Ce pompe de apă nu au nevoie de amorsare? Ghid de autoamorsare și submersibil

În momentul în care o nouă pompă este pornită, fiecare defecțiune ascunsă de instalare devine vizibilă. Aerul prins în conducta de aspirație, o carcasă de pompă goală sau o supapă de picior care are scurgeri vor împiedica o pompă centrifugă obișnuită să miște apa. De aceea, operatorii de instalații, planificatorii de irigații și inginerii de întreținere continuă să își pună aceeași întrebare practică: ce tip de pompă de apă nu necesită amorsare?

Răspunsul direct este că trei familii de pompe sunt capabile să producă debit fără o pre-umplere manuală a liniei de aspirație: pompe centrifuge cu autoamorsare, pompe volumetrice și pompe submersibile. O a patra categorie, pompa verticală cu ax lung, evită, de asemenea, amorsarea deoarece rotorul său este instalat sub nivelul lichidului. Aceste modele diferă fundamental în modul în care elimină aerul din calea de aspirație și fiecare are puncte forte și limite specifice care afectează selecția în lumea reală.

Răspuns rapid: pompe care nu necesită amorsare

Ce înseamnă amorsarea și de ce majoritatea pompelor au nevoie de ea

Amorsarea este procesul de umplere a carcasei pompei și a conductei de aspirație cu lichidul pompat înainte de pornirea pompei. O pompă centrifugă standard rotește un rotor, iar presiunea pe care o produce este proporțională cu densitatea fluidului din interiorul carcasei. Aerul are o densitate de aproximativ 1,2 kg pe metru cub, în ​​timp ce apa este de aproximativ 1.000 kg pe metru cub. Când o pompă standard pornește cu aer în carcasă, rotorul pur și simplu se rotește într-un gaz cu densitate scăzută și nu generează aproape nicio aspirație. Presiunea atmosferică nu poate împinge apa în sus pe conducta de aspirație, iar pompa furnizează debit zero.

Acesta este motivul pentru care instalațiile convenționale de pompe centrifuge au nevoie de o supapă de picior la capătul conductei de aspirație, un vas de amorsare sau o procedură de umplere manuală. De fiecare dată când pompa se oprește și conducta de aspirație se scurge, operatorul trebuie să amorseze din nou înainte de următoarea pornire. În aplicațiile în care se așteaptă ca pompa să pornească și să se oprească automat, cum ar fi stațiile de drenaj și sistemele de irigare, acel pas manual înfrânge întregul scop al automatizării. Pompele discutate în acest articol elimină acel pas în moduri diferite, iar înțelegerea acelor mecanisme este cheia pentru alegerea celui potrivit.

Pompe centrifuge cu autoamorsare: cel mai utilizat răspuns

O pompă centrifugă cu autoamorsare arată similar cu o pompă centrifugă standard la exterior, dar carcasa ei este proiectată pentru a păstra un rezervor permanent de lichid. Când pompa pornește, rotorul recirculează acest lichid reținut. Aerul din conducta de aspirație se amestecă cu lichidul de recirculare, se ridică într-o cameră de separare și este evacuat din pompă. După o perioadă scurtă, de obicei mai puțin de două minute la o ridicare moderată, aerul este complet eliminat și pompa funcționează ca o pompă centrifugă obișnuită.

Deoarece carcasa reține lichidul după oprire, aceste pompe pot gestiona o conductă de aspirație care este goală sau plină de aer la următoarea pornire. Acest comportament îi face să se potrivească bine aplicații de drenaj centrifugal cu autoamorsare , unde sursa de apă poate dispărea și reapărea în timpul funcționării. Limita principală este ridicarea practică a aspirației: presiunea atmosferică limitează maximul teoretic la aproximativ 10 metri, iar funcționarea continuă fiabilă este în mod normal atinsă la 6 până la 8 metri.

Pentru utilizatorii industriali, pompa cu autoamorsare fără etanșare din seria WFB merită o atenție deosebită deoarece înlătură nu numai problema amorsării, ci și etanșarea mecanică. Designul fără etanșare nu utilizează nicio etanșare dinamică între arbore și carcasă, ceea ce previne defecțiunile etanșării, care sunt o sursă comună de scurgere la pompele obișnuite. Apele reziduale care conțin solide, substanțe chimice și alte medii dificile pot fi manipulate fără riscul constant de uzură a etanșării.

Pompă cu autoamorsare fără etanșare pentru fluide dure și solide Această pompă îndepărtează etanșarea mecanică dinamică dintre arbore și carcasă, eliminând o sursă comună de scurgere. Designul său rezistent la uzură, cu autoamorsare, gestionează apele uzate cu solide și substanțe chimice, făcându-l o opțiune de încredere pentru industriile care se confruntă cu defecțiuni de etanșare și medii dificile. Vizualizare produs →

Serile GJB și GZB adaugă rafinamente orientate spre eficiență, cum ar fi un design hidraulic optimizat și o amprentă compactă, care reduc consumul de energie în timpul funcționării normale. Aceste pompe sunt frecvent utilizate pentru irigații, circulație industrială a apei și drenaj de urgență.

Pompe cu deplasare pozitivă: fără amorsare prin principiu

Pompele volumetrice nu folosesc deloc forța centrifugă. Ele creează flux prin extinderea unei camere pentru a atrage lichidul înăuntru, închiderea camerei și apoi comprimarea acesteia pentru a împinge lichidul afară. Expansiunea camerei scade presiunea în interior direct, ceea ce înseamnă că aceste pompe pot evacua aerul dintr-o conductă de aspirație și pot trage lichidul în sus fără amorsare externă.

Cele mai comune tipuri de deplasare pozitivă fără amorsare sunt:

• Pompe cu diafragmă, care utilizează o membrană flexibilă antrenată de aer sau electricitate și pot atinge cote de aspirație de 8 până la 9 metri.
• Pompe cu angrenaje și lobi, care mișcă lichide vâscoase, cum ar fi uleiurile, siropurile și polimerii și realizează de obicei 6 până la 7,5 metri de înălțime de aspirație.
• Pompe peristaltice, care stoarce un furtun sau un tub și sunt autoamorsante chiar și cu conținut ridicat de solide.

Pompele volumetrice au două precauții practice. În primul rând, majoritatea nu pot să se usuce perioade lungi de timp; lichidul pe care îl pompează asigură lubrifierea și răcirea pieselor interne. În al doilea rând, din cauza mecanismului lor mecanic de vid, blocarea solidelor sau a vaporilor poate apărea dacă filtrul de aspirație este blocat. Cu toate acestea, pentru fluide curate, vâscoase sau sensibile la forfecare, acestea oferă o funcționare cu adevărat fără amorsare pe care pompele centrifuge nu o pot egala.

Pompe submersibile: fără linie de aspirație, fără amorsare

Pompele submersibile rezolvă problema amorsării fiind coborâte direct în lichid. Motorul și pompa sunt construite ca o singură unitate etanșă, iar lichidul intră printr-o sită de admisie în partea inferioară sau laterală. Deoarece pompa se află deja sub suprafața lichidului, nu este nevoie de vid pentru a ridica apa. Rotorul pur și simplu împinge lichidul în sus pe conducta de refulare.

Acest design este deosebit de practic pentru controlul apelor uzate și inundațiilor. Pompele submersibile de canalizare din seria WQ utilizate în sistemele de drenaj municipal și de efluent industrial pot trece solidele fără înfundare și sunt pornite și oprite automat de întrerupătoarele cu flotor. Atâta timp cât nivelul apei rămâne peste adâncimea minimă de scufundare, fiecare pornire este efectiv o pornire amorsată.

Pompă submersibilă WQ pentru canalizare municipală și industrială Această pompă submersibilă integrează motorul și pompa într-o singură unitate, trecând solide și fibre lungi fără a se înfunda. Comutatoarele cu flotor permit pornirea și oprirea automată, făcându-l practic pentru apele uzate, apa de ploaie și efluenții industriali, unde scufundarea asigură amorsarea imediată. Vizualizare produs →

Pompele submersibile au constrângeri de funcționare. Sunt dificil de inspectat fără a le scoate din groapă, așa că etanșarea cablurilor și monitorizarea umidității sunt importante. Au si un nivel minim de functionare; în ape foarte puțin adânci, o pompă verticală cu ax lung sau auto-amorsare poate fi o alegere mai bună.

Pompe verticale cu ax lung: fără amorsare pentru gropi adânci

Pompele verticale cu ax lung sunt o vedere comună în gropile adânci, stațiile de admisie a apei și instalațiile de control al inundațiilor. Capătul hidraulic, inclusiv rotorul, este instalat în fundul gropii, sub nivelul lichidului. Un arbore lung transmite puterea de la un motor montat pe o placă de sprijin la nivelul solului. Deoarece rotorul este deja scufundat, aceste pompe pornesc fără amorsare.

Pompa submersibilă verticală SCY și pompa verticală cu ax lung SLC de la Double-wheel reflectă două aranjamente: SCY are un motor submersibil scurt, potrivit pentru rezervoare, în timp ce SLC folosește un arbore lung pentru a acoperi distanțe adânci. Ambele modele sunt utilizate în stațiile de drenare a apei pluviale de coastă, sistemele de apă circulantă și bazinele industriale. Principalul lor avantaj față de pompele submersibile este că motorul rămâne accesibil în partea de sus, facilitând inspecția și întreținerea rulmenților.

Pompele verticale cu ax lung necesită o aliniere atentă în timpul instalării, iar lagărele arborelui necesită lubrifiere. Odată instalate, acestea sunt foarte fiabile pentru funcționare continuă în gropi adânci, unde o pompă cu autoamorsare nu poate atinge puterea de aspirație necesară.

Comparația dintr-o privire

Tabelul de mai jos rezumă comportamentul la amorsare și domeniul de funcționare tipic pentru fiecare tip de pompă fără amorsare, împreună cu situațiile în care fiecare proiect este cel mai potrivit.

Cum să selectați pompa potrivită fără amorsare

Alegerea dintre cele patru tipuri depinde mai puțin de amorsare și mai mult de fluid, de geometria instalării și de modelul de funcționare. Următoarele instrucțiuni acoperă situațiile comune în care funcționarea fără amorsare este esențială.

Pompă cu autoamorsare automată de înaltă eficiență cu design vertical compact Această pompă are o structură fixă ​​verticală de tip derrick, cu o amprentă mică și întreținere simplă. Un dispozitiv inteligent de control automat îi îmbunătățește eficiența, în timp ce portul de aspirație poate fi poziționat flexibil. Ideal pentru instalații în care spațiul este limitat sau echipamentele de ridicare nu sunt disponibile. Vizualizare produs →

Instalare și pornire: ce se schimbă fără amorsare

Îndepărtarea etapei de amorsare nu înlătură necesitatea unei bune practici de instalare. Pentru o pompă centrifugă cu autoamorsare, carcasa trebuie umplută cu lichid o dată înainte de prima pornire. Conducta de aspirație trebuie să fie cât mai scurtă și dreaptă posibil, cu o pantă ușoară în sus pentru a evita pungile de aer, iar toate îmbinările filetate trebuie etanșate cu bandă PTFE sau etanșant lichid pentru filete. Dacă conducta de aspirație are scurgeri, aerul va intra continuu și pompa va pierde amorsarea.

Dimensionarea țevilor contează la fel de mult ca și etanșarea. Pentru o pompă de 50 m3/h, utilizați o conductă de aspirație de cel puțin DN100 și mențineți viteza sub 2 m/s. Fiecare cot adaugă o lungime echivalentă a țevii și crește riscul acumulării de aer în punctele înalte. O greșeală comună este utilizarea unui furtun de aspirație flexibil de același diametru cu admisia pompei; furtunul flexibil se prăbușește adesea sub vid și prelungește timpul de amorsare.

Pentru pompele submersibile, verificările de instalare se concentrează pe intrarea cablului, adâncimea minimă de scufundare și domeniul comutatorului cu plutitor. Pompa nu trebuie să se sprijine direct pe fundul unei gropi de nămol, deoarece solidele pot bloca sita de admisie. Un mic colț sau un lanț suspendat rezolvă de obicei acest lucru.

Pompele volumetrice au nevoie de o supapă de degajare pe partea de refulare, deoarece vidul mecanic poate genera o presiune foarte mare dacă conducta de refulare este blocată. Un vacuometru pe partea de aspirație este util pentru monitorizarea ridicării efective a aspirației.

Timpul necesar pentru stabilirea debitului depinde de înălțimea de aspirație, de diametrul și lungimea conductei de aspirație și de etanșeitatea la aer a instalației. Factorii care controlează timpul de amorsare a apei sunt discutați mai detaliat în documentul nostru articol tehnic despre factorii de timp de amorsare .

Considerații privind eficiența și costul energiei

Operatorii se îngrijorează adesea că pompele cu autoamorsare sunt mai puțin eficiente decât pompele centrifuge standard. Preocuparea este valabilă pentru faza de amorsare: în cele câteva secunde sau minute în care pompa evacuează aer, o parte din lichidul de recirculare reprezintă energie irosită. Odată ce amorsarea este completă, decalajul de eficiență este mic, de obicei în câteva puncte procentuale față de o pompă centrifugă standard cu același diametru al rotorului.

Comparația se schimbă atunci când se ia în considerare instalarea completă. O pompă centrifugă standard cu supapă de picior suferă o cădere continuă de presiune pe supapa de picior și o pierdere suplimentară dacă conducta de aspirație este lungă. Luați în considerare o pompă de 7,5 kW care funcționează 4.000 de ore pe an. O supapă de picior poate consuma 1,5% până la 3% din înălțimea totală, ceea ce se traduce printr-o pierdere de aproximativ 110 până la 220 kWh pe an pentru această dimensiune a motorului. La prețurile tipice ale energiei electrice industriale, acesta este un cost anual măsurabil. O pompă cu autoamorsare cu o conductă de aspirație deschisă evită în totalitate această pierdere, compensând penalizarea mică de eficiență a camerei de recirculare.

Pompele submersibile și verticale cu ax lung nu au pierderi de aspirație deoarece rotorul este scufundat. Eficiența motorului lor este comparabilă cu alte modele. Pentru ore lungi de funcționare la debit constant, pompa verticală cu ax lung se dovedește adesea cel mai eficient mod energetic de a muta apa dintr-o groapă adâncă.

Diferențele de întreținere între tipurile de pompe fără amorsare

Fiecare proiect fără amorsare are un profil de întreținere diferit, iar acest lucru ar trebui să influențeze decizia de cumpărare atunci când accesul la service este dificil.

Pompele centrifuge cu autoamorsare sunt cele mai ușor de întreținut pentru majoritatea utilizatorilor industriali. Nu există nicio supapă de picior de inspectat, ceea ce înlătură una dintre cele mai frecvente cauze ale curgerii lente și pierderii amorsării în instalațiile convenționale. În designul WFB fără etanșare, nu există nicio etanșare mecanică de înlocuit, așa că cel mai frecvent element de uzură este pur și simplu rotorul și căptușeala carcasei în regim abraziv.

Pompele submersibile necesită întreținere mai puțin frecventă, deoarece motorul este răcit de lichidul din jur, dar atunci când este nevoie de service, pompa trebuie ridicată din groapă. Detectoarele de umiditate din interiorul carcasei motorului avertizează asupra defecțiunii izolației, iar verificarea cablului și a comutatorului flotor ar trebui să facă parte din inspecția programată.

Pompele cu deplasare pozitivă necesită inspecție de rutină a diafragmelor, supapelor de reținere și etanșărilor. O diafragmă care se rupe va inunda partea de aer a unei pompe acţionate cu aer şi va cauza o pierdere de performanţă. Pompele peristaltice necesită înlocuirea periodică a furtunului, care este o sarcină scurtă și ieftină.

Eșecuri comune legate de amorsare evitate de aceste modele

Avantajul specific al unei pompe fără amorsare poate fi măsurat prin defecțiunile pe care le previne într-o instalație convențională de pompe.

Primul este legarea aerului. O pompă centrifugă standard a cărei conductă de aspirație conține aer prins se va roti fără lichidul în mișcare, iar rotorul poate supraîncălzi volumul mic de lichid din carcasă până când se transformă în vapori. Dacă pompa este forțată să continue să funcționeze în această stare, etanșarea mecanică se defectează în scurt timp. Pompele cu autoamorsare și cu deplasare pozitivă evacuează aerul în mod automat, astfel încât să nu se producă legarea aerului.

A doua defecțiune comună este pierderea amorsării printr-o supapă de picior care are scurgeri. De fiecare dată când o pompă standard se oprește, supapa de picior trebuie să mențină coloana de lichid în conducta de aspirație. Nisipul, solzii și resturile împiedică așezarea supapei; lichidul se scurge înapoi, iar următoarea pornire necesită o re-amorsare. Pompele cu autoamorsare pur și simplu se reamorsează și continuă să funcționeze.

Al treilea este deteriorarea prin funcționare uscată a etanșării arborelui. Într-o pompă standard, o pornire uscată supraîncălzește rapid fețele de etanșare, producând distorsiuni și scurgeri. Deoarece pompa WFB fără etanșare nu are etanșare mecanică, elimină complet acest mod de defecțiune.

Întrebări frecvente

Luarea deciziei finale

Alegerea unei pompe care nu necesită amorsare începe cu definirea stării de aspirație. Dacă nivelul apei este sub pompă și la 6 până la 8 metri, o pompă centrifugă cu autoamorsare este soluția cea mai simplă, mai ales când fluidul conține solide și instalația este deasupra solului. Dacă fluidul este vâscos sau necesită dozare precisă, alegeți o pompă volumetrică. Dacă pompa poate fi scufundată, o pompă submersibilă elimină complet problema amorsării. Pentru gropi adânci în care motorul trebuie să rămână accesibil, o pompă verticală cu ax lung este opțiunea dovedită.

Fabrica de pompe cu roți duble produce pompe autoamorsante fără etanșare WFB, pompe autoamorsante de înaltă eficiență GJB și GZB, pompe verticale cu ax lung SCY și SLC și pompe submersibile pentru ape uzate WQ, toate care pornesc fără amorsare atunci când sunt instalate conform cerințelor sarcinii. Trimiteți proprietățile dvs. de debit, cap, capacitate de aspirație și fluid echipei noastre de ingineri, iar acestea vor potrivi un design fără amorsare condițiilor site-ului dvs.