Чем отличаются дренажные и фекальные насосы

Область применения по типу рабочей среды

И тот, и другой насос применяются для работы с чистой и грязной рабочей средой. Только допустимый тип загрязнений для каждого вида техники существенно отличается.

Системы водоотведения подразделяются на 3 типа:

• осушение и дренаж;
• перекачивание очищенных стоков с низким уровнем загрязнения;
• работа со сточными и канализационными водами.

Дренажные модели используются для перекачивания жидкости с твердыми абразивными частицами и не подходят для транспортировки крупных и волокнистых включений. Они подходят для осушения и дренажа, где допустимый размер твердых частиц составляет до 10 мм. Если такой насос выходит из строя, то существует вероятность затопления чистой водой.

Для работы с очищенными стоками без фекалий дренажный насос можно устанавливать, если размеры включений не превышают 35 мм. В этом случае при поломке и затоплении может уже потребоваться дезинфекция и более трудоемкая очистка территории.

Фекальные же установки легко справляются с крупными составляющими, грязью и волокнами за счет более свободного прохода для рабочей среды. Они используются для перекачивания канализационных стоков с включениями размером до 80 мм без риска поломки. Однако их работа со слабозагрязненными жидкостями экономически нецелесообразна из-за более высокий капиталовложений и эксплуатационных расходов. Использование в этом случае допустимо, если расход жидкости не более 10 л/с. Помимо этого, фекальные насосы не рассчитаны на перекачивание среды с высоком содержанием абразивных частиц.

В чем разница конструкции фекального и дренажного насоса?

Конструкционное отличие дренажного насоса от фекального весьма существенно. Поскольку при поломке системы отвода канализационных стоков создается экстремальная ситуация, иногда даже требующая переселения жителей из-за риска заражения, к износостойкости и пропускной способности механизма подходят очень ответственно.

Менее всего подвержено износу вихревое рабочее колесо. Это оптимальный вариант, если нужно обеспечить напор при сравнительно небольших объемах. Преимущества:

• способность к самовсасыванию;
• увеличенное рабочее давление;
• возможность работы со средой, насыщенной газами;
• упрощенный самоочищающийся рабочий механизм.

Также фекальные насосы оборудуются одно- и многоканальными, лопастными колесами. Все они преимущественно изготавливаются из чугуна с самоочищающимся покрытием. Лопасти оснащают режущими кромками. Такая конструкция разрезает грязевые, твердые и волокнистые включения и минимизирует риск засора.

Канализационное оборудование имеет свободный (сферический) проход. Это значительно снижает риск засора в системе водоотведения, но чем шире проход, тем ниже КПД (около 45 и даже до 20 %), поэтому энергопотребление и эксплуатационные затраты такой техники высоки.

Разница между фекальным и дренажным насосом по рабочему давлению может составлять в 3-7 раз. При этом уровень КПД дренажников почти вдвое выше — 80-95 %. Насосы этого типа не имеют свободного прохода. На входе устанавливается сетка, размер отверстий которой соответствует качеству жидкости (от 4 до 35 мм). Насосы оборудованы динамическим механизмом перекачивания с проточной полостью, в которой размещено рабочее колесо подающее поток со входа на выход. Главное преимущество — равномерное перекачивание со стабильным напором. Функцией самовсасывания такой механизм не обладает, поэтому перед включением в смонтированную систему водоотведения заливают воду.

Последовательность выбора оборудования для системы водоотведения

Выбор модели удобно производить в следующей последовательности:

• условия эксплуатации;
• тип конструкции;
• способ монтажа и подходящее исполнение двигателя;
• необходимый напор и расход;
• исполнение и комплектация.

Расчет и выбор технических характеристик производится по стандартной схеме для оборудования всех типов. На выбор типа насоса влияют допустимая высота всасывания, климатические условия, качество воды. Если вязкость жидкости выше стандартной, то для получения аналогичного напора требуется увеличить мощность двигателя.

Конструкция насоса для канализации

Тип рабочего колеса фекального насоса подбирают с учетом качества перекачиваемой жидкости. Каждая конструкция имеет свои преимущества и недостатки.

• Закрытое однолопастное колесо — низкая вероятность блокировки, большой проход, износостойкость, высокий КПД. Подходит для перекачивания стоков с фекалиями и воды с илом. Допустимая концентрация твердых включений — 8 %.
• Закрытое многолопастное колесо — плавный ход, низкая возможность блокировки, большой проход, износостойкость и высокий КПД. При работе с загрязненными стоками допустимая доля твердых включений — 5 %.
• Открытое многолопастное колесо с режущим механизмом — низкий риск засора из-за измельчения включений, узкий проход, чувствительность к абразивным составляющим. Используются преимущественно в быту.
• Свободновихревое колесо — не требуется уплотнения, минимальная вероятность блокировки, возможность работы с загазованными жидкостями, большой проход, наиболее высокая износостойкость и плавность хода, невысокий КПД. Подходит для стоков с фекалиями и длинноволокнистыми включениями.
• Осевое (пропеллерное) колесо — для работы с большими объемами при низком напоре с высоким КПД.

Наиболее высокие эксплуатационные характеристики и способность справляться со сложными неабразивными загрязнениями у вихревого колеса, а самый высокий КПД и стойкость к абразивам — у осевого.

Чем отличается фекальный насос для вязкой среды

Если рабочая среда неоднородна, в воде много илистого осадка, жира, листьев, твердых включений, повышается вязкость перекачиваемого потока. Это приводит к потере напора, снижению КПД из-за возрастающей нагрузки на рабочее колесо, уменьшения оборотов двигателя. Такие эксплуатационные условия особенно опасны для центробежных насосов с осевым колесом, поскольку возрастает риск кавитации с полной остановкой механизма.

Для вязких жидкостей с густым осадком или высоким содержанием ила подходят винтовые насосы с однозаходным ротором (винтом), вращающимся внутри двухзаходного резинового статора. Жидкость перемещается от всасывающего конца к напорному.

Чем отличается конструкция дренажного насоса

Для водоотведения очищенных стоков целесообразно использовать лопастные установки с высоким КПД. Наиболее всего востребованы центробежные конструкции с осевым или свободновихревым рабочим колесом, которое перемещает поток от центра к периферии. Вода отбрасывается лопастями в спиральный отвод и далее поступает в напорный трубопровод. Простая и относительно недорогая конструкция с прочным колесом долговечна. Она поддерживает стабильный напор, а ее рабочие характеристики можно регулировать.

Преимущества лопастной конструкции:

• высокая производительность со стабильным напором;
• компактность;
• быстроходность;
• возможность работы в среде с абразивными твердыми включениями благодаря зазорам между лопатками.

Конструкция состоит из направляющего контура для подачи рабочей среды, лопастного колеса, корпуса со спиральным отводом, привода и уплотнений. Лопастное колесо повышает динамическую характеристику потока, а спиральный отвод тормозит поток, повышая давление.

Варианты монтажа насосного оборудования

Возможны следующие виды монтажа:

стационарный непогружной (поверхностный);

стационарный погружной;

мобильный погружной.

Погружные модели работают с полным погружением в перекачиваемую жидкость, которая дополнительно отводит тепло от электродвигателя. Их преимущества — более высокий напор, меньшие затраты на установку. Конструкция крепится специальным устройством с механизмом подъема/опускания. Погружное насосное оборудование подходит для круглогодичного использования, так как находится ниже точки замерзания грунта. Оно бесшумно, а рабочий режим поддерживается автоматически.

Поверхностные модели размещаются в машинном отсеке, а рабочая жидкость скапливается в приемном резервуаре. Трубы приходится присоединять не только на выходе, но и на входе. Важно, чтобы к трубопроводам от насоса не передавалась вибрация, а двигатель не перегревался. При высоких нагрузках и непрерывной работе требуется принудительный отвод тепла специальным жидкостным охлаждением.

Мобильная установка выполняется с помощью опоры для насоса, которая монтируется на всасывающем патрубке.

Для значительного прироста давления используют многоступенчатые насосы с несколькими рабочими колесами. Величина напора соответствует сумме характеристик, создаваемых каждой ступенью.

Все электродвигатели имеют прямой пуск, оборудуются термореле, контролирующим температуру рабочей среды и реле перегрузки по току, поплавковым выключателем для контроля уровня жидкости.

Такое разнообразие конструкций и типов монтажа позволяет выбрать дренажный и фекальный насос под каждую конкретную задачу: отвод грунтовых колодезных вод или работа в системе канализации с неочищенными стоками.