Pompy drenażowe do wody: rodzaje, budowa, cechy eksploatacji

Pompy drenażowe to niezastąpieni pomocnicy przy rozwiązywaniu wielu zadań związanych z transportem wody. Dzięki kompaktowym rozmiarom i prostocie montażu te „uniwersalni żołnierze” pomogą w krótkim czasie poradzić sobie z każdym problemem – od przepompowywania brudnej wody ze studni po osuszanie działki.

Aby urządzenie sprostało powierzonym mu zadaniom, a zakup opłacił się bezawaryjną eksploatacją, należy podejść do kwestii wyboru w sposób wyważony.

Podpowiemy Państwu, jak działają pompy drenażowe do wody, jakie modele warto stosować w danej sytuacji. Ponadto wskażemy niezawodnych producentów sprzętu i wymienimy główne kryteria wyboru pomp drenażowych.

Budowa pompy drenażowej

Konstrukcja każdej pompy drenażowej, czy to produkcji krajowej, czy zagranicznej, ma podobne wyposażenie i ogólną zasadę działania. W obudowie urządzenia znajduje się silnik elektryczny z zespołem pompowym.

Elementy robocze silnika elektrycznego – stator, wirnik i tarcze łożyskowe. Na wale wirnika montowany jest główny element roboczy – wirnik odśrodkowy, zwany wirnikiem łopatkowym.

W zespole pompowym przewidziano otwory ssące. Średnica tych otworów wlotowych określa maksymalną wielkość cząstek stałych, które urządzenie może przepuścić przez siebie.

W zestawie urządzenia zazwyczaj znajdują się uniwersalne adaptery, nadające się do podłączenia zarówno elastycznych węży, jak i sztywnych rur Ø 1″ i 1 1/4″ (+)

Dla bezpieczeństwa pracy ruchomych mechanizmów zespół pompy wyposażany jest w:

• termoregulator – wyłącza urządzenie przy nagrzaniu silnika do osiągnięcia temperatury krytycznej;
• wyłącznik pływakowy – reaguje przy obniżeniu poziomu przepompowywanej cieczy do wartości krytycznej.

Wyłącznik pływakowy – to zestaw czujników zamkniętych w szczelnym polimerowym pudełku. Dzięki znajdującemu się wewnątrz powietrzu, niczym pływak, zawsze znajduje się na powierzchni wody i przemieszcza się wraz z jej poziomem.

Mechanizm pływakowy wyposażony jest w przełącznik elektryczny i stalową kulkę, która dokonuje rozwierania i zwierania styków obwodu przy najmniejszej zmianie położenia pływaka.

Dzisiaj coraz częściej można spotkać urządzenia wyposażone w nową technologię akwacyzoru. Są one skuteczne przy konieczności aranżacji wąskich zbiorników, w których umieszczenie pływakowego wyłącznika nie jest możliwe.

Za pomocą tego wbudowanego regulatora łatwo ustawić pożądany poziom wody do automatycznego włączania i wyłączania urządzenia. Minimalny poziom może osiągnąć tylko 5 mm.

Jeśli agregat drenażowy jest używany regularnie, doprowadza się do niego sztywne rury. W przypadku okresowego używania pompy do połączenia wystarczą elastyczne węże.

Zasada działania urządzenia

Wypompowując wodę, pompa drenażowa odprowadza ją od napełnionego zbiornika lub zalanej przestrzeni do pobliskiej struktury. Przetwarzana ciecz najpierw dostaje się do komory roboczej, a następnie, dzięki wytworzonemu ciśnieniu pod wpływem działania wirnika pompy, przemieszcza się w stronę rury wylotowej.

Dzięki konstrukcji większości pomp drenażowych, w której wirnik ma półotwarte wykonanie, agregaty są w stanie w najkrótszym czasie pompować duże porcje cieczy.

Ponieważ urządzenia tego typu nie są w stanie wytworzyć dużego ciśnienia, nie mogą one podnosić i pompować wody na duże odległości

Pompowana ciecz pełni jednocześnie funkcję chłodzenia silnika. Dzięki temu ryzyko przegrzania pompy podczas długotrwałej pracy jest zredukowane do zera. Ale z tego samego powodu producenci pomp drenażowych nakładają ograniczenie na maksymalną temperaturę pompowanej wody. Dla większości modeli nie powinna ona przekraczać 50°C.

W sprzedaży dostępne są również urządzenia, które mogą pracować w niestandardowych warunkach i gorących środowiskach. Jednak takie urządzenia są znacznie droższe.

Pompy drenażowe są w stanie efektywnie pracować w środowiskach o różnym stopniu zanieczyszczenia.

Prezentowane w sprzedaży agregaty dzielą się na trzy kategorie:

1. Do wody czystej i lekko zanieczyszczonej. Przepompowują wodę z cząstkami o maksymalnej wielkości 5 mm. Stosuje się je do poboru wody ze studni odwadniających, opróżniania basenów i odpompowywania wody ze zbiorników deszczowych.
2. Do wód średnio zanieczyszczonych. Rozmiar transportowanych wraz z wodą cząstek stałych nie przekracza 25 mm. Stosuje się je do opróżniania kanałów burzowych, studzienek drenażowych.
3. Do cieczy brudnej z domieszkami 38 mm. Wykorzystuje się je do opróżniania zbiorników osadowych, odpompowywania brudnej wody podczas powodzi.

Wydajność urządzeń przeznaczonych do wody czystej i lekko zanieczyszczonej wynosi od 83 do 230 l/min. A wysokość podnoszenia odpompowywanej cieczy może osiągać od 5 do 12 m.

Te parametry są w zupełności wystarczające do zapewnienia pracy fontann, systemów wodociągowych i odwadniających, a także eksploatacji instalacji nawadniających.

Do przepompowywania brudnej wody zawierającej żwir i podobne cząstki o średnicy od 10 do 15 mm stosuje się agregaty o wydajności od 37 do 450 l/min. Są one w stanie zapewnić podnoszenie wody na wysokość od 5 do 22 metrów.

Przemysłowe modele drenażowe, zaprojektowane do pracy z systemami kanalizacyjnymi, mogą „trawić” cząstki o wielkości do 120 mm.

Główna różnica między zestawami drenażowymi a pompami studziennymi – zdolność do odpompowywania wody, która zawiera różnego rodzaju zanieczyszczenia.

Zestawy drenażowe mogą pracować maksymalnie efektywnie tylko z cieczą, w której zawartość elementów stałych jest minimalna.

Z brudną wodą nasyconą stałymi odpadami poradzą sobie pompy fekalne z rozdrabniaczem.

Klasyfikacja pomp według typu konstrukcji

Różnorodność urządzeń pompowych dzieli się na dwie kategorie: agregaty powierzchniowe i zatapialne.

Modele wykonania powierzchniowego

Agregaty powierzchniowe są przeznaczone do instalacji nad zbiornikiem. Korpus urządzeń tego typu umieszcza się na płaskiej powierzchni w suchym miejscu. Pompowanie wody odbywa się przez opuszczony do zbiornika wąż: rurę PVC lub gumowy wąż.

Pompy powierzchniowe są mobilne i proste w obsłudze: wygodnie przenosić je po terenie, instalując w potrzebnym miejscu tymczasowo lub na stałe.

Każdy model powierzchniowy ma dwie rury:

• dopływowa – zapewnia dopływ wody ściekowej z wypełnionego zbiornika;
• odpływowa – odprowadza ścieki poza opróżniane urządzenie.

Takie urządzenia mogą działać w trybie automatycznym. Do realizacji pracy automatycznej do włącznika podłączony jest mechanizm pływakowy reagujący na poziom cieczy w zbiorniku.

Zanurza się go w wypompowywanej cieczy wraz z wężem. Gdy woda podniesie się powyżej pewnej oznaczonej wysokości, zadziałają czujniki pływaka sterującego uruchomieniem pompy.

Głównymi zaletami agregatów zatapialnych są:

• prostota montażu i demontażu;
• konserwacja urządzenia sprowadza się jedynie do regularnego czyszczenia i smarowania części.

Ale takie agregaty nie nadają się do głębokich źródeł. Są zaprojektowane do pracy przy wysokości zasysania w zakresie 8-12 m.

Należy również pamiętać, że przy podłączaniu takiej pompy do systemu kanalizacyjnego trzeba dokładnie znać przekrój rurociągu, ponieważ agregat łączy się z nim za pomocą króćców.

Zanurzeniowe urządzenia drenażowe

Urządzenia zatapialne działają praktycznie tak samo, jak powierzchniowe pompy drenażowe. Są jednak bardziej przeznaczone do wypompowywania wody z głębokich rowów lub czyszczenia studni.

Pompowanie ścieków odbywa się przez samą pompę bez używania węży i króćców. Umieszczony w dnie pompy filtr siatkowy chroni elementy agregatu przed twardymi cząstkami gruntu, piaskiem i nierozpuszczalnymi cząsteczkami.

Maksymalna głębokość zanurzenia pomp w różnych modelach zwykle nie przekracza 50 m. Nie można ich jednak używać przy opróżnianiu małych zbiorników i akwenów, których głębokość nie osiąga 20 m. Aby umożliwić pracę urządzeń zanurzeniowych w płytkich rowach, konieczne jest zastosowanie dodatkowego chłodzenia silnika wodą.

Agregaty zanurzeniowe instaluje się na dnie zbiornika, a woda jest zasysana bezpośrednio przez kratkę umieszczoną w dolnej części obudowy

Głębokość instalacji agregatu zależy od typu zbiornika. Istnieje jednak prosta prawidłowość: im niżej znajduje się pompa zanurzeniowa, tym łatwiej będzie z nią pracować.

Wśród głównych zalet urządzeń zanurzeniowych warto wyróżnić:

• wysoka moc i wydajność w porównaniu z agregatami powierzchniowymi;
• możliwość osuszania głębokich zbiorników o głębokości kilkudziesięciu metrów;
• cicha praca – agregaty zanurzone w zbiorniku podczas pracy praktycznie nie generują hałasu.

Cechą charakterystyczną instalacji tego typu jest to, że działają one automatycznie. Wyposażenie urządzenia w mechanizm pływakowy lub plastikowy pływak zapewnia nieprzerwaną pracę pompy w trybie automatycznym. Wyłącza on silnik pompy po osiągnięciu zadanego poziomu wody.

Obecność wyłącznika pływakowego jest szczególnie istotna w przypadku konieczności wypompowania cieczy z wolno napełniających się zbiorników

Stała praca urządzenia pod wodą wymaga niezawodnej izolacji automatyki i uszczelnienia silników elektrycznych przyrządu. Dlatego przy produkcji agregatów zanurzeniowych stosuje się wyłącznie materiały odporne na korozję, które są w stanie wytrzymać uszkodzenia mechaniczne.

Materiałem wykonania dla części węzłowych, w zależności od przeznaczenia i odbieranych obciążeń, mogą być:

• polimery i tworzywa konstrukcyjne;
• stopy i stale elektrotechniczne, stopowe i węglowe.

W drogich modelach do uszczelnienia silnika elektrycznego urządzenia stosuje się dławnice wykonane z ceramicznych uszczelek lub z zamkiem olejowym.

Jedyną wadą urządzeń zanurzeniowych jest to, że w celu konserwacji i naprawy pompy drenażowej trzeba ją wydobyć ze zbiornika na powierzchnię. Ponadto, ze względu na szczelność obudowy, ich konserwacja i naprawa są dość problematyczne.

Rodzaje pomp według przeznaczenia

W zależności od mocy urządzeń i obszaru ich zastosowania pompy drenażowe dzieli się umownie na dwa typy: domowe i przemysłowe.

Urządzenia do użytku domowego

Pompy drenażowe stworzone do potrzeb domowych mają szeroki zakres zastosowania.

Są one używane:

• do wypompowywania wody z zalanych piwnic i suferen;
• opróżniania studzienek technicznych;
• przepompowywania wody z basenów;
• podlewania ogrodu ze zbiornika wodnego lub beczki.

Jednofazowe pompy małej mocy mają średnią wydajność 800 l/minutę i są w stanie przesuwać wodę pobraną ze zbiornika, stawu, studni na wysokość do 25 m.

Urządzenia drenażowe są często stosowane w systemach nawadniania i podlewania, a także przy zapewnieniu szybkiego dopływu wody do funkcjonowania fontanny.

Do potrzeb domowych najczęściej nabywa się pompy drenażowe, których obudowa wykonana jest ze stali nierdzewnej lub wzmocnionego polimeru. Są one w stanie przepompowywać wodę z zawartością stałych zanieczyszczeń o wielkości do 10 mm, których proporcja wynosi 10% całkowitej objętości.

Pompy do celów przemysłowych

Przemysłowe pompy drenażowe mają wyższą moc i wydajność. Agregaty motopompowe i wysokoprężne są szeroko stosowane przez służby komunalne, firmy budowlane i jednostki ratownicze.

Za ich pomocą wykonuje się:

• odpompowywanie zbiorników kanalizacyjnych i zatkanych rurociągów;
• usuwanie awaryjnych zalewów;
• odprowadzanie przemysłowych ścieków;
• osuszanie wykopów kolektorowych i innych obiektów.

W skali przemysłowej najczęściej stosuje się pompy drenażowe z silnikami elektrycznymi umieszczonymi w żeliwnych obudowach. Mocny radiator takich urządzeń zapewnia efektywne odprowadzanie ciepła, a żeliwna obudowa chroni przed odkształceniem przy znacznym wytwarzaniu ciepła.

Są one w stanie przepompowywać ścieki i brudną wodę, zawierającą cząstki o wielkości do 20 mm, których proporcja wynosi 25% całkowitej objętości

Przemysłowe pompy trójfazowe charakteryzują się prędkością ssania do 1500 l/min. Są one w stanie podnosić przepompowywaną wodę na wysokość około 150 m.

Takie modele mają bardziej złożoną konstrukcję. Do przeprowadzenia konserwacji wymagają zaangażowania specjalisty.

Wiodący producenci pomp drenażowych

Rynek urządzeń pompowych oferuje dziś szeroki wybór agregatów drenażowych różnych producentów, zarówno krajowych, jak i zagranicznych.

Wśród kupujących największym popytem cieszą się modele produkowane pod następującymi markami:

• Grundfos – duńska firma specjalizuje się w produkcji urządzeń pompowych, w tym silników elektrycznych i komponentów do nich. Szeroka gama modeli obejmuje zarówno urządzenia zewnętrzne, jak i zanurzeniowe, przeznaczone do odpompowywania czystej i brudnej wody o różnej temperaturze. Agregaty produkowane pod tą marką należą do segmentu wysokocenowego, ponieważ ceny modeli są półtora razy wyższe od średniej.
• Perdollo – włoska firma, kierując się zasadą pomagania ludzkości w rozwiązywaniu problemów z zaopatrzeniem w wodę, produkuje pompy nowej generacji. W katalogu producenta znajdują się setki modeli różniących się przeznaczeniem, konstrukcją i parametrami pracy. Wytwarzane przez nich wytrzymałe i niezawodne urządzenia, pomimo dość wysokiej ceny, mają mnóstwo pozytywnych opinii klientów z różnych zakątków świata.
• Wilo – niemiecka marka, która pojawiła się na rynku rosyjskim ponad dwadzieścia lat temu, słynie z wdrażania najnowszych technologii i nowoczesnego designu. Firma produkuje wysokiej jakości sprzęt do systemów zaopatrzenia w wodę i odprowadzania ścieków, a także wentylacji i klimatyzacji.

W zakładach każdej z wymienionych firm obowiązuje wieloetapowa kontrola jakości. Produkowane przez nie wyroby spełniają międzynarodowe standardy jakości i bezpieczeństwa.

Zalecenia dotyczące wyboru sprzętu

Pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę przy wyborze urządzenia, są warunki jego użytkowania oraz stopień zanieczyszczenia wody.

Średnica nominalna pompy będzie odpowiadać maksymalnemu rozmiarowi stałych zanieczyszczeń, które jest ona w stanie przepompować.

Przy wyborze sprzętu drenażowego do wody należy kierować się parametrami technicznymi urządzenia:

1. Wydajność. Określa się ją na podstawie zakresu prac, jakie urządzenie ma wykonać. Innymi słowy, jaką ilość cieczy powinno przepompować w określonym czasie. Należy skupić się na najbardziej wymagającym procesie.
2. Wysokość podnoszenia. Aby określić ten parametr, należy znać przybliżoną wysokość i odległość, na jaką planuje się transportować wodę. Wartość tę oblicza się jako różnicę między punktem wypływu wody z króćca a głębokością zanurzenia urządzenia.
3. Pompowana ciecz. Maksymalny dopuszczalny rozmiar stałych zanieczyszczeń, które mogą być przepompowywane wraz z wodą, jest podany w specyfikacji urządzenia. W modelach przeznaczonych do pracy z brudną wodą wymiary komory roboczej powinny zapewniać swobodny przepływ frakcji.
4. Maksymalny próg temperatury. Wybierając model zatapialny, należy kierować się maksymalnym progiem temperatury pompowanej cieczy, ponieważ silnik takiego urządzenia chłodzi się poprzez przekazywanie energii cieplnej do transportowanej cieczy. W większości przypadków maksymalny próg temperatury wody wynosi 50°C.

Maksymalna wydajność urządzeń do użytku domowego wynosi 180 l/min. Jest to w zupełności wystarczające, aby osuszyć zbiornik lub usunąć wodę z piwnicy. Aby móc pompować wodę z dna zbiornika lub studni w optymalny sposób, wybieraj modele, których otwory ssące znajdują się na dole.

Przy obliczaniu wymaganej mocy należy przyjąć, że jeden metr pionowego ujęcia wody odpowiada dziesięciu metrom poziomym.

Wysokość podnoszenia i wydajność pompy drenażowej są ze sobą powiązane: im większa głębokość zanurzenia urządzenia, tym mniejsze wytwarzane ciśnienie (+)

Wybierając model, proszę również uwzględnić stan powierzchni, na której będzie umieszczone urządzenie. Pompę drenażową powierzchniową najlepiej umieścić w studzience o wymiarach 40x60 cm. Pozwoli to uniknąć rozlewania się wody po równej powierzchni.

Jeśli natomiast zastosuje się automatykę z pionowym ustawieniem pływaka, powierzchnia pozostanie całkowicie sucha. Przy prawidłowo wykonanej regulacji mechanizmy pływakowe działają sprawnie i niezawodnie.

Niezależnie od typu modelu przeznaczonego do przepompowywania czystej cieczy, należy pamiętać, że nie powinno się go eksploatować w pobliżu zamulonego lub piaszczystego dna zbiornika. Cząsteczki dostające się do urządzenia będą je zatykać, co może negatywnie wpłynąć na żywotność agregatu.

Dodatkowe informacje na temat cech konstrukcyjnych pomp drenażowych oraz porady dotyczące wyboru urządzenia znajdują się w tym artykule.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Zasada działania urządzeń drenażowych:

Zasady prawidłowego wyboru pompy drenażowej:

Klasyfikacja pomp drenażowych:

Pompa drenażowa to uniwersalne urządzenie, które może wykonywać kilka zadań. Prawidłowo dobierając model, będą Państwo mogli wykorzystać jedną pompę w kilku procesach, dzięki czemu zyskają Państwo doskonałą możliwość użytkowania agregatu długo i efektywnie.

Poszukują Państwo wydajnej i niezawodnej pompy drenażowej do wody? A może mają Państwo doświadczenie w użytkowaniu takich urządzeń? Proszę zostawić komentarze pod artykułem i podzielić się wrażeniami z użytkowania pomp drenażowych.