Руководство по канализационным насосам: типы, критерии выбора и применение | Зехао Насос

Примерно 80% сточных вод, образующихся в мире, перед сбросом требуют очистки, а в центре каждой функционирующей системы очистки сточных вод находится надежный канализационный насос. Независимо от того, управляете ли вы ванной комнатой в подвале, управляете предприятием пищевой промышленности или наблюдаете за муниципальной подъемной станцией, выбранный вами насос напрямую определяет, насколько эффективно и безопасно перемещаются отходы. В этом руководстве вы узнаете, как работают канализационные насосы, основные доступные типы, как правильно подобрать их размер и где каждый тип работает лучше всего.

Что такое канализационный насос и как он работает?

Канализационный насос, также известный как дренажный насос, представляет собой мощный основной компонент канализационной системы, специально разработанный для обработки и транспортировки сложных сред, содержащих твердые частицы, волокнистые материалы, сточные воды или шлам. Он эффективно поднимает, транспортирует и сбрасывает различные типы сточных вод, решая широкий спектр проблем со сбросом благодаря встроенным функциям предотвращения засорения.

Эти насосы, известные своей прочной конструкцией, часто с использованием чугуна или сплавов премиум-класса, обеспечивают исключительную долговечность и износостойкость даже при тяжелых сантехнических работах и ​​в суровых условиях. Чтобы обеспечить коррозионную стойкость и предотвратить утечку, они обычно имеют усовершенствованные конструкции уплотнений, такие как двойные механические уплотнения, гарантирующие надежную работу при транспортировке вязких сточных вод или сточных вод, содержащих твердые частицы.

Принцип работы следует простой последовательности: сточные воды из туалетов, раковин и стоков в полу стекают в герметичный сборный бассейн. Поплавковый выключатель контролирует повышение уровня жидкости. Как только вода достигает заданной точки, поплавковый выключатель запускает двигатель насоса, который вращает крыльчатку, создавая центробежную силу, выталкивая отходы вверх и наружу через сливную трубу — либо в самотечную канализационную линию, либо непосредственно на очистное сооружение.

Что отличает канализационные насосы от стандартных водяных насосов, так это их способность пропускать твердые материалы. Большинство жилых домов обрабатывают твердые тела диаметром до 2 дюймов; промышленные или муниципальные модели могут удалять значительно более крупный мусор в зависимости от конструкции рабочего колеса. Наш ассортимент погружные дренажные насосы для перекачивания сточных вод охватывает весь спектр этих применений: от компактных жилых помещений до мощных промышленных установок.

Виды канализационных насосов: выбор подходящего

Не для каждой системы канализации требуется один и тот же насос. Каждый из четырех основных типов решает конкретную проблему — выбор неправильного типа приводит к преждевременному износу, засорению и более высоким затратам на техническое обслуживание.

Погружные канализационные насосы

Эти агрегаты устанавливаются непосредственно внутри канализационной ямы или колодца и работают при полном погружении. Окружающая жидкость охлаждает двигатель, устраняя необходимость во внешнем охлаждении. Поскольку они расположены ниже поверхности жидкости, заливка происходит автоматически, что исключает необходимость значительного этапа технического обслуживания. Погружные насосы отлично подходят для непрерывной эксплуатации: жилые подвалы, коммерческие отстойники, подземные резервуары и любые установки, где важна компактность по вертикали. Они справляются с твердыми частицами среднего и крупного размера и хорошо подходят для скоростей потока от десятков до нескольких сотен кубических метров в час.

Канализационные измельчительные насосы

Там, где погружные насосы пропускают твердые частицы, насосы-измельчители сначала их измельчают. Встроенные режущие лезвия измельчают твердые частицы, в том числе такие материалы, как тряпки, влажные салфетки и волокнистые отходы, в суспензию, достаточно мелкую для прохождения по напорным магистралям узкого диаметра. Это делает шлифовальные насосы правильным выбором для канализационных систем низкого давления, удаленных соединений зданий, где неизбежны длинные трубы малого диаметра, а также для любых объектов, регулярно имеющих дело с нестандартными смываемыми материалами. Компромисс — механическая сложность: механизм измельчения требует периодической проверки.

Самовсасывающие канализационные насосы

Самовсасывающие конструкции устанавливаются над поверхностью жидкости, автоматически втягивая жидкость вверх без ручной заливки в каждом цикле. Их предпочитают там, где требуется частая работа всухую, или в местах, где опускать насос в яму нецелесообразно. Встроенный поплавковый переключатель автоматизирует последовательность запуска и остановки, делая эти системы практически автоматическими. Обычные установки включают портативные водопонижающие установки, ирригационный дренаж и надземные промышленные технологические линии, работающие с жидкими частицами, содержащими твердые частицы.

Канализационные эжекторные насосы

Эжекторные насосы являются стандартным решением, когда водопровод ниже уровня земли — ванная комната в подвале, прачечная или канализация на коммерческой кухне — должен отводить воду вверх в главную канализационную линию, расположенную на более высоком уровне. Они собирают неочищенные сточные воды и мягкие твердые частицы в герметичный резервуар, а затем выбрасывают содержимое под давлением. Большинство бытовых эжекторных систем сочетают в себе двигатель мощностью 0,5–2 л.с. с вихревой или полуоткрытой крыльчаткой. Если поток отходов содержит особенно твердые твердые частицы, которые могут засорить стандартную крыльчатку эжектора, предпочтительной альтернативой является насос-измельчитель.

Ключевые критерии выбора

После того как вы определили тип насоса, решение о его выборе зависит от трех технических параметров. Неправильное их использование (даже незначительное) приводит к тому, что насос либо работает слишком быстро (повреждая двигатель), либо никогда не успевает за притоком.

Расход (галлон в минуту или м³/ч)

Расход определяется количеством и типом сантехнических приборов, питающих систему. Метод единиц приспособления присваивает взвешенные значения каждому приспособлению: унитаз, раковина, душ и слив в полу вносят свой вклад по-разному. Суммирование этих единиц и перекрестные ссылки на опубликованные таблицы преобразования дают расчетный расход в галлонах в минуту. Для жилых помещений для установки в подвале с одной ванной комнатой обычно требуется 30–60 галлонов в минуту; конфигурации с несколькими ваннами или коммерческие конфигурации масштабируются вверх. Кривая производительности насоса должна соответствовать или превышать расчетный расход при требуемом напоре.

Общий динамический напор (TDH)

TDH сочетает в себе статическую подъемную силу (отходы по вертикальной высоте должны перемещаться от входа насоса до точки нагнетания) с потерями на трение через трубопроводную арматуру, клапаны и горизонтальные участки. При расчетном расходе минимальная скорость трубы должна составлять 2 фута/с, чтобы твердые частицы оставались во взвешенном состоянии; Предпочтительна скорость 3–5 футов/с. Если скорость падает, уменьшите диаметр трубы или увеличьте расход. Установив расчетный расход (GPM) и TDH, нанесите оба значения на график кривой насоса производителя и выберите агрегат, кривая которого проходит на уровне или чуть выше этой рабочей точки — ориентация на середину кривой позволяет избежать как кавитации, так и короткого цикла.

Обращение с твердыми частицами и конструкция рабочего колеса

Подтвердите максимальный диаметр твердого тела, который должен пропускать насос, и сопоставьте его с типом рабочего колеса. Вихревые рабочие колеса Создайте вращающийся столб жидкости, который пропускает твердые частицы с минимальным контактом, что идеально подходит для потоков волокнистых или тяжелых отходов. Полуоткрытые рабочие колеса обеспечивают более высокую эффективность для относительно чистых сточных вод с редким содержанием мелких твердых частиц. Режущие или шлифовальные рабочие колеса предназначены для применений, в которых необходимо уменьшить содержание твердых частиц перед попаданием в трубу. Выбор материала корпуса насоса и рабочего колеса — чугун для стандартного применения, дуплексная нержавеющая сталь для агрессивных или соленых сред — определяет долговременную износостойкость. Для получения рекомендаций по дополнительным насосным решениям наш варианты горизонтального всасывающего насоса охватывают технологические применения, где приоритетом является производительность одноступенчатой центрифуги.

Приложения в разных отраслях

Требования к канализационным насосам значительно различаются в зависимости от сектора. Применяются те же основные гидравлические принципы, но объемы потока, типы твердых веществ, коррозионная активность сред и нормативные требования существенно меняют спецификации.

Муниципальные подъемные станции представляют собой наиболее требовательный сегмент спектра. Эти объекты работают непрерывно, должны выдерживать непредсказуемые твердые нагрузки и подчиняются национальным стандартам сбросов, регулирующим то, что поступает на очистные сооружения, находящиеся в государственной собственности. Для всестороннего обзора этих нормативных требований ресурсы Агентства по охране окружающей среды США по управлению муниципальными сточными водами предоставляют авторитетные технические рекомендации по выдаче разрешений и критериям эффективности.

Для более глубокого изучения того, как различные конфигурации насосов работают в этих сценариях, см. новости отрасли о насосных технологиях В разделе нашего сайта представлены примеры установки и данные о производительности для конкретных приложений.

Советы по установке и обслуживанию

Даже правильно подобранный насос будет работать хуже, если установка будет неэффективной. На три области приходится большая часть преждевременных отказов полевых установок.

Размеры раковины

Резервуар для сбора должен вмещать достаточный объем, чтобы предотвратить короткие циклы — двигатели, которые запускаются и останавливаются быстрее, чем примерно четыре раза в час, перегреваются и преждевременно изнашиваются. Эмпирическое правило: объем слива в бассейне должен в три-четыре раза превышать минутный расход насоса. Для стандартного бытового эжектора, работающего со скоростью 60 галлонов в минуту, это подразумевает пропускную способность не менее 15–20 галлонов между активацией поплавкового выключателя и отключением.

Выпускная труба и обратный клапан

Всегда устанавливайте обратный клапан на стороне нагнетания, чтобы предотвратить обратный поток в бассейн при отключении насоса. Без него возврат сточных вод немедленно приводит в действие поплавковый выключатель, создавая быструю циклическую работу, которая сокращает срок службы двигателя. Размер трубы должен поддерживать скорость 2–5 футов/с при расчетном расходе. При необходимости уменьшите диаметр, чтобы сохранить скорость очистки, но убедитесь, что результирующее увеличение напора на трение не выталкивает TDH за пределы кривой насоса.

График планового технического обслуживания

Осматривайте поплавковый выключатель ежеквартально — скопление мусора является наиболее распространенной причиной отказа насоса при запуске. Очищайте впускное отверстие насоса и рабочее колесо ежегодно или чаще в случае применения с большим содержанием волокон. Проверяйте механические уплотнения и щелевые кольца каждые два-три года в зависимости от рабочего цикла. Для конфигураций с двойным механическим уплотнением (стандартно для большинства промышленных погружных моделей) следите за состоянием масла в камере уплотнения; Мутное или молочное масло указывает на попадание воды и требует немедленной замены уплотнения, прежде чем обмотка двигателя выйдет из строя. Ведение журнала часов работы каждого насоса, частоты циклов и потребляемой мощности позволяет легко обнаружить ухудшение производительности до того, как оно станет сбоем.