Kako odrediti veličinu kanalizacijske pumpe: protok, visina i krutine

Ako pitate kako dimenzionirati kanalizacijsku pumpu, nemojte počinjati s konjskim snagama.

Konjska snaga vam govori nešto o motoru, ali vam ne govori koliko će otpadne vode pumpa prenijeti kroz vašu cijev na vašem mjestu. Pouzdan proces dimenzioniranja kanalizacijske pumpe počinje s radnom točkom - potrebnim protokom pri ukupnoj dinamičkoj visini -, a zatim se provjerava rukovanje krutim tvarima, promjer cijevi, volumen bazena, radni obrazac i električno napajanje.

Ovo je važno jer sustavi otpadnih voda manje opraštaju od sustava čiste{0}}vode. Tekućina može sadržavati meke krutine, vlaknasti materijal, pijesak, masnoću i uvučeni zrak. Crpka se pokreće i zaustavlja kako se razina bazena mijenja. Ispusni vod može biti djelomično okomit, djelomično vodoravan i ispunjen armaturama. Odabir koji izgleda primjereno pri maksimalnim-podacima o protoku može biti neuspješan nakon primjene stvarnih gubitaka visine i cijevi.

Dobar postupak dimenzioniranja ne mora biti tajanstven. Potrebne su točne informacije o mjestu i krivulja pumpe. Koraci u nastavku vrijede za male stambene sustave ejektora, kompaktne WC rezače, hotelske pumpne stanice i veće potopne pumpe tipa WQ-. Mjera se mijenja, ali logika ostaje ista.

Dimenzioniranje kanalizacijske pumpe počinje protokom i visinom. Kako se glava diže, raspoloživi protok opada. Radna točka-gdje se krivulja sustava susreće s krivuljom pumpe-pokazuje što crpka može isporučiti tijekom rada. Crpka s maksimalnim protokom od 150 L/min i maksimalnim dizanjem od 11 m ne može pružiti oboje odjednom; njegova krivulja mora potvrditi potrebnih 90 L/min na 8 m TDH. Kodovi modela kao što je 80WQ45-22-7.5 samo su prvi filter. Uvijek provjerite krivulju i koristite realni vršni dotok aplikacije.

Prvi korak u dimenzioniranju kanalizacijske pumpe je odrediti koliko otpadne vode pumpa mora ukloniti tijekom najprometnijeg radnog razdoblja. To nije isto što i maksimalni protok otisnut u katalogu crpki. Kataloški podaci opisuju što pumpa može isporučiti pod određenim uvjetima ispitivanja. Potreban protok opisuje što će zgrada ili proces zapravo poslati u bazen.

Za kuću, malu komercijalnu zgradu ili hotel, počnite s povezanim instalacijama i vjerojatnošću da će se nekoliko njih isprazniti u isto vrijeme. Zahodi, tuševi, umivaonici, perilice rublja i podni odvodi obično ne rade kontinuirano, ali njihov zajednički vršni dotok može biti puno veći od dnevnog prosjeka. Praonice rublja zaslužuju posebnu pozornost jer nekoliko perilica može isprazniti velike količine u kratkom vremenu.

Ako sustav već postoji, test punjenja bazena često daje korisniji rezultat od teorijske procjene. Isključite pumpu, izmjerite koliko se razina tekućine podigne unutar poznatog vremena i izračunajte dodani volumen. Za pravokutni bazen volumen se temelji na duljini, širini i promjeni razine. Za cilindrični bazen koristite njegov unutarnji promjer i promjenu razine.

Osnovni odnos je:

Potreban protok=promjena volumena/promjena vremena

Ponovite mjerenje tijekom razdoblja zauzetosti radije nego tijekom niske upotrebe. Ako priljev varira, upotrijebite najviši realni rezultat i dodajte razumno operativno dopuštenje. Izbjegavajte dodavanje pretjerane sigurnosne margine jer prevelika crpka može prebrzo isprazniti bazen, pokrenuti se i zaustaviti prečesto i raditi daleko od svog učinkovitog raspona.

Nakon što se uspostavi projektirani tok, kombinirajte ga s ukupnom dinamičkom visinom kako biste stvorili radnu točku. Tu radnu točku-ne samo konjske snage-treba provjeriti u odnosu na krivulju pumpe. Kada tražite odabir kanalizacijske pumpe, navedite očekivani normalni protok, procijenjeni vršni protok, izvor otpadne vode i obrazac rada. Ovi detalji dobavljaču daju mnogo jaču osnovu za odabir ispravne pumpe.

Nakon određivanja potrebnog protoka, izračunajte ukupnu dinamičku visinu, obično skraćenu na TDH. Ovo je ukupni otpor koji pumpa za otpadnu vodu mora savladati pri potrebnom protoku. Korištenje samo vertikalne visine dizanja jedna je od najčešćih pogrešaka u dimenzioniranju kanalizacijske pumpe.

TDH uključuje statički uzgon, gubitak trenja i sav potreban tlak na konačnoj točki pražnjenja. Statički uzgon je vertikalna visinska razlika između radne razine tekućine u bazenu i točke pražnjenja. Vodoravna cijev ne dodaje statički uzgon, ali ipak stvara trenje. Duge cijevi, mali unutarnji promjeri, hrapave površine cijevi, koljena, nepovratni ventili, izolacijski ventili i drugi spojevi mogu dodati značajan otpor.

Prije odabira crpke, zabilježite okomito podizanje, ukupnu duljinu cijevi, unutarnji promjer cijevi, materijal cijevi i broj priključaka. Također provjerite ulazi li ispuštanje u otvoreni odvod, gravitacijsku kanalizaciju ili glavnu cijev pod tlakom. Nepovratni ventil obično stvara veći otpor nego ravni dio cijevi, stoga ga ne treba zanemariti.

Gubitak trenja se povećava kako raste brzina protoka. To znači da mala ispusna cijev može izgledati ekonomično, ali može znatno povećati potrebnu visinu pumpe. To također može stvoriti veće operativne troškove i učiniti radnu točku osjetljivijom na promjene u sustavu. Gubitak zbog trenja može se izračunati pomoću inženjerskih formula ili uzeti iz pouzdanih tablica gubitaka-cijevi, pod uvjetom da se koristi točan protok i unutarnji promjer.

Pojednostavljeni odnos je:

TDH=statički uzgon + gubitak trenja u cijevi + gubici na spoju i pražnjenju

Nakon izračuna TDH, nacrtajte potrebni protok i visinu na krivulji pumpe. Odabrana pumpa treba proći kroz ili blizu ove radne točke, po mogućnosti unutar stabilnog dijela krivulje. Nemojte odabrati crpku samo zato što je njezina maksimalna visina viša od okomitog podizanja. Maksimalna visina se obično mjeri pri nultom protoku i ne predstavlja normalan rad.

Može se dodati skroman dodatak za normalnu nesigurnost, ali nepotrebno povećanje protoka i visine često rezultira prevelikom pumpom. Točne informacije o lokaciji daju pouzdaniji odabir kanalizacijske pumpe od velikog proizvoljnog faktora sigurnosti.

Otpadna voda nije čista voda, tako da je hidraulička izvedba samo dio odabira. Pumpa također mora rukovati krutim tvarima i materijalima koji bi mogli ući u sustav. Prije nego što odaberete kanalizacijsku pumpu, utvrdite sadrži li tekućina otpad iz WC-a, papir, maramice, vlakna, dlake, čestice hrane, masnoće, pijesak ili druge ostatke.

Vrtložna ili kanalna-crpka za otpadnu vodu obično se koristi kada je glavni zahtjev slobodan prolaz krutih tvari. Pumpa za mljevenje, sjekač ili sjeckalica može biti prikladnija kada otpadna voda sadrži vlaknasti materijal koji bi se mogao omotati oko uobičajenog rotora. Hotelske praonice rublja, javni zahodi i komercijalni sustavi odvodnje mogu se suočiti s različitim rizicima od začepljenja čak i kada je njihov potrebni protok sličan.

Navedeni prolaz krutih tvari pumpe treba provjeriti zajedno s dizajnom ulaza, izlaza i impelera. Veliki izlaz ne jamči automatski da svaki unutarnji prolaz ima isti razmak. Za primjene koje uključuju krpe ili vlakna, raspitajte se kako pumpa rukuje dugim, savitljivim materijalom umjesto da provjeravate samo najveći promjer čestica.

Ispusna cijev također mora odgovarati odabranoj pumpi. Cijev koja je premala povećava brzinu protoka i gubitak zbog trenja. Cijev koja je prevelika može omogućiti taloženje krutih tvari kada se pumpa zaustavi ili kada je protok nizak. Cilj je održati dovoljnu brzinu za nošenje suspendiranog materijala bez stvaranja nepotrebnog gubitka visine.

Izbjegavajte smanjivanje promjera pražnjenja ispod preporuka proizvođača crpke osim ako nije pregledan cijeli sustav. Nepovratni ventil također treba imati slobodan prolaz i biti prikladan za kanalizaciju. Loše odabrani ventili mogu uhvatiti krhotine čak i kada sama crpka ima dobru-sposobnost rukovanja čvrstim tvarima.

Za otpadnu vodu koja sadrži mast, pijesak ili neuobičajeno abrazivni materijal, objasnite to tijekom odabira. Mehanizam za rezanje može pomoći s vlaknima, ali neće riješiti svaki problem uzrokovan pijeskom, kamenjem ili stvrdnutom masnoćom. Pouzdano dimenzioniranje kanalizacijske pumpe usklađuje dizajn rotora, prolaz krutih tvari i promjer cijevi sa stvarnim protokom otpada, umjesto da se oslanja samo na snagu ili maksimalni-protok.

Crpka može zadovoljiti potrebni protok i visinu, ali još uvijek loše funkcionira ako bazen i sustav upravljanja nisu pravilno usklađeni. Radni volumen između razine pokretanja i zaustavljanja pumpe određuje koliko dugo radi i koliko često se pokreće. Ako je taj volumen premalen, crpka se može ponovno pokrenuti unutar kratkog razdoblja, uzrokujući zagrijavanje motora, trošenje kontaktora i nepotrebno održavanje.

Crpka bi normalno trebala raditi dovoljno dugo da pokrene otpadnu vodu kroz ispusni vod i izbjegne trenutno ponovno pokretanje. Veća pumpa nije uvijek bolja. Ako je njegov kapacitet mnogo veći od dolaznog protoka, može brzo isprazniti bazen i stvoriti kratke cikluse. Provjerite proizvođačeve maksimalne startove po satu i potvrdite da dostupni radni volumen može zadovoljiti to ograničenje.

Razina zaustavljanja mora ostaviti dovoljno tekućine oko potopne pumpe za hlađenje i stabilan rad. Postavljanje preniskog može uvući zrak u pumpu, stvoriti turbulenciju ili izložiti motor. Početna razina mora osigurati dovoljno skladištenja bez dopuštanja da otpadna voda dođe do ulazne cijevi ili alarmne točke visoke{2}}razine.

Prekidači s plovkom i senzori razine trebaju imati dovoljno prostora za slobodno kretanje. Držite ih podalje od ulaznih turbulencija, vodilica, kabela pumpe i zidova bazena. U otpadnoj vodi koja sadrži vlakna, privezani plovci mogu ostati zarobljeni, stoga je njihov položaj jednako važan kao i sama metoda kontrole.

Za kritičnije primjene dvostruki sustav pruža veću pouzdanost. Crpke se mogu izmjenjivati ​​nakon svakog ciklusa, dok se druga pumpa pokreće tijekom neuobičajeno visokog dotoka ili ako radna pumpa ne može kontrolirati razinu. Odvojeni alarm visoke-razine trebao bi upozoriti operatera prije nego što dođe do prelijevanja.

Tijekom puštanja u rad, napunite posudu čistom vodom i pridržavajte se cijelog slijeda. Potvrdite razine pokretanja i zaustavljanja, kretanje plovka, rad-povratnog ventila, rotaciju pumpe, struju motora i vrijeme potrebno za snižavanje razine. Bazen i kontrole nisu pribor koji se dodaje nakon dimenzioniranja kanalizacijske pumpe; dio su kompletnog crpnog sustava.

Kompletan upit o dimenzioniranju kanalizacijske pumpe trebao bi uključivati ​​sljedeće podatke. Ako je vrijednost nepoznata, označite je nepoznatom umjesto da je zamijenite pretpostavkom:

• Primjena: kuća, hotel, stan, poslovna zgrada, gradska stanica ili industrijski proces.
• Izvor tekućine, temperatura, pH ako je relevantno i opis čvrstih tvari ili vlakana.
• Potreban protok u projektnim uvjetima, uključujući jedinice i vršni uzorak.
• Statičko podizanje od radne razine do granice pražnjenja.
• Unutarnji promjer cijevi, materijal, vodoravna duljina, okomita duljina i broj priključaka.
• Dostupni napon, frekvencija, faza i bilo koje ograničenje-struje pokretanja.
• Dimenzije bazena, ulazna razina, početne i zaustavne razine i potrebna glasnoća alarma.
• Pojedinačna ili dvostruka konfiguracija, funkcije upravljačke-ploče i komunikacijski zahtjevi.
• Vrsta instalacije, potrebni materijali, duljina kabela, dodaci i potrebe lokalne certifikacije.

S ovim informacijama dobavljač može odabrati krivulju, provjeriti prolaz krutih tvari, procijeniti vrijeme rada, potvrditi podatke o motoru i upravljanju te identificirati rizike prije ponude. Također čini smislenijim usporedbe između dobavljača jer se svaki prijedlog odnosi na istu dužnost.

1. Najčešća pogreška pri dimenzioniranju kanalizacijske pumpe je odabir između maksimalnih vrijednosti. Maksimalna visina i maksimalni protok nisu istodobni, stoga uvijek zahtijevajte punu krivulju. Druga pogreška je tretiranje vertikalnog dizanja kao ukupne glave. Duge vodoravne staze, male cijevi i ventili mogu dodati dovoljno trenja za promjenu modela.
2. Treća pogreška je kupnja dodatnih konjskih snaga bez provjere bazena. Prevelika crpka može skratiti-ciklus, izazvati lupanje ventila i odmaknuti se od svog učinkovitog područja. Četvrti je ignoriranje krutih tvari. Pumpa za čistu-vodu može imati atraktivnu krivulju, a ipak odmah otkazati u kanalizaciji. Peto je pod pretpostavkom da svaki macerator prihvaća WC; neke jedinice za dizanje su-proizvodi od sive vode.
3. Još jedna pogreška je dimenzioniranje jedne crpke u dvostrukom sustavu, a zatim pretpostavka da će dvije crpke udvostručiti protok. Paralelni rad mijenja trenje sustava i radnu točku. Moraju se procijeniti kombinirana krivulja i gubici u cijevima. Isto tako, crpka u stanju pripravnosti osigurava redundanciju samo ako su kontrole, ventili i alarmi testirani.
4. Konačno, mnogi upiti izostavljaju put pražnjenja. Dobavljač prima protok, visinu i snagu, ali ne i promjer cijevi, duljinu ili priključke. Ako je navedena visina samo statički uzgon, ponuda može biti pogrešna iako točno odgovara zahtjevu. Jednostavna skica s visinama i duljinama često je vrjednija od nekoliko stranica općih specifikacija.

Koja mi je pumpa za otpadnu vodu potrebna?

Konjska snaga je rezultat hidrauličkog opterećenja i učinkovitosti, a ne početna točka. Odredite potrebni protok, TDH i rukovanje krutim tvarima, a zatim odaberite krivulju pumpe i motor koji pokrivaju taj rad bez preopterećenja.

Je li kanalizacijska pumpa od 1 HP uvijek bolja od pumpe od 1/2 HP?

Ne. Pumpa od 1 HP može proizvesti veći protok ili visinu, ali može biti prevelika za mali umivaonik i može raditi prebrzo. Usporedite obje krivulje na stvarnom TDH i provjerite minimalno vrijeme rada, brzinu cijevi i startove po satu.

Koliko još glave trebam dodati?

Izračunajte statičke gubitke i gubitke zbog trenja što je točnije praktično, a zatim primijenite skromno, dokumentirano dopuštenje za nesigurnost. Izbjegavajte dodavanje velikih sigurnosnih faktora neovisno o protoku, visini i snazi ​​jer kombinirano predimenzioniranje može biti ozbiljno.

Koju veličinu krutih tvari treba podnijeti kanalizacijska pumpa?

Ovisi o aplikaciji i lokalnom kodu. Zahodska kanalizacija općenito zahtijeva pravu kanalizacijsku pumpu, mlin ili macerator s navedenom metodom-rukovanja čvrstim tvarima. Potvrdite specifikaciju slobodnog prolaza ili mljevenja; nemojte to zaključivati ​​samo na temelju veličine izlaza.

Računa li se vodoravna duljina cijevi kao visina?

Ne dodaje statičku visinu, ali dodaje gubitak zbog trenja. Učinak može biti značajan u cjevovodu malog-promjera ili pri velikom protoku, stoga uključite punu ekvivalentnu duljinu i armature u TDH.

Kada trebam koristiti dvije pumpe?

Koristite dvostruke pumpe kada vršni dotok može premašiti jednu jedinicu, održavanje ne može zaustaviti odvodnju ili bi prelijevanje stvorilo visok trošak ili zdravstveni rizik. Potvrdite i jednu-crpku i paralelne radne točke.