Jak są zbudowane pompy głębinowe?

Zrozumienie budowy pompy wirnikowej jest istotne z punktu widzenia jej prawidłowego użytkowania i utrzymania w dobrym stanie technicznym. Wiedza na temat konstrukcji i zasad działania tego urządzenia pozwala na optymalne wykorzystanie jego możliwości, a także na wydłużenie żywotności i zapobieganie awariom. W niniejszym artykule przyjrzymy się szczegółowo budowie pompy wirnikowej, ze szczególnym uwzględnieniem pomp głębinowych typu wirnikowego.

Jak są zbudowane pompy głębinowe?
EBARA Pompy Polska Sp. z o.o. Pompy ze stali nierdzewnej i żeliwa do wody i ścieków, pompy do instalacji grzewczych, przepompowni ścieków, zestawy hydroforowe, falowniki
Dane kontaktowe:
22 390 99 20
Działkowa 115A 02-234 Warszawa

PokażUkryj szczegółowe informacje o firmie

Zasada działania pompy wirnikowej

Pompa wirnikowa działa na podstawie siły odśrodkowej wytwarzanej przez wirnik obracający się wewnątrz korpusu pompy. Gdy wirnik jest wprawiany w ruch obrotowy przez silnik, energia kinetyczna przekazywana jest do cieczy. Ta energia powoduje wzrost ciśnienia i prędkości przepływu cieczy, co umożliwia jej transport z niższego poziomu na wyższy lub na dalszą odległość.

Główne elementy konstrukcyjne pompy wirnikowej

1. Silnik (Napęd)

Silnik jest sercem pompy głębinowej i odpowiada za napędzanie wirnika. Może być zintegrowany z pompą (pompa monoblokowa) lub połączony poprzez sprzęgło. Silniki stosowane w pompach odśrodkowych mogą być: jednofazowe (zasilane napięciem jednofazowym, zazwyczaj używane w zastosowaniach domowych i małych instalacjach) lub trójfazowe (zasilane napięciem trójfazowym, przeznaczone do zastosowań przemysłowych i miejsc, gdzie wymagana jest większa moc).

Chłodzenie silnika jest niezbędne dla jego prawidłowego funkcjonowania. W zależności od konstrukcji, stosuje się chłodzenie olejowe lub wodne.

W chłodzeniu olejowym do odprowadzania ciepła wykorzystywane są oleje mineralne. W przypadku chłodzenia wodnego używana jest mieszanka wody z glikolem lub czystej wody.

W silniku mogą być również zintegrowane systemy ochronne, takie jak zabezpieczenie przed pracą na sucho (suchobieg), które zapobiegają uszkodzeniom w przypadku braku cieczy w układzie.

2. Wirnik

Wirnik odpowiada za przekazywanie energii cieczy. Jest zamocowany na wale i podczas obrotu wytwarza siłę odśrodkową, która przemieszcza ciecz przez pompę. Wirniki mogą być jedno- lub wielostopniowe, przy czym pompy z jednym wirnikiem używane są do niskich i średnich wysokości podnoszenia, a pompy posiadające kilka wirników umieszczonych szeregowo, pozwalają na osiągnięcie większych wysokości podnoszenia i ciśnień.

Materiał, z którego wykonany jest wirnik, ma duże znaczenie, zwłaszcza w przypadku pompowania cieczy zawierających zanieczyszczenia stałe. Wirniki ze stali nierdzewnej są odporne na ścieranie i korozję, co zwiększa trwałość pompy.

3. Korpus pompy (obudowa)

Korpus pompy otacza wirnik i kieruje przepływem cieczy. Wykonany jest z materiałów odpornych na działanie pompowanego medium, takich jak żeliwo, stal nierdzewna czy tworzywa sztuczne. Kształt korpusu wpływa na charakterystykę przepływu i sprawność pompy.

4. Wał pompy

Wał łączy wirnik z silnikiem i przenosi moment obrotowy. W pompach monoblokowych wał jest wspólny dla silnika i wirnika, natomiast w innych konstrukcjach może być połączony poprzez sprzęgło. Wał musi być wykonany z wytrzymałych materiałów, aby dobrze znosił obciążenia mechaniczne i korozję.

5. Łożyska

Łożyska podtrzymują wał pompy i umożliwiają jego swobodny obrót. Mogą być smarowane olejem lub wodą, w zależności od konstrukcji pompy. Ich stan techniczny jest istotny dla płynnej i cichej pracy urządzenia.

6. Uszczelnienia

Uszczelnienia zapobiegają wyciekom cieczy wzdłuż wału i chronią wnętrze pompy przed wnikaniem zanieczyszczeń. Stosuje się różne rodzaje uszczelnień, w tym uszczelnienie mechaniczne składające się z pary pierścieni (stacjonarnego i obrotowego) dociskanych sprężyną oraz szczeliwa dławicowe, wykorzystujące materiał uszczelniający nawinięty wokół wału.

7. Sprzęgło

W pompach, gdzie silnik i pompa nie są zintegrowane, sprzęgło łączy oba elementy, umożliwiając przeniesienie napędu. Sprzęgło może być elastyczne lub sztywne, w zależności od wymagań konstrukcyjnych. Pozwala ono również na łatwiejszy demontaż i serwisowanie silnika lub pompy bez konieczności rozłączania całego układu.

Dodatkowe elementy i wyposażenie

1. Elementy hydrauliczne (dyfuzory)

Dyfuzory kierują przepływem cieczy między kolejnymi wirnikami w pompach wielostopniowych. Pomagają w odzyskiwaniu energii kinetycznej cieczy i zwiększają sprawność pompy.

2. Systemy ochronne

Zaliczyć do nich możemy czujniki poziomu wody (monitorują poziom cieczy i zapobiegają pracy pompy na sucho), zabezpieczenia termiczne (chronią silnik przed przegrzaniem w wyniku przeciążenia lub niewystarczającego chłodzenia) oraz ochronę przed przepięciami (zabezpiecza instalację elektryczną pompy przed uszkodzeniami spowodowanymi nagłymi skokami napięcia).

3. Płaszcze chłodzące

W niektórych konstrukcjach stosuje się płaszcze chłodzące, które zapewniają odpowiedni przepływ cieczy wokół silnika, szczególnie w przypadku montażu w zbiornikach otwartych lub gdy prędkość przepływu jest niewystarczająca do efektywnego chłodzenia.

Znaczenie materiałów w budowie pompy wirnikowej

Materiały, z których zbudowana jest pompa wirnikowa, mają bardzo duże znaczenie dla jej trwałości i niezawodności. Elementy mające kontakt z pompowanym medium muszą być odporne na korozję i ścieranie. W zależności od zastosowania stosuje się:

  • Stal nierdzewną (AISI 304 lub 316), odporną na korozję, idealną do wody pitnej i agresywnych mediów.
  • Żeliwo - wytrzymałe i ekonomiczne, używane w pompach do wody czystej i ścieków.
  • Tworzywa sztuczne odporne na korozję chemiczną, stosowane w pompach do agresywnych chemikaliów.

Jakie pompy głębinowe oferuje EBARA?

  • mała pompa z serii SB3 o średnicy 3”, z korpusem zewnętrznym ze stali nierdzewnej AISI 304 i wirnikami z PPO wzmocnionym włóknem szklanym.
  • pompy głębinowe do studni o średnicy 4”, np. WINNER 4N, 4WN i 4BHS. są wykonane ze stali nierdzewnej, a ich wirniki z technopolimeru. Pompa 4BHS w całości składa się z elementów ze stali nierdzewnej
  • pompa o średnicy 5” IDROGO z korpusem ze stali nierdzewnej i wirnikami z PPE wzmocnionym włóknem szklanym.
  • pompy SF6 i BSP SS o średnicy 6”, z których pierwsza ma obudowę ze stali nierdzewnej i wirniki z PPO wzmocnionego włóknem szklanym, a druga jest w całości wykonana ze stali nierdzewnej (AISI304 lub AISI316).
  • pompa wody głębinowa BSP SS o średnicy 8”, wykonaną w całości ze stali nierdzewnej

Wybór odpowiedniej pompy odśrodkowej

Przy wyborze pompy odśrodkowej należy sobie odpowiedzieć na kilka pytań:

  • Charakterystyka pompowanego medium: Czy zawiera zanieczyszczenia stałe? Jaka jest jego gęstość i lepkość?
  • Wymagana wysokość podnoszenia i wydajność: Jakie ciśnienie i przepływ są potrzebne w systemie?
  • Warunki instalacji: Głębokość zanurzenia, średnica studni lub zbiornika, dostępność miejsca na montaż.
  • Zasilanie elektryczne: Dostępność jednofazowego lub trójfazowego źródła zasilania.

Praktyczne wskazówki dotyczące użytkowania i konserwacji pompy głębinowej

Okresowe sprawdzanie stanu łożysk, uszczelnień i wirnika pozwala na wczesne wykrycie zużycia i zapobiega awariom. Obserwacja ciśnienia, wydajności i poboru prądu pomaga w identyfikacji nieprawidłowości.

Istotne jest także stosowanie czujników poziomu wody i zabezpieczeń elektronicznych, które chronią pompę przed uszkodzeniem w przypadku braku cieczy, a także czyszczenie i odkamienianie. Usuwanie osadów mineralnych i zanieczyszczeń z elementów pompy zwiększa jej efektywność.

źródło i zdjęcia: EBARA Pompy Polska Sp. z o.o.

Autor
Damian Żabicki
Damian Żabicki

Damian Żabicki to doświadczony autor, który od 2020 roku dostarcza czytelnikom portalu Budujemydom.pl wartościowych treści z zakresu budownictwa. Jego artykuły charakteryzuje połączenie wiedzy technicznej z praktycznym podejściem, co czyni je niezwykle przydatnymi zarówno dla profesjonalistów, jak i osób planujących samodzielne prace remontowe lub budowę domu.