содержание волокон, содержание песка, требуемый расход, общий напор и условия установки. Эти данные позволят принять окончательное решение. погружной канализационный насос Выбор должен основываться на характеристиках самих сточных вод, а не просто на мощности двигателя или диаметре выходного отверстия.