Выбор дренажного насоса

Для целей эффективного контроля уровня поверхностных вод и обеспечения откачивания избыточной жидкости принято использовать дренажные насосы. Одним из лидеров мирового производства данного оборудования является итальянский концерн Pedrollo. Отличительной особенностью его насосос является наличие низкого остаточного уровня воды при откачивании. Некоторые из них демонстрируют 2-миллиметровый остаточный уровень жидкости, то есть позволяют откачивать ее фактически насухо.

Получение экономического эффекта от насосного оборудования начинается с этапа его приобретения. Согласно исследованиям, проведенным департаментом энергоресурсов США, свыше 65 % насосов выбираются неверно. В России наблюдается схожая ситуация. Нередко приобретенное оборудование обладает недостаточной либо избыточной производительностью, а электродвигатели функционируют с постоянной недогрузкой либо перегрузкой. При неграмотном выборе насоса его параметры в процессе эксплуатации выходят за рабочие зоны характеристики. При этом имеет место нарушение нормального хода рабочих процессов:

растет вибрация от вихреобразования в зоне языков отвода, а также на выходе из рабочих колес;

нарастают пульсации в напорных патрубках;

создаются значительные радиальные, а также осевые силы;

растут колебания уровней давления в пазухах корпусов;

возникает вибрация, передающаяся на уплотнения, подшипники и валы насосов;

оборудование входит в форсированный режим;

наблюдается неустойчивая работа уплотнений;

возникают утечки;

ускоряется износ подшипников;

снижается механический и гидравлический КПД;

увеличивается расход электроэнергии.

И напротив, соответствующий конкретным условиям работы дренажный насос позволяет обеспечить длительную бесперебойную эксплуатацию и минимизировать издержки. Какие аспекты следует рассмотреть при выборе дренажного насоса?

Характеристики рабочей среды

Характеристики приобретаемого насосного оборудования должны идеально соответствовать условиям эксплуатации: климатическим факторам, температуре, физическим свойствам и химической активности перекачиваемой среды. Следует помнить, что подобное оборудование предназначается для откачивания значительных объемов воды, как правило, содержащей не более 5–10 % механических примесей. Рекомендуется устанавливать перед дренажными насосами сетчатые фильтры, исключающие попадание крупных частиц в рабочие органы.

Диаметры твердых включений в перекачиваемой среде для дренажных насосов Pedrollo не должны превышать:

у серии TOP-FLOOR — 2 мм;

у серий TOP, TOP-GM, RX, D, DC, ZD — 10 мм;

у серии TOP-VORTEX — 20 мм;

у серии RX-VORTEX (модификации 4/40 и 5/40) — 40 мм.

Для всех дренажных моделей Pedrollo рабочая температура жидкости не допускается выше +40 °C. Исключением является серия RX-VORTEX, рабочая температура для которой может достигать +50 °C.

Что касается химической активности рабочей среды, то все дренажные серии Pedrollo предназначены для перекачивания светлых загрязненных стоков, не имеющих химической агрессии к материалам конструкции насоса.

Таким образом, объектами, на которых могут эксплуатироваться эти насосы, являются: затопленные подвалы, гаражи, складские помещения, дождевые стоки и пруды без толстого илового слоя при условии фиксации насоса на твердой поверхности (плите-основании). Не следует их эксплуатировать в строительных котлованах с песчано-щебеночной смесью, сточных колодцах с толстыми илистыми отложениями, поскольку в данном случае дренажный насос забьется и включится его тепловая защита.

Сфера использования дренажных насосов

Дренажное насосное оборудование имеет широкое распространение. Оно может использоваться:

в бытовых целях (для откачивания жидкости из разнообразных затопленных объектов, канализационных отстойников, искусственных водоемов и бассейнов, стоков, прудов, котлованов, коллекторов, а также для орошения и для подачи чистой воды в фонтаны) — серии ТОР, TOP-GM, TOP-FLOOR, TOP-VORTEX, TOP-VORTEX-GM, RX, RX-VORTEX, RX VORTEX-GM, D, DC, ZD, TOP MULTI;

в коммунальном хозяйстве — серии RX, RX-VORTEX, RX VORTEX-GM, D, DC.

Уровень опорожнения

Важной характеристикой дренажного насосного оборудования является уровень опорожнения. Минимальный уровень опорожнения демонстрирует серия TOP-FLOOR, в данном случае он составляет всего 2 мм от дна.

Другие серии имеют следующие уровни опорожнения:

14 мм — серии TOP (модификации TOP 1-2-3), TOP-GM, RX (модификации RX 1-2-3);

15 мм — D (модификации D15-D30), DC (модификации DC 15-DC 30);

21 мм — ZD;

23 мм — D (модификации D8-D10-D18-D20), DC (DC8-DC 10-DC 20);

25 мм — TOP-VORTEX, TOP-VORTEX-GM, RX (модификации RX4-5, RX 2/20, RX 3/20), RX VORTEX-GM;

30 мм — TOP (модификации TOP 4-5), TOP MULTI;

50 мм — серия VORTEX (модификации RX 4/40, RX 5/40).

Расчет производительности дренажного насоса

Вряд ли дренажные насосы помогут спасти объект от серьезной аварии на трубопроводах либо от полного затопления. Для откачивания же небольших заливов вполне хватает минимальной производительности. Такой обладает, например, серия ТОP-FLOOR с подачей до 160 л/мин., способная к тому же обеспечить откачивание фактически насухо (2 мм от дна).

Если насосом предполагается оснастить дренажную систему, то требуется установить интенсивность притока откачиваемой жидкости. Методика расчета данного параметра проста.

Объем приточной воды (То) создается из объема дренажной воды (Тдр), объема ливневой воды (Тд) и объема стоков (Тст):

То = Тдр + Тд + Тст

Принято считать, что объемы дренажной воды малы и могут быть оценены приблизительно:

для песчаного грунта: Тдр = К x 0.008;

для глинистого грунта: Tдр = К x 0.003, где K — длина дренажной инфраструктуры.

Объемы ливневой воды определяются следующим образом: Тд = U * Y * C, где

U — номинальная интенсивность ливня;

Y — коэффициент расхода;

C — величина площади водосбора.

Достаточно принять следующие параметры номинальной интенсивности ливня:

для равнинных условий: U = 0,014;

для горных условий: U = 0,023.

Коэффициенты расхода принимаются следующие:

для крыш домов и водонепроницаемых поверхностей — 1,0;

для поверхностей со стыками, содержащими гравий либо траву — 0,8;

для гравия — 0,6;

для садовых участков — 0,1.

Под площадью водосбора (С) понимаются площади, с которых стоки поступают в дренажную систему.

Приток сточных вод (Тст) зависит от числа людей, проживающих в доме: Тст = 150 л/сутки на каждого человека.

Таким образом, определив объемы приточной воды, следует выбрать подходящую модель дренажного насоса. При этом его производительность должна быть выше расчетной максимальной величины. Пределы превышения ограничиваются пропускной способностью трубопроводов.

Потребители имеют возможность выбрать насосы Pedrollo, обладающие различной производительностью:

до 100 л/мин. — серия TOP MULTI;

до 160 л/мин. — серия ТОP-FLOOR;

до 180 л/мин. — серии ТОP-VORTEX, ТОP-VORTEX-GM, RX, VORTEX-GM;

до 260 л/мин. — серия TOP-GM;

до 300 л/мин. — серия RX, ZD;

до 380 л/мин. — серия RX-VORTEX;

до 400 л/мин. — серии ТОР, D, DC.

Расчет по напору

Чтобы рассчитать минимально необходимый напор насоса, требуется определить расстояние, на которое следует отвести воду и высоту ее предполагаемого подъема. Высота определяется разницей высот между местом нахождения насоса и точкой сброса. При этом требуется принять во внимание потери напора в процессе преодоления гидравлического сопротивления трубопровода. Как правило, значение этого показателя при преодолении горизонтальных участков трубопроводов равно 1 метру напора на 10 м трубопровода (коэффициент = 0,1).

Например, дренажное насосное оборудование смонтировано на дне бассейна глубиной 3 м, трубопровод идет к склону на удалении 30 м, высота склона равна 1 м от края бассейна. Далее обеспечено самотечное стекание воды в дренажный канал.

В данном случае необходимо обеспечить следующий минимальный напор насосного оборудования: 3 м + 1 м + (30 м * 0,1) = 3 + 1 + 3 = 7 м.

Потребители имеют возможность выбрать насосы Pedrollo, обладающие различным напором:

до 7 м — серия ТОP-VORTEX, ТОP-VORTEX-GM;

до 9 м — серии ТОP-FLOOR, RX VORTEX-GM;

до 10,5 м — серия TOP-GM;

до 13 м — серия RX-VORTEX;

до 14 м — серия ZD;

до 14,5 м — серия ТОР;

до 20 м — серии RX;

до 27 м — серия D, DC;

до 36 м — серия TOP MULTI.

Прочность конструкции

От прочности и конструкционной надежности насосов зависит длительность и стабильность их функционирования. Корпусы, всасывающие решетки и диффузоры дренажных насосов Pedrollo изготавливаются из технополимера и усиливаются стекловолокном. Всасывающие колпаки, крышки двигателей и ведущие валы выполняются из нержавеющей стали. Нагнетательные корпусы серий D и DC изготавливаются из чугуна, что является гарантией высокого эксплуатационного ресурса и позволяет использовать данные дренажные насосы в особо сложных эксплуатационных условиях.

Эффективная эксплуатация дренажного насоса предполагает необходимость учета всех вышеперечисленных факторов.