Samozasysające pompy do wody: rodzaje, zasada działania, zalecenia eksploatacyjne

Pompy samozasysające – szczególny rodzaj urządzeń powierzchniowych, zaprojektowany w celu zwiększenia żywotności. Ich ruchome części są zawsze chłodzone, uszczelki nieuszkodzone, silnik działa bez zarzutu. Jednak ze względu na duży asortyment trudno jest wybrać odpowiedni model. Czy są Państwo zgodni?

Wszystko, co należy wiedzieć o samozasysających pompach do wody, znajdą Państwo na naszej stronie. Szczegółowo opisaliśmy budowę i zasadę działania urządzeń tego typu, przedstawiliśmy różnice konstrukcyjne. Zamieszczone przez nas informacje pomogą dokonać przemyślanego zakupu.

Szczegółowo opisaliśmy różne warianty samozasysających pomp, przedstawiliśmy zalecenia eksploatacyjne. Pogłębić wiedzę pomogą pomocne zdjęcia i aplikacje wideo.

Cechy samozasysających agregatów

Kupując urządzenie do użytku na działce podmiejskiej, należy przeanalizować szereg czynników, które określają potrzebną kategorię.

Należą do nich:

• głębokość źródła;
• odległość od źródła do domu;
• poziom ciśnienia;
• jakość podawanej wody;
• zużycie wody.

Zwykle powyższe dane uwzględnia się przy obliczaniu wydajności aparatu, jednak są one przydatne również przy wyborze pompy według rodzaju ssania.

Wyróżnia się urządzenia samozasysające i normalnie ssące. Różnica polega na konstrukcji regulującej proces zalewania w przypadku przedostania się powietrza do układu.

Przykład samozasysającej pompy – Pedrollo PLURIJET, przeznaczona do przemieszczania i podnoszenia czystej wody ze źródeł o głębokości nieprzekraczającej 9 m, nominalne ciśnienie do 120 m, wydajność – 200 l/min (12 m³/h)

Do normalnie ssących zalicza się pompy zanurzeniowe i półzanurzeniowe, których działanie odbywa się, gdy ciecz ze źródła przepływa do komory roboczej grawitacyjnie. W przypadku przedostania się powietrza uruchamia się automatyczna ochrona przed suchobiegiem i praca zostaje zatrzymana, ponieważ urządzenie nie może pracować na sucho. Pompa wymaga ponownego uruchomienia.

Schemat działania pompy samozasysającej: 1 – zalewanie wodą; 2 – rozdzielanie wody i powietrza w komorze roboczej; 3 – zakończenie cyrkulacji, rozpoczęcie pracy pompy; 4 – utrzymanie cieczy przy wyłączonej pompie (+)

Modele samozasysające są zaprojektowane do samodzielnego usuwania powietrza bez udziału człowieka. Dzieje się tak dzięki cechom konstrukcyjnym: w górnej części komory roboczej znajduje się odpowietrznik, przez który usuwane jest powietrze. Powrotowi powietrza zapobiega zawór zwrotny.

Nowoczesne wersje z wbudowanymi zaworami wykonują samodzielne przelewanie, dzięki czemu nie ma potrzeby ciągłego kontrolowania urządzenia.

Z procesem przelewania związana jest również niewielka wysokość podnoszenia agregatów samozasysających – do 9 m. Ważne jest, aby komora robocza była stale wypełniona wodą, a im krótszy jest przewód tłoczny, tym szybciej zachodzi proces przemieszczania wody.

Najczęściej pompy samozasysające są częścią stacji pomp z hydroforem, króćcem ssawnym (lub eżektorem), armaturą odcinającą oraz przyrządami kontrolno-pomiarowymi.

Prawidłowy montaż linii ssącej

Przy urządzaniu systemu zaopatrzenia w wodę ważny jest nie tylko montaż pompy samozasysającej lub stacji pomp, ale także montaż przewodu ssawnego.

Wielkość podnoszenia (7-8 m) oblicza się z uwzględnieniem wysokości podnoszenia wody oraz parametrów oporu hydraulicznego, który powstaje podczas przemieszczania cieczy.

Przy tworzeniu szczelnego wodociągu należy kontrolować stosunek średnicy rurociągu do średnicy króćca, a także maksymalnie skrócić (jeśli to możliwe) długość całego przewodu.

Im dłuższa linia ssawna, tym wyższy opór, a tym samym niższe podnoszenie. Występowanie nieszczelności może prowadzić do uszkodzenia urządzenia – warunek ten dotyczy modeli odśrodkowych, które nie są przeznaczone do pompowania mieszanin powietrzno-cieczowych.

Zwróć uwagę na ułożenie rur. Linia ssawna nie powinna mieć zagięć, załamań, skomplikowanej konstrukcji składanej, wznoszącej się powyżej poziomu pompy, w przeciwnym razie mogą tworzyć się pęcherze powietrza, które zakłócają proces ssania i są trudne do usunięcia z układu.

Proszę postarać się umieścić przewód ssący w taki sposób, aby stanowił on najprostszą konfigurację z prostymi rurami i jednym kątem, czyli przypominał literę «L».

Jako dodatkowe wyposażenie zainstalowane bezpośrednio na przewodzie stosuje się zawór zwrotny (lub prosty analog niezwrotny) i filtr. Dzięki zaworowi woda utrzymuje się w rurociągu i nie wypływa z powrotem, chroniąc w ten sposób właściciela pompy przed ponownym zalewaniem.

Filtr chroni urządzenie przed dostaniem się osadu dennego z dużymi wtrąceniami, kawałkami roślin wodnych, domieszkami gliny.

Czy można zastąpić model samozasysający zwykłą pompą? Jeśli nie ma innego wyjścia, tak się robi – na czas naprawy lub zakupu nowego urządzenia.

Należy jednak pamiętać o kilku niuansach:

• konieczne będzie całkowite napełnienie wodą komory pompy i przewodu przed włączeniem;
• należy unikać dostawania się powietrza, w przeciwnym razie urządzenie ulegnie awarii;
• zalewanie należy przeprowadzać po każdej «awarii» spowodowanej rozszczelnieniem wodociągu.

Praktyka pokazuje, że użytkownicy pomp samozasysających nie spieszą się z przejściem na zwykłe, tym bardziej, że wybór urządzenia jest często podyktowany optymalnymi warunkami ssania.

Odśrodkowe samozasysające pompy

Odpowiednią opcją do autonomicznego zastosowania na prywatnej działce podmiejskiej jest odśrodkowa pompa samozasysająca, która pompuje nie tylko czystą wodę, ale także ciecze z drobnymi wtrąceniami – na przykład osad ze stawu.

Doskonale radzi sobie z cieczą będącą mieszaniną wody i gazu. Urządzenie jest powierzchniowe, czyli montowane powyżej lustra wody, a proces podnoszenia wody jest zapewniony przez wewnętrzne podciśnienie w przewodzie ssącym.

Rodzaje konstrukcji i ich cechy

Zapoznanie się z budową samozasysającej pompy odśrodkowej jest niezbędne, aby móc usuwać usterki i przeprowadzać regularne konserwacje. Urządzenie to prosty mechanizm zamknięty w wytrzymałej spiralnej obudowie z pokrywą; materiał obudowy – stal nierdzewna, żeliwo, tworzywo sztuczne.

Wewnątrz znajduje się koło robocze (stalowe lub polimerowe) wyposażone w łopatki skierowane w przeciwną stronę. Oprócz koła roboczego ważnymi częściami są dyfuzor i eżektor (rurka Venturiego).

W ten sposób praktycznie wszystkie elementy są statyczne, a ruch nadaje jedyny dynamiczny element – tarcza (tarcze) koła roboczego.

Konstrukcja pompy zapewnia łatwy dostęp do głównej części w celu przeglądu profilaktycznego lub drobnej naprawy (np. czyszczenia lub szlifowania). Ponieważ urządzenie znajduje się na zewnątrz, w przeciwieństwie do pompy zatapialnej, zawsze istnieje możliwość jego obejrzenia i wymiany części.

Schemat budowy pompy odśrodkowej: 1 – metalowa lub plastikowa obudowa; 2 – pokrywa; 3 – wbudowane eżektory; 4 – koło robocze; 5 – wał mocujący; 6 – uszczelnienie; 7 – łożyska; 8 – kondensator; 9 – silnik elektryczny

Modele odśrodkowe są masywniejsze od wirowych, ale działają znacznie ciszej i są w stanie pompować brudną wodę z domieszkami średniej frakcji. Do silnie zanieczyszczonych środowisk przeznaczone są specjalne pompy drenażowe, a jeśli wymagane jest dodatkowe rozdrabnianie – pompy fekalne.

Wybierając urządzenie u dostawcy, zapytaj o możliwe wyposażenie: oprócz silnika elektrycznego stosuje się benzynowy lub diesla, jednak w przypadku użytkowania domowego/na działce sprzęt elektryczny jest bardziej optymalny. Przy regularnych przeglądach profilaktycznych i konserwacji żywotność pompy odśrodkowej sięga 20 lat.

Parametry modeli różnią się, jednak średnie wartości mogą wyglądać następująco:

• temperatura wewnątrz systemu – do +35°C;
• temperatura powietrza na zewnątrz (w miejscu instalacji pompy) – do +35°C;
• wysokość podnoszenia przewodu ssącego – do 8 m;
• maksymalne ciśnienie w systemie – 6 bar;
• silnik – dwubiegunowy asynchroniczny (klasa ochrony nie niższa niż IP 44).

Większość części wykonana jest ze stali nierdzewnej, jako materiał uszczelnienia czołowego stosuje się grafit lub ceramikę.

Wielostopniowa samozasysająca pompa odśrodkowa KSB Multi Eco do domowego zaopatrzenia w wodę, zagospodarowania wody deszczowej; dopuszcza domieszki piasku (stężenie do 50 g/m³)

Tym samym, samozasysający agregat budową bardzo przypomina zwykłą pompę odśrodkową, z jedną różnicą: proces recyrkulacji cieczy odbywa się wewnątrz obudowy, a nie w zewnętrznym przewodzie.

Korki do zalewania i spuszczania wody, podstawa do mocowania do silnika, rozmieszczenie króćców łączących urządzenie z rurociągiem tłocznym i ssawnym – jak w prostym sprzęcie.

Cechy i zasada działania

Przez króciec woda wpływa z rury ssawnej do wnętrza obudowy i wypełnia całą przestrzeń, po czym automatycznie uruchamiane jest koło robocze. Pod wpływem siły odśrodkowej ciecz jest wypychana od środka do części obwodowych i pod ciśnieniem przepływa do przewodu tłocznego, również podłączonego za pomocą króćca.

Schemat instalacji odśrodkowej pompy samozasysającej, znajdującej się na powierzchni, powyżej zwierciadła wody w studni. Zawór zwrotny stanowi przeszkodę dla ruchu wody przeciwnego do kierunku ssania.

Wraz ze spadkiem ciśnienia w części centralnej ponownie następuje zasysanie wody do obudowy z rurociągu ssawnego. Cykliczność zasysania-wypychania leży u podstawy ciągłego dostarczania wody przez urządzenie odśrodkowe.

Liczba kół roboczych w pompach może być różna, od jednego do kilku (jednostopniowe i wielostopniowe), jednak zasada tłoczenia cieczy do obudowy i dalej, przez przewód, nie ulega zmianie.

Zakres zastosowania agregatów odśrodkowych

Odśrodkowe samozasysające urządzenia są w stanie tłoczyć ciecze, z którymi nie poradzą sobie modele wirowe:

• ciecze lepkie;
• ciecze z cząstkami stałymi;
• ciecze ścierne.

W związku z tym tę kategorię sprzętu pompującego często stosuje się w produkcji, na przykład do tłoczenia produktów naftowych. W zastosowaniach prywatnych urządzenie nie będzie stać bezczynnie, jeśli właściciele do podlewania ogrodu lub warzywnika korzystają ze stawu działkowego lub innego zbiornika wodnego, którego woda nie jest czysta i przejrzysta.

Urządzenie jest w stanie przemieszczać ciecz z gęstym osadem dennym, kawałkami mułu i innych roślin wodnych.

Pompy domowe doskonale radzą sobie również z tłoczeniem czystej wody, dlatego nadają się także do urządzenia autonomicznego zaopatrzenia w wodę budynku i sąsiednich obiektów (sauny, letniej kuchni). Pompa o dużej wydajności nadaje się do wyposażenia racjonalnego systemu nawadniania nie tylko grządek, ale także trawnika, upraw szklarniowych, rabat kwiatowych i ogrodu.

Podczas uruchamiania następuje proces samozalewania wodociągu, co pozwala zaoszczędzić środki na konserwacji i gwarantuje stabilność pracy.

Wirowe pompy wirnikowe

Wśród modyfikacji samozasysających znajduje się grupa pomp wirowych, jednak w przeciwieństwie do odpowiedników odśrodkowych, nie nadają się one do przepompowywania mediów lepkich.

Należy wykluczyć obecność stałych zanieczyszczeń w wodzie, w przeciwnym razie działanie urządzenia zostanie zakłócone. Pompy wirowe są proste w budowie i obsłudze, ale mają mniejszą wydajność i niską sprawność.

Wirowa pompa samozasysająca Pedrollo PKm 60 do wyjątkowo czystej wody: moc – 0,37 kW, wydajność – 0,3-2,4 m³/h, wysokość podnoszenia wody – do 5 m

Schemat budowy i zasada działania

Wewnętrzne elementy pompy wirowej niewiele różnią się od odpowiedników urządzeń odśrodkowych. Głównym elementem dynamicznym jest tarcza robocza wyposażona w łopatki rozmieszczone na obwodzie.

Łopatki obracają się wewnątrz swoistego kanału połączonego z rurociągiem wlotowym i wylotowym. Ciecz dostaje się przez rurę ssącą, pod wpływem obrotu koła jest wirowana i porusza się po torze śrubowym w kierunku wyjścia.

Wielokrotne przebywanie cieczy w przestrzeni między łopatkami tworzy dodatkową energię i ciśnienie, podnosząc wodę do wymaganego poziomu, na tym opiera się zasada działania samozasysającej pompy wirowej.

Zasysane powietrze miesza się z cieczą, następnie mieszanina ponownie rozdziela się na dwa składniki: powietrze jest usuwane na zewnątrz, a ciecz nadal krąży w komorze roboczej. Po usunięciu całego powietrza komora zostaje całkowicie wypełniona wodą i zaczyna działać na zasadzie urządzenia odśrodkowego.

Wirowa pompa Optima (Polska) w żeliwnej obudowie, o mocy 0,37 kW i wysokości podnoszenia 35 metrów. Przeznaczona do zaopatrzenia w wodę domu lub działki ogrodowej, przepompowuje tylko czystą wodę.

Obowiązkowym elementem, podobnie jak w urządzeniach odśrodkowych, jest zawór zwrotny, spełniający dwie funkcje:

• zapobiega cofaniu się powietrza;
• zapewnia wypełnienie komory roboczej wodą.

Maksymalna wysokość podnoszenia wody, jaką zapewnia wirowe urządzenie samozasysające, – 8 metrów. Pompy wirowe różnią się od odśrodkowych dwiema zasadniczymi cechami: nie przepompowują brudnych mediów, ale doskonale radzą sobie z przemieszczaniem mieszaniny powietrza i cieczy.

Niska sprawność (od 25% do 45%) wynika z tego, że dużo energii zużywa się na proces tłoczenia cieczy. Z tego powodu właściciele posesji poza miastem preferują agregaty odśrodkowe. O urządzeniach wirowych zwykle wspomina się wtedy, gdy nie ma możliwości zainstalowania bardziej wydajnego odpowiednika.

Zalety użytkowania domowego

Zaletą tej kategorii pomp samozasysających są kompaktowe rozmiary i zwiększone ciśnienie (5-7 razy większe niż w przypadku urządzeń odśrodkowych). W związku z tym racjonalne jest ich stosowanie przy obsłudze źródła wody znajdującego się w dużej odległości od punktów poboru wody, pod warunkiem, że duża wydajność nie jest potrzebna.

Pompy wirowe Speroni KPM są produkowane w dwóch wariantach, różniących się wymiarami, wagą, objętością komory roboczej i wydajnością. Modyfikacje są wykorzystywane do napełniania zbiorników membranowych o małej pojemności oraz systemów grzewczych (+)

Przykładem może być przepompowywanie wody ze studni, w której wysokość podnoszenia nie przekracza 7-8 m, do tak zwanej „strefy roboczej”, gdzie zazwyczaj znajdują się nasadzenia ogrodowe, grządki, szklarnie. Biorąc pod uwagę nierówności terenu i omijanie budynków rekreacyjnych, należy liczyć się z rurociągiem o długości do 100 m, a to oznacza, że potrzebne będzie duże ciśnienie.

Oprócz stosowania modyfikacji wirowych w autonomicznych prywatnych wodociągach, są one używane do gaszenia pożarów, urządzeń wentylacyjnych oraz w instalacjach cieplnych.

Eżektor – przyrząd do głębokich źródeł

Pompy samozasysające z wbudowanym eżektorem są przeznaczone do otwartych naturalnych zbiorników wodnych, studni i odwiertów, w których głębokość poboru wody nie przekracza 7 m lub 8 m.

Zazwyczaj parametry techniczne tej kategorii urządzeń sprowadzają się do następujących parametrów:

• wydajność – 4-5 m³/h;
• ciśnienie – 4-6 bar;
• wysokość podnoszenia – 50-60 m.

Wraz z hydroakumulatorem, presostatem i zestawem automatyki takie modyfikacje tworzą skutecznie działające stacje pomp. Przy pewnym oddaleniu od budynku, w którym znajdują się główne punkty poboru wody, powierzchniowego sprzętu samozasysającego jest mało, wymagany jest dodatkowy mechanizm.

Schemat instalacji pomp wyposażonych w eżektor zewnętrzny, do odwiertów o głębokości do 40-45 m z średnicą rurociągu 2 i 4 cale (+)

Zwiększyć moc ssania można poprzez zastosowanie eżektora zewnętrznego, który radzi sobie z podnoszeniem wody znajdującej się na głębokości 35-40 m. Przemysłowe modele eżektorów są w stanie efektywnie pracować, jeśli lustro wody znajduje się na głębokości 19-20 m. Duża odległość do źródła również nie stanowi przeszkody dla urządzenia eżektorowego.

Przy użyciu zewnętrznego eżektora wydajność stacji pomp gwałtownie spada – do 30-35%, ale za to obniża się poziom hałasu charakterystyczny dla eżektorów wbudowanych.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Prezentowane materiały wideo pomogą Państwu zrozumieć budowę i zasadę działania urządzeń samozasysających.

Film #1. Montaż pompy firmy „Asterion” (seria UP):

Film #2. Zasada działania odśrodkowej pompy samozasysającej:

Film #3. Profesjonalny przegląd pomp Akvario (seria AJC):

Odśrodkowe i wirowe pompy samozasysające – to najbardziej odpowiednie urządzenia do zastosowań prywatnych na działkach podmiejskich. Za ich pomocą mogą Państwo stworzyć system zaopatrzenia w wodę lub nawadniania.

Ale proszę pamiętać, że maksymalną wydajność można osiągnąć jedynie po dokładnym przeanalizowaniu warunków użytkowania stacji pomp i zapoznaniu się z danymi technicznymi wybranego modelu.

Czekamy na Państwa opowieści o osobistych doświadczeniach z pompowaniem wody za pomocą pompy samozasysającej. Uwagi prosimy pozostawiać w bloku poniżej. Tutaj można również zadać pytania dotyczące interesujących kwestii i podzielić się przydatnymi faktami.