Потопяеми и полупотопяеми помпи
ENCE GmbH / Швейцария е готова да разработи и достави потопяеми и полупотопяеми помпи според вашите индивидуални технически спецификации.
Потопяеми помпи
Развитието на помпено оборудване доведе до появата на различни видове помпени агрегати, способни да решават определени проблеми. Един от тези проблеми е необходимостта от изпомпване на течност от дълбочина или от труднодостъпни места. По правило течността се подава към помпения агрегат чрез тръбопровод, но в някои случаи самата помпа може да бъде разположена в обема на изпомпваната среда, което позволява да се изостави смукателната част на тръбопровода.
Според взаимното разположение на изпомпваната среда и частите на помпата се разграничават следните видове: повърхностни, полупотопяеми и потопяеми.
В първия случай помпената единица е разположена над нивото на изпомпваната течност и нейното всмукване става с помощта на долна тръба. Такива помпи не изискват допълнително уплътнение и са по-лесни за производство и проектиране, но използването на смукателен тръбопровод е свързано с редица проблеми, които значително ограничават използването на повърхностни помпи. Тъй като е препоръчително да се използват центробежни помпи за изпомпване на големи обеми течност, е необходимо да се предвидят мерки за предотвратяване на кавитация - процесът на образуване на въздушни мехурчета в потока течност, чието отрицателно въздействие може да доведе до повреда на помпата. Кавитационното износване не възниква при изпомпване от плитка дълбочина, но с увеличаване на разстоянието от повърхността на течността до работното колело този проблем започва да става фундаментален, което води до необходимостта от използване на различен тип помпа или допълнителни компоненти, които увеличават цената на помпения агрегат. Освен това редица случаиизисква мобилност от помпата и възможност за бърза смяна на работата. Една проста повърхностна помпа не винаги може да отговори на тези изисквания.
В рамките на тази класификация противоположността на повърхностните помпи са потопяемите помпи. Работното тяло и двигателят на такава помпа са поставени в запечатан корпус, който може да се постави директно в изпомпваната течност. Така се постигат условия, при които помпата реално работи при пълнене и с нулева дължина на смукателната тръба. По този начин в потопяема помпа не е необходимо да се вземат допълнителни мерки за предотвратяване на кавитация и защита от работа на сухо. Последствието от това е, че дълбочината, от която е необходимо да се изпомпва течността, е ограничена само от количеството налягане, което помпата може да развие. Поради това потопяемите помпи могат да се използват в случаите, когато повърхностните помпи са неприложими или неефективни.
Класификация и принцип на действие
Потопяемите помпи имат най-пълната класификация по области на приложение. По правило всяка от задачите налага строги изисквания към дизайна и възможностите на помпеното оборудване, в резултат на което помпите от всяка група имат редица сходни характеристики. Има следните видове потопяеми помпи:
Потопяемите помпи за кладенци обикновено са най-простите в сравнение с други потопяеми помпи. Това се дължи на факта, че те са проектирани да приемат само чиста вода без големи примеси. Поради тази причина помпите за кладенци не потъват на дъното, а работят в „окачено“ състояние, за да предотвратят навлизането на дънни тинести маси. Те се използват в случаите, когато нивото на водата е 8 метра под повърхността и при такива условия вече не е възможно да се използва повърхностна помпа.Максималната дълбочина на водния слой, при която е възможно да се използва помпа за кладенец, е около 20 m.
Дренажните помпи, за разлика от помпите за кладенци, вече могат да изпомпват замърсена течност с твърди частици като тиня, пясък и др. За тази цел на помпата могат да се монтират специални мелнички и решетки, за да се предотврати навлизането на твърде големи твърди частици вътре.
Фекалните помпи са проектирани за по-тежки условия на работа в сравнение с дренажните помпи и трябва да могат да изпомпват вискозни среди с доста големи твърди частици. Те могат да бъдат оборудвани и с мелници за обработка на силно замърсени течности.
Помпите за кладенци, както подсказва името им, са предназначени за изпомпване на вода от кладенци. Тоест, те се използват, когато е необходимо изпомпване на вода от значителна дълбочина. За по-голяма рационалност кладенците се пробиват с малък диаметър и голяма дълбочина. Поради тази причина сондажните помпи имат цилиндрична продълговата форма и се избират под кладенеца по такъв начин, че външният диаметър на помпата да е с 1-2 cm по-малък от диаметъра на кладенеца, за да се предотврати евентуално задръстване. Тъй като нивото на изпомпваната течност може да бъде значително под нивото на земята, е необходима помпа за кладенец, за да се създаде значително налягане, в резултат на което те се правят многостепенни.
Сондажните помпи имат два подвида: прътови и безпръчкови. Помпите без щанги са типични потопяеми помпи с комбиниран двигател и работни колела в един запечатан корпус. При пръчковите помпи за кладенци двигателят е разположен извън кладенеца и предаването на движението към помпата се осъществява чрез механична връзка - пръта. Най-често се срещат прътови помпени агрегатисе използват за производство на петрол и имат забележителен външен вид поради помпени агрегати, които прехвърлят движението към пръта.
Според принципа на действиепотопяемите помпи биват центробежни, винтови, вибрационни (мембранни) и вихрови. Използването на един или друг принцип на изпомпване на течност се определя от редица параметри, определени от задачата, възложена на помпата. Потопяемите помпи запазват предимствата и недостатъците на типа помпа, чийто помпен механизъм използват. Така че вибрационните помпи са доста надеждни, но имат относително по-нисък дебит и налягане. Винтовите потопяеми помпи са подходящи за изпомпване на вискозни среди и среди, изискващи внимателно изпомпване. В случай, че е необходимо да се създаде значително налягане при висок дебит, потопяемата помпа се прави многостепенна центробежна.
Отличителна конструктивна особеност на всички потопяеми помпи е, че работният орган и двигателят са комбинирани в един корпус. Тъй като помпата е напълно потопена в течността в работно положение, нейният корпус е запечатан, за да се предотврати навлизането на течност в двигателя. Захранването се осъществява чрез кабел, свързан към мрежата, която вече е на повърхността. Изпускателната тръба на потопяема помпа може да бъде свързана както към твърда тръба през фланец, така и към гъвкав маркуч в случай, че течността не се изпомпва от хоризонтален кладенец или при променяща се дълбочина на потапяне.
Освен това към потопяемата помпа може да бъде прикрепен носещ кабел отвън, поддържайки я в работно положение на дадена дълбочина. Използването на кабел се прибягва в случай на голямо тегло на помпения агрегат, когато силата на захранващия кабел не е достатъчна. Потопяемата помпа може да бъде оборудвана и с поплавък- пластмасова куха камера, свързана към помпата със специален кабел. Поплавъкът служи като индикатор за ниво и може да задейства помпата, когато нивото на водата се повиши, а поплавъкът, изплувайки нагоре, дърпа кабела. Така една потопяема помпа може да бъде конфигурирана да поддържа вода на дадено ниво чрез изпомпване на излишъка.
Точката на засмукване на течността на потопяемите помпи може да бъде допълнително блокирана от защитна мрежа, за да се предотврати навлизането на прекалено големи твърди включвания в работното тяло, което може да причини блокиране или повреда на помпата.
Вътрешната структура на потопяемата помпа зависи от нейния тип. Като пример можем да вземем най-често срещания случай на центробежна потопяема помпа. Роторът на електродвигателя е разположен на общия вал, поддържан от лагери, а работното колело е конзолно. Валът е уплътнен в зоната между колелото и двигателя, за да се предотврати късо съединение поради навлизането на изпомпваната течност в електродвигателя. Принципът на работа на потопяема помпа не се различава от този на конвенционалната помпа от същия тип.
Характеристики и предимства
Сред положителните качества на потопяемите помпи са следните:
- Възможност за изпомпване на течност от голяма дълбочина
- Възможност за изпомпване на течност от труднодостъпни места
- Работа с нисък шум
- Допълнително охлаждане поради околната течност
Първите две точки са определящите предимства на потопяемите помпи пред останалите. Спецификата на задачи от този тип прави други помпи неприложими за тяхното решаване, за разлика от потопяемите. Изпомпване на течности от голяма дълбочина с повърхностни помпи или невъзможно поради недостатъчна самозасмукваща мощност икавитация или е свързано с прекомерна сложност и цена на повърхностна помпа. Потопяемата помпа в този случай има ключово предимство, тъй като е много по-лесно да се създаде голяма глава за повдигане на течността, отколкото да се развие голяма смукателна сила.
Не трябва да губите от поглед ефективността, с която потопяемите помпи могат да се справят с изпомпване на течности от различни ями, кладенци, мазета и други подобни места. Потопяемите помпи, поради своя дизайн, са мобилни и могат да работят на всякаква дълбочина, чиято максимална стойност зависи само от налягането, развивано от помпата, и дължината на захранващия кабел. Възможността за работа дори със силно замърсена среда позволява на потопяемите помпи да изпомпват течност от долния слой на различни резервоари или контейнери, където тиня или други видове валежи могат да се натрупат в големи количества.
Условията на работа с корпуса на помпата в обема на течността осигуряват редица допълнителни предимства, които подобряват някои характеристики на помпата. Така генерираната от помпата вибрация, а оттам и произтичащият от това шум, се абсорбира частично от течността, в резултат на което общото ниво на шума на помпата се намалява. Работи прост модел, че колкото по-дълбоко и в по-голям обем вода е разположена помпата, толкова повече шум ще се абсорбира от околната среда по време на нейната работа. Друго предимство на работата в наливни течности е допълнителното охлаждане на помпата. Това се дължи на факта, че интензитетът на топлообмен в системата помпа/вода е много по-висок, отколкото в системата помпа/въздух.
Въпреки това, заточването на помпено оборудване за решаване на такива тесни задачи необратимо води до редица недостатъци. Някои от тези недостатъци могат да бъдат отстранени чрез използването на нови технологии и материали, докато отрицателното въздействие на останалите може да бъде отстранено.намалена до приемливо ниво.
Потопяемите помпи покриват доста широка област на употреба, включително както водоснабдяването за битови нужди, така и минната индустрия. Потопяемите помпи за кладенци обикновено се използват за водоснабдяване на места без централизирано водоснабдяване чрез изтегляне на вода от дълбочината на кладенеца. Ако няма водоносни хоризонти на малка дълбочина, но е възможно да се вземе артезианска вода от кладенец, тогава се използват по-сложни сондажни помпи. Сложността е причинена от необходимостта да се тегли вода от значителна дълбочина (повече от 100 m).
В минната индустрия помпите за кладенци и сондажи също намират своето приложение. Те се използват за изпомпване на подземни води от кладенци и мини. В допълнение, с помощта на сондажни помпи, редкоземните метали могат да се добиват чрез излугване, при което ценните рудни компоненти се прехвърлят в разтворено състояние с помощта на специални разтвори, след което се изпомпват и целевият метал се извлича.
Дренажни и фекални помпи, способни да изпомпват течност от дънните слоеве, където концентрацията на различни видове твърди вещества е висока, също се използват за решаване на широк спектър от проблеми. В ежедневието те се използват за изпомпване на вода от басейни или наводнени мазета, а с помощта на помпи с хеликоптер е възможно да се изпомпва вода от дренажни ями и резервоари. Дренажните помпи се използват за подобни задачи при природни бедствия и аварии, когато е необходимо отводняване на наводнени помещения.
В областта на водоотвеждането и канализацията фекалните помпи също са широко разпространени. Те се използват успешно както в канализационната система на селска къща, така и в канализационни помпени станции, където дебитът е непропорционално по-висок. Предимството на дренажните и фекалните помпи в този случай също ее възможността за изпомпване на силно замърсена вода от голяма дълбочина.