Jak dobrać pompę ściekową: przepływ, wysokość podnoszenia i ciała stałe

Jeśli pytasz, jak dobrać pompę ściekową, nie zaczynaj od mocy.

Moc mówi coś o silniku, ale nie mówi, ile ścieków pompa przemieści przez rurę w Twojej lokalizacji. Niezawodny proces doboru pompy ściekowej rozpoczyna się od punktu pracy - wymaganego przepływu przy całkowitej wysokości podnoszenia dynamicznego -, a następnie sprawdza się transport cząstek stałych, średnicę rury, objętość zbiornika, sposób działania i zasilanie elektryczne.

Ma to znaczenie, ponieważ systemy kanalizacyjne są mniej wyrozumiałe niż systemy czystej-wody. Ciecz może zawierać miękkie ciała stałe, materiał włóknisty, piasek, tłuszcz i porwane powietrze. Pompa włącza się i wyłącza wraz ze zmianą poziomu wody w zbiorniku. Linia tłoczna może być częściowo pionowa, częściowo pozioma i wypełniona armaturą. Wybór, który wydaje się odpowiedni przy danych o maksymalnym-przepływie, może się nie udać, jeśli zastosuje się rzeczywiste straty ciśnienia i rury.

Dobry proces wymiarowania nie musi być tajemniczy. Potrzebuje dokładnych informacji o miejscu i krzywej pompy. Poniższe kroki dotyczą małych systemów eżektorów w budynkach mieszkalnych, kompaktowych maceratorów toalet, przepompowni hotelowych i większych pomp głębinowych typu WQ-. Skala się zmienia, ale logika pozostaje ta sama.

Dobór pompy ściekowej rozpoczyna się od przepływu i wysokości podnoszenia. Wraz ze wzrostem ciśnienia dostępny przepływ maleje. Punkt pracy,-w którym krzywa systemu spotyka się z krzywą pompy,-pokazuje wydajność pompy podczas pracy. Pompa o maksymalnym przepływie 150 l/min i maksymalnym wzroście 11 m nie może zapewnić obu jednocześnie; jego krzywa musi potwierdzać wymagane 90 l/min przy 8 m TDH. Kody modeli takie jak 80WQ45-22-7.5 to tylko pierwszy filtr. Zawsze sprawdzaj krzywą i korzystaj z realistycznego szczytowego napływu aplikacji.

Pierwszym krokiem przy doborze pompy do ścieków jest określenie, ile ścieków pompa musi usunąć w najbardziej obciążonym okresie pracy. Nie jest to to samo, co maksymalny przepływ podany w katalogu pomp. Dane katalogowe opisują, co pompa może dostarczyć w określonych warunkach testowych. Wymagany przepływ opisuje, co budynek lub proces faktycznie wyśle ​​do basenu.

W przypadku domu, małego budynku komercyjnego lub hotelu zacznij od podłączonych urządzeń i prawdopodobieństwa, że ​​kilka z nich rozładuje się w tym samym czasie. Toalety, prysznice, umywalki, pralki i odpływy podłogowe zwykle nie działają w sposób ciągły, ale ich łączny szczytowy dopływ może być znacznie wyższy niż średnia dzienna. Na szczególną uwagę zasługują pralnie, ponieważ kilka pralek może w krótkim czasie wyładować duże ilości prania.

Jeżeli system już istnieje, test wypełnienia basenu często daje bardziej użyteczny wynik niż szacunki teoretyczne. Wyłączyć pompę, zmierzyć o ile w określonym czasie podniósł się poziom cieczy i obliczyć dodaną objętość. W przypadku basenu prostokątnego objętość obliczana jest na podstawie długości, szerokości i zmiany poziomu. W przypadku basenu cylindrycznego należy zastosować jego średnicę wewnętrzną i zmianę poziomu.

Podstawowa zależność to:

Wymagany przepływ=zmiana objętości/zmiana w czasie

Powtórz pomiar w okresie wzmożonego ruchu, a nie w czasie rzadszego użytkowania. Jeżeli dopływ jest zróżnicowany, należy zastosować najwyższy realistyczny wynik i dodać rozsądny naddatek operacyjny. Unikaj dodawania nadmiernego marginesu bezpieczeństwa, ponieważ pompa o zbyt dużym rozmiarze może zbyt szybko opróżniać zbiornik, zbyt często uruchamiać się i zatrzymywać oraz pracować daleko od efektywnego zakresu.

Po ustaleniu przepływu projektowego połącz go z całkowitym ciśnieniem dynamicznym, aby utworzyć punkt pracy. Punkt pracy,-nie samą moc-należy sprawdzić względem krzywej pompy. Zamawiając pompę do ścieków, należy podać oczekiwany przepływ normalny, szacunkowy przepływ szczytowy, źródło ścieków i schemat działania. Szczegóły te dają dostawcy znacznie solidniejszą podstawę do wyboru właściwej pompy.

Po określeniu wymaganego przepływu należy obliczyć całkowite ciśnienie dynamiczne, zwykle w skrócie TDH. Jest to całkowity opór, jaki pompa ściekowa musi pokonać przy wymaganym natężeniu przepływu. Stosowanie wyłącznie pionowej wysokości podnoszenia jest jednym z najczęstszych błędów przy doborze pomp ściekowych.

TDH obejmuje siłę nośną statyczną, utratę tarcia i ciśnienie wymagane w końcowym punkcie tłoczenia. Podnoszenie statyczne to pionowa różnica wysokości pomiędzy poziomem cieczy roboczej w zbiorniku a punktem zrzutu. Rura pozioma nie zwiększa siły nośnej statycznej, ale nadal powoduje tarcie. Długie odcinki rur, małe średnice wewnętrzne, chropowate powierzchnie rur, kolanka, zawory zwrotne, zawory odcinające i inne łączniki mogą powodować znaczny opór.

Przed wyborem pompy należy zapisać wysokość podnoszenia, całkowitą długość rury, wewnętrzną średnicę rury, materiał rury i liczbę złączek. Należy również sprawdzić, czy wyciek wpływa do otwartego odpływu, kanalizacji grawitacyjnej lub magistrali ciśnieniowej. Zawór zwrotny zwykle stawia większy opór niż prosty odcinek rury, dlatego nie należy go ignorować.

Strata tarcia wzrasta wraz ze wzrostem prędkości przepływu. Oznacza to, że mała rura tłoczna może wyglądać ekonomicznie, ale może znacznie zwiększyć wymaganą wysokość podnoszenia pompy. Może to również powodować wyższe koszty operacyjne i sprawić, że punkt pracy będzie bardziej wrażliwy na zmiany w systemie. Stratę na skutek tarcia można obliczyć za pomocą wzorów inżynierskich lub pobrać z wiarygodnych tabel-strat w rurach, pod warunkiem zastosowania prawidłowego przepływu i średnicy wewnętrznej.

Uproszczona zależność to:

TDH=siła nośna statyczna + straty w wyniku tarcia w rurze + straty w montażu i na tłoczeniu

Po obliczeniu TDH wykreśl wymagany przepływ i wysokość podnoszenia na krzywej pompy. Wybrana pompa powinna przechodzić przez ten punkt pracy lub w jego pobliżu, najlepiej w obrębie stabilnej części krzywej. Nie wybieraj pompy tylko dlatego, że jej maksymalna wysokość podnoszenia jest wyższa niż wysokość podnoszenia. Maksymalna wysokość podnoszenia jest zwykle mierzona przy zerowym przepływie i nie reprezentuje normalnej pracy.

Można dodać niewielki dodatek na normalną niepewność, ale niepotrzebne zwiększanie zarówno przepływu, jak i wysokości podnoszenia często powoduje, że pompa jest przewymiarowana. Dokładne informacje o lokalizacji pozwalają na bardziej niezawodny dobór pompy do ścieków niż duży, arbitralny współczynnik bezpieczeństwa.

Ścieki nie są czystą wodą, więc wydajność hydrauliczna to tylko część wyboru. Pompa musi także tłoczyć ciała stałe i materiały, które mogą przedostać się do układu. Przed wyborem pompy do ścieków należy sprawdzić, czy ciecz zawiera odpady toaletowe, papier, chusteczki, włókna, włosy, cząstki jedzenia, tłuszcz, piasek lub inne zanieczyszczenia.

Pompa wirowa lub kanałowa-jest powszechnie stosowana, gdy głównym wymaganiem jest swobodny przepływ cząstek stałych. Pompa rozdrabniająca, przecinająca lub rozdrabniająca może być bardziej odpowiednia, gdy ścieki zawierają materiał włóknisty, który mógłby owinąć się wokół konwencjonalnego wirnika. W pralniach hotelowych, toaletach publicznych i komercyjnych systemach odwadniających istnieje różne ryzyko zablokowania, nawet jeśli wymagany przepływ jest podobny.

Należy sprawdzić podany przepływ cząstek stałych przez pompę, a także jej wlot, wylot i konstrukcję wirnika. Duży wylot nie gwarantuje automatycznie, że w każdym przejściu wewnętrznym będzie taki sam prześwit. W przypadku zastosowań obejmujących szmaty lub włókna należy zapytać, jak pompa radzi sobie z długim, elastycznym materiałem, zamiast sprawdzać jedynie maksymalną średnicę cząstek.

Rura tłoczna musi również pasować do wybranej pompy. Zbyt mała rura zwiększa prędkość przepływu i straty tarcia. Zbyt duża rura może powodować osadzanie się ciał stałych po zatrzymaniu pompy lub przy niskim przepływie. Celem jest utrzymanie prędkości wystarczającej do przenoszenia zawieszonego materiału bez powodowania niepotrzebnej utraty ciśnienia.

Unikaj zmniejszania średnicy tłoczenia poniżej zaleceń producenta pompy, chyba że sprawdzono cały system. Zawór zwrotny powinien również mieć swobodny przelot i nadawać się do obsługi ścieków. Źle dobrane zawory mogą wychwytywać zanieczyszczenia, nawet jeśli sama pompa dobrze radzi sobie z-cząstkami stałymi.

W przypadku ścieków zawierających tłuszcz, piasek lub wyjątkowo ścierny materiał należy to wyjaśnić podczas wyboru. Mechanizm tnący może pomóc w przypadku włókien, ale nie rozwiąże wszystkich problemów spowodowanych piaskiem, kamieniami lub stwardniałym tłuszczem. Niezawodny dobór pompy ściekowej dopasowuje konstrukcję wirnika, przepływ cząstek stałych i średnicę rury do rzeczywistego strumienia ścieków, a nie opiera się wyłącznie na wartościach mocy lub maksymalnego-przepływu.

Pompa może zapewnić wymagany przepływ i wysokość podnoszenia, ale nadal będzie działać słabo, jeśli zbiornik i system sterowania nie zostaną odpowiednio dopasowane. Objętość robocza pomiędzy poziomami włączania i wyłączania pompy określa, jak długo ona pracuje i jak często się uruchamia. Jeśli ta objętość jest zbyt mała, pompa może się wielokrotnie uruchamiać w krótkim czasie, powodując nagrzewanie silnika, zużycie styczników i niepotrzebne prace konserwacyjne.

Pompa powinna normalnie pracować wystarczająco długo, aby przepchnąć ścieki przez przewód tłoczny i uniknąć natychmiastowego ponownego uruchomienia. Większa pompa nie zawsze jest lepsza. Jeśli jego wydajność jest znacznie większa niż dopływający przepływ, może szybko opróżnić zbiornik i spowodować krótkie cykle. Sprawdź zalecaną przez producenta maksymalną liczbę uruchomień na godzinę i potwierdź, że dostępna objętość robocza może osiągnąć ten limit.

Poziom zatrzymania musi pozostawić wystarczającą ilość cieczy wokół pompy głębinowej, aby zapewnić chłodzenie i stabilną pracę. Ustawienie zbyt niskiego poziomu może spowodować zasysanie powietrza do pompy, powstanie turbulencji lub odsłonięcie silnika. Poziom początkowy musi zapewniać wystarczające magazynowanie, zapobiegając przedostawaniu się ścieków do rury wlotowej lub punktu alarmowego-wysokiego poziomu.

Przełączniki pływakowe i czujniki poziomu powinny mieć wystarczająco dużo miejsca, aby móc swobodnie się poruszać. Trzymaj je z dala od turbulencji na wlocie, szyn prowadzących, kabli pomp i ścian basenu. W ściekach zawierających włókna pływaki na uwięzi mogą zostać uwięzione, dlatego ich lokalizacja jest równie ważna jak sama metoda kontroli.

W przypadku bardziej krytycznych zastosowań system dupleksowy zapewnia większą niezawodność. Pompy mogą pracować na zmianę po każdym cyklu, natomiast druga pompa uruchamia się w przypadku wyjątkowo wysokiego dopływu lub jeśli pompa główna nie jest w stanie kontrolować poziomu. Oddzielny alarm-wysokiego poziomu powinien ostrzegać operatora przed wystąpieniem przepełnienia.

Podczas uruchamiania napełnić misę czystą wodą i przestrzegać całej kolejności. Sprawdź poziomy uruchamiania i zatrzymywania, ruch pływaka, sprawdź-działanie zaworu, obroty pompy, prąd silnika i czas wymagany do obniżenia poziomu. Zbiornik i elementy sterujące nie są akcesoriami dodawanymi po doborze pompy ściekowej; stanowią one część kompletnego systemu pompującego.

Kompletne zapytanie ofertowe dotyczące doboru pompy ściekowej powinno zawierać następujące dane. Jeśli wartość jest nieznana, oznacz ją jako nieznaną, zamiast zastępować ją domysłem:

• Zastosowanie: dom, hotel, mieszkanie, budynek komercyjny, dworzec miejski lub proces przemysłowy.
• Źródło cieczy, temperatura, pH, jeśli dotyczy, oraz opis substancji stałych lub włókien.
• Wymagany przepływ w warunkach projektowych, łącznie z jednostkami i charakterystyką szczytową.
• Podnoszenie statyczne od poziomu roboczego do granicy wylotu.
• Wewnętrzna średnica rury, materiał, długość pozioma, długość pionowa i liczba złączek.
• Dostępne napięcie, częstotliwość, faza i wszelkie ograniczenia prądu-rozruchowego.
• Wymiary basenu, poziom wlotu, poziomy uruchamiania i zatrzymywania oraz wymagana głośność alarmu.
• Konfiguracja pojedyncza lub dupleksowa,-funkcje panelu sterowania i wymagania komunikacyjne.
• Rodzaj instalacji, wymagane materiały, długość kabla, akcesoria i lokalne wymagania certyfikacyjne.

Dzięki tym informacjom dostawca może wybrać krzywą, zweryfikować przejście ciał stałych, oszacować czas pracy, potwierdzić dane silnika i sterowania oraz zidentyfikować ryzyko przed wyceną. Dzięki temu porównania między dostawcami są bardziej znaczące, ponieważ każda propozycja dotyczy tego samego obowiązku.

1. Najczęstszym błędem w doborze pomp ściekowych jest wybór spośród wartości maksymalnych. Maksymalna wysokość podnoszenia i maksymalny przepływ nie są jednoczesne, dlatego zawsze należy żądać pełnej krzywej. Drugim błędem jest traktowanie uniesienia pionowego jako całkowitej głowy. Długie odcinki poziome, małe rury i zawory mogą zwiększyć tarcie wystarczające do zmiany modelu.
2. Trzecim błędem jest kupowanie dodatkowej mocy bez sprawdzenia basenu. Zbyt duża pompa może-zrobić krótki cykl, spowodować uderzenie zaworu i oddalić się od obszaru efektywnego działania. Czwartym jest ignorowanie brył. Pompa do czystej-wody może mieć atrakcyjną krzywiznę, a mimo to w ściekach może natychmiastowo ulec awarii. Piąty zakłada, że ​​każdy macerator akceptuje toaletę; niektóre urządzenia do przetłaczania to produkty-szarej wody.
3. Kolejnym błędem jest dobranie rozmiaru jednej pompy w systemie duplex i założenie, że dwie pompy podwoją przepływ. Praca równoległa zmienia tarcie układu i punkt pracy. Należy ocenić połączone straty na krzywej i rurze. Podobnie pompa rezerwowa zapewnia redundancję tylko w przypadku testowania elementów sterujących, zaworów i alarmów.
4. Wreszcie w wielu zapytaniach pominięto drogę zrzutu. Dostawca otrzymuje przepływ, wysokość podnoszenia i moc, ale nie otrzymuje średnicy rury, jej długości ani złączek. Jeśli podana wysokość podnoszenia dotyczy wyłącznie podnoszenia statycznego, wycena może być błędna, mimo że dokładnie odpowiada żądaniu. Prosty szkic z wysokościami i długościami jest często cenniejszy niż kilka stron ogólnych specyfikacji.

Jakiej mocy pompy do ścieków potrzebuję?

Moc jest wynikiem obciążenia i wydajności układu hydraulicznego, a nie punktu wyjścia. Określ wymagany przepływ, TDH i obsługę cząstek stałych, a następnie wybierz charakterystykę pompy i silnik, które spełnią to zadanie bez przeciążenia.

Czy pompa do ścieków o mocy 1 KM jest zawsze lepsza niż pompa o mocy 1/2 KM?

Nie. Pompa o mocy 1 KM może generować większy przepływ lub wysokość podnoszenia, ale może być zbyt duża dla małej umywalki i może pracować zbyt szybko. Porównaj obie krzywe przy rzeczywistym TDH i sprawdź minimalny czas pracy, prędkość rury i liczbę uruchomień na godzinę.

Ile dodatkowej głowy powinienem dodać?

Oblicz straty statyczne i tarcia tak dokładnie, jak to możliwe, a następnie zastosuj skromny, udokumentowany dodatek na niepewność. Unikaj dodawania dużych współczynników bezpieczeństwa niezależnie do przepływu, wysokości podnoszenia i mocy, ponieważ łączne przewymiarowanie może być poważne.

Z jaką wielkością cząstek stałych powinna sobie poradzić pompa ściekowa?

Zależy to od aplikacji i lokalnego kodu. Ścieki toaletowe zazwyczaj wymagają prawdziwej pompy do ścieków, rozdrabniacza lub maceratora z określoną-metodą postępowania z substancjami stałymi. Potwierdź specyfikację swobodnego przejścia lub szlifowania; nie wnioskuj tego tylko na podstawie rozmiaru wylotu.

Czy pozioma długość rury liczy się jako wysokość podnoszenia?

Nie dodaje statycznej wysokości, ale zwiększa utratę tarcia. Efekt może być znaczący w przypadku linii o małej-średnicy lub przy dużym przepływie, dlatego w TDH należy uwzględnić pełną długość równoważną i złączki.

Kiedy stosować dwie pompki?

Pomp podwójnych należy używać, gdy szczytowy dopływ może przekroczyć jedną jednostkę, konserwacja nie może zatrzymać drenażu lub przepełnienie spowodowałoby wysokie koszty lub ryzyko sanitarne. Sprawdź zarówno punkty pracy pojedynczej-pompy, jak i pracy równoległej.