1.1 Základná teória
Ponorné čerpadlo, tiež známe ako ponorné elektrické čerpadlo, je integrované mechanické zariadenie, ktoré kombinuje odstredivé čerpadlo a elektrický motor na prepravu tekutín. Keď sa pozrieme späť na posledných 300 rokov, od Holanďana Daniela Bernoulliho, ktorý v roku 1738 navrhol Bernoulliho rovnicu a publikoval „Hydrodynamique“ (Mechanika tekutín), až po 17 rokov neskôr, keď švajčiarsky matematik Leonhard Euler publikoval „Všeobecné princípy pohybu tekutín“ a navrhol základné rovnice pre teoretický návrh kvapalín a odstrediviek. čerpadlá.
Odstredivé čerpadlo prvýkrát navrhol francúzsky inžinier Papin. V roku 1689 vynašiel stroj, ktorý by sa dal považovať za prototyp odstredivého čerpadla. V roku 1705 vyrobil prvé čerpadlo vhodné na zdvíhanie kvapalín. Toto čerpadlo využíva viac-lopatkové obežné koleso a kužeľové puzdro čerpadla.
Prvé odstredivé čerpadlo v modernej dobe, ktoré bolo zároveň prelomovým bodom označujúcim masovú výrobu a komercializáciu odstredivých čerpadiel, sa v súčasnosti bežne označuje ako čerpadlo z Massachusetts. Jeho konštruktérom bol Američan a začalo sa sériovo vyrábať v Massachusetts v USA v roku 1818. Odstredivé čerpadlo s deleným-skriňovým, dvojitým{3}}nasávaním, radiálnymi rovnými lopatkami a kužeľovým puzdrom s dizajnom delenej skrine je „predchodcom“ moderných odstredivých čerpadiel s deleným-plášťom.
1.2 Bolo predstavené ponorné čerpadlo.
Koncom 19. storočia a začiatkom 20. storočia, počas rozkvetu parných turbín, piestové čerpadlá takmer ovládli trh s aplikáciami čerpadiel. Až do konca 19. storočia nástup elektrických motorov, najmä praktického vysokootáčkového elektromotora vyvinutého nemeckým Siemensom (v roku 1866) a Američanom Gordonom, ktorý vyrobil dvojfázový obrovský generátor s výstupným výkonom 447 kW, výškou 3 metre a hmotnosťou 22 ton (v roku 1882); a dvojfázový generátor striedavého prúdu Tesla v Spojených štátoch (v roku 1896) začal fungovať v elektrárni Niagara Power Plant a dodával 3750 kW striedavého prúdu pri 5000 V až do Buffalo City vzdialeného 40 kilometrov, čo umožnilo odstredivým čerpadlám získať ideálny zdroj energie. Najmä teoretickým výskumom a praktickou prácou mnohých učencov v Spojenom kráľovstve, ako je Reynolds a v Nemecku, ako je Pfleiderer, sa účinnosť odstredivých čerpadiel výrazne zlepšila a ich prevaha sa naplno prejavila. Odstredivé čerpadlá potom dosiahli rozsiahly rozvoj a postupne nahradili odstredivé čerpadlá, čím sa stali čerpadlom so širokým rozsahom použitia a najväčším objemom výroby.
Ponorné čerpadlá sú typom odstredivých čerpadiel, bežne označovaných ako "vodné čerpadlá" v bežnej reči. S príchodom elektromotorov zaznamenali odstredivé čerpadlá rozsiahly rozvoj. Vznik ponorných čerpadiel bol však relatívne neskorší. V roku 1904 inžinieri spoločnosti Byron Jackson Company v Spojených štátoch navrhli a vyrobili prvé suché (nafukovacie) ponorné čerpadlo na svete s horizontálne zapojeným čerpadlom a motorom, ktoré je možné použiť pod vodou a je možné ho použiť pod vodou, čím nahradili čerpadlá z hlbokých studní. Toto je tiež uznávané ako prvé úspešné ponorné motorové čerpadlo a je považované za „predchodcu“ moderných ponorných čerpadiel; v roku 1928 spoločnosť Byron Jackson Company v Spojených štátoch vynašla ponorné čerpadlo s čerpadlom a motorom spojeným vertikálne, čo bolo skoré dobre-používané ponorné čerpadlo. Konštrukcie motora sú typu naplneného vodou{8}, suchého typu a typu-naplneného olejom. Skoré ponorné čerpadlá sa používali hlavne vo vodárenskom priemysle, kanalizácii metra, staniciach na zavlažovanie vody a ťažobnom priemysle atď.
V tridsiatych rokoch 20. storočia Hayward Tyler z Veľkej Británie, KSB Company a RITZ z Nemecka, Flygt zo Švédska, BJ Company z USA, TRW Company z USA, Hitachi z Japonska a ďalšie spoločnosti postupne začali vyrábať ponorné čerpadlá pre hlboké vrty. Napríklad ponorné elektrické čerpadlo do hlbokých studní vyvinuté nemeckou spoločnosťou Pleuger bolo úspešne aplikované na odvodňovanie a čerpanie vody každodennej pitnej vody v systémoch metra. Ponorné čerpadlá pritiahli pozornosť mnohých technických odborníkov a technikov. Produkty spoločnosti Pleuger Company boli široko používané v mnohých projektoch, ako je moskovské metro, Francúzsko, Mexiko a argentínske vodné zavlažovacie stanice.
Koncom 40. rokov 20. storočia sa začali postupne vyrábať ponorné vodné čerpadlá na zásobovanie aj odvod vody, ktoré spájali funkcie motora a čerpadla.
Napríklad v roku 1948 švédska spoločnosť Sterbery-Flygt ako prvá vyrobila na svete prvé malé-vodné povrchové ponorné čerpadlo s prevádzkou, ktoré zásadne zjednodušilo typ čerpadla a štruktúru ponorného vodného čerpadla, vynašlo spôsob priameho spojenia medzi hriadeľom motora a obežným kolesom čerpadla a znížilo výrobné náklady ponornej vody takmer o polovicu. Čoskoro sa stal hlavným odvodňovacím zariadením v stavebníctve a ťažobnom priemysle. V roku 1956 bolo úspešne vyvinuté a propagované ponorné čerpadlo na odpadovú vodu série B, ktoré sa používalo na dopravu kvapalín obsahujúcich pevné častice, suspendované látky alebo vláknité suspendované látky v priemyselných procesoch, domových odpadových vodách, priemyselných odpadových vodách atď. Čoskoro sa široko uplatnilo v komunálnej sfére, ochrane životného prostredia, ľahkom priemysle, chemickom priemysle, baníctve, hutníctve, farmácii, potravinárstve a iných priemyselných odvetviach a stalo sa jedným z hlavných zariadení na čistenie odpadových vôd.
Koncom 60. rokov minulého storočia začali sériovú výrobu ponorných vodných čerpadiel na pracovné plochy aj Nemecko, Spojené štáty americké, Spojené kráľovstvo, Fínsko, Rusko, Japonsko (ako Higai, Sakukawa, Inagaki atď.). Spoločnosti ako ITT v Spojených štátoch, Byron Jackson Company v Spojených štátoch, Goulds Company v Spojených štátoch, Grundfos Company v Dánsku, ABS v Nemecku (teraz pod Cardo Group vo Švédsku), Pleuger Company v Nemecku, Wilo Company v Nemecku, Hayward Tyler Company v Spojenom kráľovstve, Weir Company v Spojenom kráľovstve, Hitachih Company v Japonsku, Ebara Company v Nemecku, Japonsko atď., všetky vyrábané spoločnosti B. vysokovýkonné-výrobky ponorných vodných čerpadiel.
Po takmer 120 rokoch neustáleho zdokonaľovania a vývoja sa špeciálny produkt, ktorý kombinuje čerpadlo s elektromotorom, ponorné vodné čerpadlo, stal hlavnou kategóriou mechanických produktov a vyvinul sa v nezávislý priemysel „vodných čerpadiel“. Vyvinula sa aj na komplexnú technológiu v oblasti techniky.
V posledných rokoch, vďaka jedinečným výhodám ponorných čerpadiel a zvyšujúcemu sa povedomiu o ponorných čerpadlách na trhu, miera inštalácie ponorných čerpadiel neustále stúpa a ich použitie je čoraz rozšírenejšie. Stali sa jedným z hlavných produktov a majú obrovský dopyt na trhu.
Ponorné vodné čerpadlá
2.1 Typy ponorných čerpadiel
V súčasnosti medzi typy ponorných čerpadiel patria ponorné čerpadlá studničného -typu, ponorné čerpadlá malého-prevádzkového typu (vrátane riečnych-ponorných čerpadiel, inžinierskych ponorných čerpadiel atď.), ponorné čerpadlá na odpadovú vodu a odpadovú vodu, banské-typy ponorných čerpadiel (vrátane ponorných čerpadiel typu baňa, výbušné a všeobecné{5} elektrické) ponorné čerpadlá,-vysokotlakové ponorné čerpadlá (vrátane banských a studňových{7}}vysokotlakových-čerpadiel a ponorných čerpadiel na všeobecné-vysokotlakové{10}}účely, ako aj ponorné čerpadlá na morskú vodu a soľné polia atď.
Z dôvodu priestorových obmedzení tento článok predstavuje iba bežne používané ponorné čerpadlá na splaškovú a odpadovú vodu v priemysle ochrany životného prostredia a ponorné čerpadlá pre malé prevádzkové plochy.
2.2 Povrchové-ponorné čerpadlá a ponorné čerpadlá na odpadovú vodu
Ponorné čerpadlo s povrchovou prevádzkou je typ malého ponorného čerpadla (jedno{0}}stupňové čerpadlo). Vďaka jednoduchej inštalácii a pohodlnému ovládaniu je široko používaný na mnohých miestach. Prvýkrát ho vyvinula švédska spoločnosť Sterbery-Flygt v roku 1948 ako „ponorné čerpadlo na povrchovú prevádzku“.
Tak{0}}takzvané splašky sa týkajú použitej vody. Ponorné čerpadlá na splaškové kaly, skrátene ako ponorné čerpadlá na splaškovú vodu alebo kalové čerpadlá, nie sú -zanášacie čerpadlá. V angličtine sa im hovorí Non clogging pumps. V zahraničí sú tiež známe ako vysoko{5}}čerpadlá na čistenie pevných látok-a sú jedným z hlavných zariadení v projektoch čistenia odpadových vôd. Podľa najnovšej správy o prieskume nemeckej inštitúcie BMZ približne 80 % až 85 % svetových odpadových vôd nie je čistených a čistených. A celkový ročný objem predaja čerpadiel na odpadovú vodu na celom svete sa pohybuje medzi 5 miliardami a 6,5 miliardami eur, čo je niekoľkonásobok predaja vodných čerpadiel.
Ponorné čerpadlá, tiež známe ako kalové čerpadlá, sú jedným z bežne používaných zariadení v priemysle úpravy vody. V oblasti technológie úpravy vody a čistenia odpadových vôd sú ponorné čerpadlá (vrátane kalových čerpadiel) najekonomickejším a technologicky najprijateľnejším riešením, ktoré nahrádza iné tradičné sucho{1}}bežné (pozemné-) čerpadlá. Najmä pri procesoch údržby a inštalácie má oproti iným čerpadlám jedinečné výhody. Vďaka konštrukcii ponorného čerpadla,
Inštaláciou zariadení, ako sú filtre a sitá, je možné zabrániť vniknutiu veľkých a tvrdých pevných látok do vstupu čerpadla. Mäkké pevné látky sa pokúsia prejsť týmito zariadeniami bez ohľadu na ich veľkosť. To má mimoriadny význam pri používaní čerpadiel na odpadovú vodu. Vzhľadom na drsné pracovné podmienky možno kalové čerpadlá bezpečne použiť na zber odpadových vôd, čerpanie kalov, čerpanie dažďovej vody, odvodňovanie pôdy, odvodňovanie jazierok atď. Tieto kvapaliny možno klasifikovať na organické, anorganické, abrazívne a vláknité typy. Tuhé organické odpadové vody sú vo všeobecnosti mäkké a často obsahujú viac alebo menej vláknitých materiálov. Anorganické pevné látky sú tvrdé a často ostré, s menšími časticami.
2.3 Rozdiel medzi voľnými čerpadlami a vodnými čerpadlami
Rozdiel medzi -neupchávajúcim sa čerpadlom a vodným čerpadlom spočíva v tom, že je navrhnuté tak, aby umožnilo najväčším pevným časticiam prejsť cez veľkosť čerpadla. Hoci existujú obežné kolesá s jedným-lopatkami (bez{3}}lopatiek), bežné obežné koleso, ktoré sa-neupcháva, má dve lopatky. Lopatky -lopatkového obežného kolesa sú veľmi hrubé a medzi lopatkou a krycou doskou na vstupe lopatky sú veľké zaoblené rohy. Bez{8}}lopatkové obežné koleso nemá žiadne špičky lopatiek, takže sa nezasekne odpadom. Na druhej strane je obežné koleso v dôsledku svojej asymetrie vo svojej podstate nevyvážené. Existujú aj -typy ponorných čerpadiel, ktoré sa nezanášajú, ale zvyčajne sa neodporúčajú.
