Povrchová čerpadla: typy a modely.

Čerpadlo na povrchovou vodu dostalo svůj název podle způsobu instalace. Charakteristickým rysem a výhodou tohoto typu čerpadla je jeho umístění na povrchu; pouze přívodní hadice vody je spuštěna do vody.

Velkou výhodou čerpadla je snadná instalace a údržba, mezi nevýhody patří malá (až 10 metrů) sací hloubka.

Jednotky povrchového typu se často používají v zařízeních čerpacích stanic.

Toto omezení definuje rozsah použití. Čerpadlo je ideální pro letní dům a dobře poslouží i při zásobování chaty vodou ze studny nebo vrtu.

Čerpadla jsou díky svým vlastnostem široce používána pro čerpání vody z nádrží, například pro napouštění nebo vypouštění vody z bazénu, čerpání vody ze zatopeného sklepa atd.

Obsah

• Povrchové čerpadlo pro studnu
• Povrchové čerpadlo na špinavou vodu
• Typy konstrukce povrchových čerpadel
• Video: Díly a opravy povrchového čerpadla

Povrchové čerpadlo pro studnu

Povrchové odstředivé čerpadlo do studny je oblíbené zejména mezi většinou majitelů domů. Ostatně na rozdíl od ponorného čerpadla do vrtu se povrchové čerpadlo snadněji instaluje a mnohem pohodlněji udržuje. Pomocí takového čerpadla je možné nejen čerpat vodu, ale také vytvářet optimální tlak ve vodovodním systému.

Povrchová studnová čerpadla jsou navržena pro relativně malé hloubky, asi 8-9 metrů, které lze zvýšit instalací ejektoru.

Ejektor v čerpadle je speciální konstrukční blok, který je nezbytný pro efektivnější přívod kapaliny. Princip činnosti ejektoru v čerpadle je založen na vytvoření vakuové zóny uvnitř pouzdra, kde voda stoupá.

Čerpadla povrchové vody pro studny nejsou určena k čerpání kapalin s byť minimálním znečištěním. Kromě toho je třeba vzít v úvahu, že elektromotor většiny jednotek není chráněn před vodou a musí pracovat pod zatížením. Pokud tedy čerpadlo nemá samonasávací efekt, musí v něm být vždy voda.

Pro spuštění čerpadla je k němu připojena hadice. Na druhém konci hadice je namontován zpětný ventil a celá konstrukce je spuštěna do studny. Zvláštní pozornost by měla být věnována těsnosti zpětného ventilu; pokud dojde k poklesu tlaku, čerpadlo přestane fungovat.

Samonasávací povrchové čerpadlo do studní

Samonasávací povrchové čerpadlo čerpá vodu na povrchu. Aby takové čerpadlo fungovalo, nemusí být nutně naplněno vodou v době spouštění. Voda stoupá v důsledku skutečnosti, že ve střední části těla se v důsledku pohybu kol s lopatkami vytváří oblast nízkého tlaku. Při pokusu o zaplnění této oblasti voda stoupá vzhůru a vytváří sací efekt.

Čerpadlo je na povrchu spojeno se zdrojem speciálními armaturami – potrubím ponořeným do vody pod dynamickou hladinu kapaliny studny nebo vrtu. Na výtlačné potrubí samonasávacího čerpadla lze instalovat speciální jednotku, ejektor.

Ejektor zvyšuje míru podtlaku na konci sacího potrubí, díky čemuž je možné zvednout vodu z mnohem větší hloubky – cca 15 metrů.

Samonasávací povrchové čerpadlo s instalovaným ejektorem pracuje poměrně hlučně, proto je vhodné umístit takovou jednotku mimo obytné prostory. V dnešní době je možné použít zařízení s dálkovým vyhazovačem; taková čerpadla pracují téměř tiše, ale s výrazně sníženou produktivitou.

Povrchové čerpadlo na špinavou vodu

Povrchové čerpadlo na špinavou vodu je další nejběžnější oblastí jeho použití. Taková čerpadla se ve většině případů používají pro:

• odvodnění sklepů v obytných budovách;
• odvodnění sklepů a sklepů v soukromém sektoru;
• odčerpávání špinavé vody z drenážních, skladovacích a kanalizačních studní;
• odvodňovací fontány, bazény, umělé nádrže nebo rybníky;
• odvodnění jam na staveništích;
• aplikace v průmyslových zařízeních pro čerpání odpadních vod.

Povrchové oběhové čerpadlo na znečištěnou vodu slouží k čerpání odpadních vod z místností, nádrží, nádrží a nádrží se znečištěnou vodou o velikosti částic do 15 milimetrů. Specializované modely povrchových čerpadel na znečištěnou vodu jsou navíc schopny čerpat médium obsahující chemicky neagresivní látky ve vztahu k materiálům, ze kterých jsou části čerpadla vyrobeny.

Povrchové čerpadlo může být stacionární nebo mobilní. V první možnosti je čerpadlo instalováno pro trvalé nebo časté používání. Například pro odčerpávání dešťových vpustí nebo pro zalévání zahrady.

Ve druhém případě se předpokládá mobilní pohyb čerpadla. Takové modely jsou navrženy jako přenosné nebo vybavené speciálními koly pro přepravu a používají se ve vzácných nebo nouzových situacích, například při vypouštění bazénu nebo čerpání vody ze sklepa.

Domácí povrchová čerpadla na znečištěnou vodu se dělí na čerpadla fekální a drenážní.

Povrchová drenážní čerpadla se používají při čerpání vody z jímek nebo sklepů – kde kapalina není příliš silně znečištěna.

Povrchová fekální čerpadla se používají tam, kde je potřeba odčerpat silně znečištěnou kapalinu. Toto zařízení je vybaveno speciálními řezacími zařízeními pro drcení velkých nečistot.

Typy konstrukce povrchových čerpadel

Jakýkoli povrchové čerpadlo Konstrukčně se skládá ze tří bloků:

• Motor čerpadla
• Hydraulický blok, místo, kde je kapalina vytlačována do potrubí
• Ovládání čerpadel, blok, ve kterém jsou umístěny ovladače čerpadel.

Povrchová čerpadla mají jednoduchou konstrukci a sestávají z hřídele, na které je upevněno pracovní kolo s lopatkami, a elektromotoru, který hřídel otáčí. Celý tento systém je umístěn uvnitř pouzdra připevněného k rámu. K sacímu potrubí umístěnému v nádrži, ze které čerpadlo čerpá vodu, je připojen síťový filtr, který zachycuje písek a další suspendované látky.

Všechna čerpadla jsou rozdělena do 2 typů: vírová a odstředivá.

Povrchové vírové čerpadlo

Tento typ má menší výkon a je schopen pracovat pouze v malých hloubkách. Často se používá při nedostatečném tlaku vody. Povrchové vírové čerpadlo je schopno několikrát zvýšit tlak. Mezi výhody zařízení patří především jednoduchost konstrukce (a tedy snadná údržba a servis) a relativně nízká cena (na rozdíl od jiných typů podobných zařízení).

Mezi nevýhody vírového čerpadla patří nízká účinnost, asi 45%, a také citlivost na pevné vměstky v čerpané vodě (například písek), což rychle vede ke zlomení lopatky oběžného kola. Vírová čerpadla v tomto ohledu nejsou vhodná pro čerpání vody ze studní a nádrží s bahnitým a písčitým dnem.

Odstředivá čerpadla

Tento typ povrchových čerpadel se vám bude hodit, pokud potřebujete výkonnější a účinnější zařízení. Toto čerpadlo má mnohem vyšší účinnost a je vhodné pro čerpání vody z jezírka nebo mělké studny (cca 10 m). Pro zvýšení hloubky sání se navíc používá vyhazovač (externí nebo vestavěný).

Výhody odstředivých čerpadel jsou jejich malé rozměry a hmotnost, schopnost pracovat v přítomnosti vzduchových uzávěrů v potrubí a schopnost samonasávání. V drtivé většině případů slouží k zajištění vody do soukromého domu či chaty a/nebo k odběru vody z mělkých studní.

Povrchové vícestupňové čerpadlo je další modifikací odstředivé jednotky. Je vybaven několika oběžnými koly a je schopen vykazovat vysokou hodnotu tlaku při požadovaném průtoku.

Jak vybrat povrchové čerpadlo

Povrchová čerpadla se vybírají na základě dvou charakteristik:

spotřeba Čerpadlo určuje množství vody, které potřebujete. Pro tříčlennou rodinu v průměru při použití sprchy (vany) asi 10 litrů za minutu, kuchyňské baterie – 7 litrů za minutu, toalety 5 litrů za minutu, bude maximální spotřeba 22 litrů za minutu. Pro čtyřčlennou rodinu se stejnými potřebami je potřeba průměrně 30 litrů za minutu, tedy 1,8 m3/hod.

Hlava. Pro výpočet požadovaného tlaku sečtěte výšku domu v metrech a tlakovou výšku 5 metrů, poté vynásobte rezervou 15 %. Dejme tomu, že výška domu je 10 metrů, pak potřebujete čerpadlo s tlakem (10+5)×1,15 minimálně 16 metrů.

Po rozhodnutí o výběru konkrétního modelu je nutné zajistit místo jeho provozu. Pokud se jedná o zahradní povrchové čerpadlo na zavlažování, které se instaluje jen na pár hodin, pak je pro jeho instalaci vhodná rovná plocha u zdroje.

Pokud jste zvolili povrchové čerpadlo pro zásobování vodou ze studny, budete muset vzít v úvahu také teplotu v místě instalace – takové zařízení musí být umístěno v interiéru.

Video: Díly a opravy povrchového čerpadla

Dříve nebo později se jakékoli vybavení opotřebuje. Každý výrobce specifikuje životnost, stejně jako seznam možných poruch a způsobů odstraňování závad v technické dokumentaci ke svému produktu.

V prostředí otevřeného trhu nebude pro žádného majitele obtížné provést opravy a najít potřebné náhradní díly pro povrchové čerpadlo.

Vytvoření vodovodního systému pro soukromý dům s příjmem vody ze studny je v současné době realizováno několika způsoby, včetně použití povrchových čerpadel. Možnost umístění pracovní jednotky na povrch dnes umožňuje řešit problém údržby zařízení a sledování jeho stavu. Umístění čerpadla na povrchu také zajišťuje snazší výměnu agregátu v případě jeho poruchy. Je však vhodné si uvědomit, jaký typ čerpadel použít.

Princip činnosti povrchového čerpadla

Vzhledem k tomu, že samotné čerpadlo je umístěno na povrchu, je důležité pochopit princip fungování povrchových čerpadel. Ve vodovodním systému založeném na instalaci čerpadla na povrchu a odběru vody ze studny hraje kromě výkonu elektromotoru a objemu čerpané kapaliny důležitou roli přítomnost dalších zařízení. Povrchové čerpadlo tak při provozu vytváří podtlak v objemu čerpací komory a nasává kapalinu do dutiny vstupním okénkem.

Voda se odebírá ze studny z hloubky vodonosné vrstvy; obvykle je u domácích čerpadel maximální hloubka 10-12 metrů. Vzhledem k rozdílu 10-12 metrů mezi čerpadlem a vodou je poměrně obtížné takové vakuum vytvořit. Proto, aby čerpadlo neběželo naprázdno a aby bylo zajištěno rychlejší nasávání vody, je v systému instalován zpětný ventil. Přivedením zpětného toku vody z hladiny do vodního horizontu v objemu napájecího potrubí vzniká potřebná rezerva kapaliny pro rychlé nasávání do dutiny čerpadla.

Typy povrchových čerpadel

Elektromotory se používají jako pohony pro provoz jednotek tohoto typu; jedná se o klasické elektromotory s rotorem a statorem, v důsledku čehož dochází k rotačnímu pohybu hřídele. Ale samotná čerpadla mají různé typy konstrukce a provozní principy.

Pro zajištění provozu systému se jako povrchová čerpadla používají:

1. odstředivý;
2. Vír;
3. Šneková čerpadla.

Každý z těchto typů jednotek má své specifické vlastnosti, které se používají v systémech čerpání kapalin, včetně čerpacích stanic. Není však zásadní rozdíl v tom, jaký typ použít ve vrtech s hloubkou horizontu do 5 metrů, ale u hlubších horizontů má typ čerpadla velký význam.

Odstředivý typ čerpacího zařízení

Stojí za zmínku, že mezi povrchovými čerpadly je nejoblíbenější odstředivý typ zařízení. Právě tento typ zařízení zajišťuje téměř 90 % vyrobených čerpadel pro domácnost. Tajemství je zde poměrně jednoduché: design má malý počet dílů, jejichž výroba nevyžaduje vysokou přesnost montáže. A přestože je tato jednotka v mnoha ohledech horší než její konkurenti, je dnes lídrem v popularitě.

Principem činnosti odstředivého čerpadla je využití odstředivé síly k čerpání vody. Konstrukce čerpadla se skládá z:

1. Pouzdra;
2. Centrální hřídel;
3. Jedno nebo více ozubených kol;

Centrální hřídel je spojena s hřídelí elektromotoru a po zapnutí přenáší rotaci na ozubená kola. Tělo má vstup a výstup. Na vtok je připojeno sací potrubí zajišťující přívod vody ze studny. K výstupu je připojena hadice nebo potrubí, kterým voda vstupuje do systému. Vstupní a výstupní potrubí jsou od sebe odděleny pro efektivnější provoz zařízení.

Princip činnosti je následující:

1. Před zahájením práce se dutina s ozubenými koly naplní vodou;
2. Po zapnutí elektromotoru se ozubená kola začnou otáčet;
3. Voda v dutině se začne zrychlovat a působením odstředivé síly je vytlačována ze středu ozubeného kola k tělesu čerpadla;
4. Vytvořený přetlak směřuje vodu do výstupního potrubí, přičemž v dutině čerpadla vzniká podtlak;
5. Působením vakua je voda nasávána ze studny do dutiny čerpadla.

U takového jednoduchého provozního schématu je třeba poznamenat, že odstředivá čerpadla pracují v podmínkách vysokých průtoků studny, ale v malých hloubkách. Optimální hloubka zdvihu vody je 7-8 metrů, ale 10 nebo 12 metrů vyžaduje především výkonnější elektromotory.

Vortexová povrchová čerpadla

Vortexová čerpadla pracují s použitím oběžných kol mírně odlišného typu. Pokud má odstředivý typ ozubená kola spojená lopatkami, pak vírový typ má lopatky podél vnějšího průměru. Pohyb kapaliny vytvářený takovým kolem zajišťuje vznik vírového pohybu mezi ozubeným kolem a tělesem čerpadla.

Jedna otáčka ozubeného kola vířivého čerpadla zajišťuje dokončení několika cyklů zachycení kapaliny a vytlačení do výstupu. Zařízení typu Vortex tedy zvyšuje produktivitu 6-7krát ve srovnání s běžným odstředivým čerpadlem. Účinnost však sotva dosahuje 45-46%.

V zásadě se tento typ zařízení instaluje tam, kde je potřeba vytvořit vysoký výstupní tlak. Vysoký výstupní tlak zařízení ve skutečnosti není výsledkem čerpání velkého objemu – právě naopak, zde malý objem látky vytváří přetlak. Proto se čerpadlo používá tam, kde vodní horizonty nemají velký zdroj.

Nevýhodou tohoto typu provedení je požadavek na vysokou přesnost osazení všech dílů. Vytvoření vysokého výstupního tlaku s relativně nízkým sacím tlakem vyžaduje, aby díly byly nejvyšší kvality. To však není ta nejdůležitější nevýhoda. Vortexová čerpadla jsou velmi citlivá na kvalitu čerpané kapaliny.

Voda by neměla obsahovat žádné nerozpustné inkluze. V opačném případě, když filtr neplní svou roli, písek, jílové částice nebo drobné kamínky doslova vyčistí vnitřní povrch pouzdra, výrazně jej rozšíří a zároveň ho dostane i ozubené kolo – prostě se opotřebuje. Výsledkem je, že již za 2-3 měsíce bude pozorován znatelný pokles tlaku jak na výstupu ze zařízení, tak při nasávání vody.

Šneková povrchová čerpadla

Provoz tohoto typu čerpacího zařízení je založen na principu Archimedova šroubu. Zde je čerpání kapaliny dosaženo jejím pohybem do dutin pomocí šroubu. Samotné čerpadlo se také skládá z malého počtu dílů: skříně a spirálového hřídele.

Dřík skutečně vypadá jako spirála, i když na rozdíl od běžného šroubu s jemnými závity zde má celý dřík malý počet ohybů, takže podobnost se závitem šroubu a matice je nepatrná. Tělo čerpadla má také tvarovanou vnitřní rovinu a nejasně připomíná matici. Během provozu se v dutině mezi pouzdrem a hřídelí vytvářejí vibrace, které vedou k nadměrnému tlaku kapaliny.

Díky spirálovitému tvaru hřídele a vnitřního povrchu pouzdra se kapalina pohybuje směrem k výstupu a je vytlačována ven. Na druhé straně vzniká u vtokového okénka řídký prostor, který se plní vodou ze studny.

Na rozdíl od vířivých a odstředivých typů čerpacích zařízení mají šnekové modely nízkou produktivitu a stejně nízký tlak na výstupu. Pozitivní stránkou šnekového zařízení je však to, že je schopen zajistit stabilní provoz v malých objemech vodních horizontů. Na rozdíl od odstředivých a zejména vírových modelů nemá šnekový model vysoké požadavky na podmínky čerpané kapaliny – zde postačí čištění od velkých vměstků, malé se úspěšně pumpují přes čerpadlo.

Obecná doporučení pro používání zařízení

Povrchová čerpadla, která dodávají vodu z otevřených nebo podzemních zdrojů, jako většina zařízení souvisejících s dodávkou vody, vyžadují dodržování několika jednoduchých pravidel:

1. Instalace každého konkrétního modelu závisí na kvalitativních charakteristikách studny a zdroje zásobování vodou;
2. Nepřerušovaný provoz zařízení je zajištěn pouze při maximálním zajištění všech podmínek pro primární mechanické čištění vody;
3. Instalace musí zajistit maximální tuhost základny a upevnění čerpadla – nadměrné vibrace vedou k rychlému selhání zařízení;
4. Zařízení vyžaduje pravidelnou údržbu – čištění vnitřního povrchu čerpadla a pracovních částí.

• Čerpací stanice odpadních vod
• Čerpací stanice odpadních vod
• čerpací stanice KNS
• Budova čerpací stanice