Дренажные насосы

Предназначенные для перекачивания грязных вод и стоков дренажные насосы должны удовлетворять требованиям, соответствующим свойствам жидкости с большим числом мелких отбросов. Кроме того, в грязной воде всегда содержится песок (примерно 15 кг на 100 м³ жидкости). Поэтому состав грязной воды – важнейшая предпосылка для разработки конструктивных особенностей насоса, а именно:

- лопатки рабочего колеса изготавливаются более обтекаемой формы;
- рабочее колесо имеет минимальное количество лопаток, и оно значительно шире, чем колесо насоса, перекачивающего чистую воду;
- на входном патрубке и на корпусе имеются люки-ревизии;
- в сектор сальникового устройства осуществляется подача чистой воды;
- внутренняя корпусная полость насоса защищена сменными дисками.

По расположению вала и другим конструктивным разновидностям дренажные насосы могут быть вертикальными или горизонтальными; погружными, полупогружными или поверхностными.

Абсолютно все современные поверхностные дренажные насосы легко справляются с перекачиванием производственных и городских грязных вод с температурой +40°С и плотностью 1100 кг/м³. Как правило, рекомендуется, чтобы содержание абразивных частиц в жидкости не превышало 1,5% по массе. Данное оборудование выпускается на подачу 1,90-3100 л/с; при напоре 5-115 м и КПД от 55% до 85%.

Три параметра являются основными:
- максимальный напор (предельное расстояние подъема жидкости);
- мощность;
- максимальная подача (наибольший объем жидкости, откаченной за единицу времени).

По сути своей, дренажные насосы во время работы часть воды не пропускают в предназначенное по отводу место, а выбрасывают под давлением обратно. Полезным образом отброшенная жидкость разбивает крупные комки грязи и способствует их отслоению от дна. Так попутно воздействуя на грязевые субстанции, насосы всасывают жидкость через специальную решетку. Размер ее отверстий определяет максимально допустимый размер частиц, которые насосы смогут перекачать. Перед запуском оборудование обязательно устанавливается на твердую и ровную поверхность или подвешивается на тросе за специальную рукоять. В противном случае произойдет засорение технологических отверстий с последующим теплозащитным отключением насоса.

Детали современного дренажного насоса изготавливаются из чугуна, алюминия, технического полимера, нержавеющей стали или бронзы. Корпус насоса снабжен спиральным отводом упрощенной конфигурации без выступающих частей. По сравнению с каналами, перекачивающими чистые жидкости, проточные каналы дренажного насоса выполняются более широкими. Обтекаемую поверхность рабочего колеса (задний и передний диски) монтируют заподлицо с плоскостью спирального канала. Чаще всего рабочее колесо закрытого вида одностороннего входа имеет от 2 до 5 лопаток.

Благо, что количество лопаток невелико и в колесе имеется уширение, создаются межлопастные каналы больших размеров, через которые пропускается вода с механической примесью. Конечно, всасывающий патрубок направлен по оси насоса, а напорный расположен вертикально вверх. При необходимости по разнообразным условиям отвода воды напорный патрубок поворачивается на 180° или 270°. У некоторых производителей дренажные насосы имеют напорный патрубок, размещенный в нижней части корпуса и под прямым углом к вертикальной оси насоса. На корпусе и всасывающем патрубке, а иногда и в нижней корпусной крышке предусмотрены люки-ревизии. Сквозь них очищают корпус и колесо при засорении отбросами.

Итак, если резюмировать схему функционирования, то вал дренажного насоса (крупногабаритного) вращается в подшипниках скольжения с разъемным лигнофолевым или резиновым вкладышем. Подшипник скольжения охлаждается и смазывается чистой водой из водопровода под давлением, примерно на 0,12 МПа, превышающим рабочее давление внутри напорного патрубка. Подшипник скольжения надежно защищен от проникания грязной жидкости резиновым уплотнителем. При этом вал электродвигателя соединен с валом насоса фланцами.

Тут есть важное примечание: под сальником для предохранения вала от износа предусмотрена особая защитная втулка. Около торцового уплотнения и подшипника вал имеет защитное коррозионно-стойкое стальное покрытие, которое наносится методом электронаплавки. Для образования гидравлического затвора и необходимого охлаждения сальникового уплотнения в процессе работы насоса из водопровода к сальнику подводится чистая вода. Ее давление должно превышать напор у выходного патрубка на 15-20 метров для крупногабаритных дренажных насосов, и на 2-6 метров для малогабаритных. В пользу предохранения от износа крышек корпуса, устанавливают защитные сменные диски, которые изготовлены из отбеленного чугуна или стали.

Выше упомянутые погружные дренажные насосы логично предназначены для глубинного откачивания жидкостей с температурой от +1°С до +40°С, плотностью 1260 кг/ м³, содержанием механических примесей (глины, песка, цемента) не превышающими 15% по массе и размерами частиц до 9 мм. Погружные агрегаты широко применяются для откачивания:
- грунтовых, глинистых, и гравийных вод из траншей и котлованов;
- производственных и бытовых грязных вод при эксплуатации шахт, метрополитена и гидросооружений;
- при ремонтной работе на канализационных и водопроводных сетях;
- для орошения и осушения территорий в сельском хозяйстве.

Корпус погружного дренажного насоса цилиндрический, разъемный с кольцевым каналом. Торец корпуса закрывается съемной крышкой. У боковой части внизу размещена специальная защитная сетка, сквозь которую вода попадает к рабочему колесу. Погружные дренажные насосы устанавливают на дно траншей и котлованов или подвешивают на требуемой глубине с помощью троса.
Рабочая часть состоит из гуммированного отвода и открытого рабочего колеса. Здесь поток перекачиваемой грязной жидкости отводится между статором электродвигателя и корпусом насоса в кольцевой канал. Гуммирование крышки корпуса и отвода износостойкой резиной значительно сокращает их износ и повышает срок службы дренажного насоса.

Как правило, внутренняя полость электродвигателя отделена от проточной части двойным торцовым уплотнением, расположенным в разделительной камере. В эту камеру заливается масло для отвода тепла и смазки пары трения, являясь также затвором, препятствующим прониканию перекачиваемой воды в полость электродвигателя.

Производительность погружного устройства варьируется в широком диапазоне. Промышленные полупогружные, поверхностные и погружные дренажные насосы откачивают тысячи кубических метров грязной воды в час. Бытовые станции функционируют в пределах от 5 до 25 куб. метров в час.

Некоторые погружные модели оснащены поплавковым выключателем, который опускаясь ниже порогового уровня, автоматически выключает насос. Когда уровень откачиваемой воды поднимается – поплавок всплывает из контрольной зоны и автоматически включает насос. Пуск и остановка трехфазных промышленных дренажных насосов (расчетное напряжение 380В) производится посредством кабеля питания от энергосети. В случае, когда аппараты используются на объектах удаленных от источников электроэнергии, применяются модели с бензиновым или дизельным двигателем (мотопомпы).

Специфически распространены и освоены дренажные насосы взрывозащищенной категории, позволяющие перекачивать жидкости на взрывоопасных объектах и производствах. Марка выбирается в зависимости от требуемого напора, подачи и степени загрязненности откачиваемой жидкости.