סיווג משאבות ביוב ומבוא לסוגי אימפלרים של משאבות ביוב

סיווג משאבות ביוב  

ניתן לסווג משאבות ביוב לסוגים הבאים: צוללותמשאבות ביוב(סוג תת-נוזל), משאבות ביוב צנרת, משאבות ביוב טבולות (סוג שקוע במלואו), משאבות ביוב אנכיות, משאבות ביוב עמידות בפני קורוזיה, משאבות ביוב עמידות לחומצות, ומשאבות ביוב מזרימות עצמית.  

דגמי משאבות ביוב נפוצים כוללים את סדרת PW וסדרת PWL:  

- עבור משאבות ביוב מסדרת PW, תא הלחץ הנפוץ ביותר (וולוט) הוא הוולוט הספירלי. עבור משאבות טבולות מובנות, לרוב נעשה שימוש בשבבי הדרכה רדיאליים או בשבבי הדרכה מסוג תעלה.  

- עבור משאבות ביוב מסדרת PWL, האימפלר ותא הלחץ הם שני מרכיבי הליבה - הביצועים שלהם קובעים ישירות את הביצועים הכוללים של המשאבה.

כמו משאבות אחרות, משאבות ביוב מסתמכות על שני מרכיבי ליבה: האימפלר ותא הלחץ. האיכות של שני חלקים אלו מכתיבה את ביצועי המשאבה, לרבות יכולת האנטי-סתימה שלה, יעילותה, עמידות הקוויטציה ועמידות הבלאי שלה. להלן מבוא מפורט לכל רכיב, תוך התמקדות באימפלרים:  

1. סוגי מבני אימפלר  

מבני אימפלר עבור משאבות ביוב מתחלקים לארבע קטגוריות עיקריות: סוג שבשבת (פתוח וסגור), מערבולת, סוג תעלה (חד-ערוץ וכפול-ערוץ) ובורג-צנטריפוגלי.  

① אימפלרים מסוג שבשבת (פתוחים ופתוחים למחצה)  

אימפלרים פתוחים וחצי פתוחים קלים לייצור. אם הם נסתמים, ניקוי ותחזוקה פשוטים. עם זאת, במהלך פעולה ארוכת טווח, שחיקת החלקיקים מרחיבה את הפער בין השבבים והדופן הפנימית של תא הלחץ - זה מפחית את יעילות המשאבה. פער גדול יותר גם משבש את חלוקת הפרש הלחצים על השבבים, גורם לאובדי מערבולת משמעותיים ולהגברת הכוח הצירי של המשאבה. בנוסף, הפער המורחב מערער את דפוס הזרימה של הנוזל בתעלה, מה שמוביל לרטט משאבה.  

סוג זה של אימפלר אינו מתאים להובלת מדיה עם חלקיקים גדולים או סיבים ארוכים. מבחינת ביצועים, היעילות המקסימלית שלו היא רק כ-92% מזו של אימפלרים סגורים רגילים, ועקומת הראש שלו שטוחה יחסית.  

② אימפלרים וורטיקליים  

עבור משאבות עם אימפלרים מערבולת, חלק מהאימפלר או כולו מופרד מערוץ הזרימה של תא הלחץ. עיצוב זה נותן למשאבה ביצועים מצוינים נגד סתימה ויכולת חזקה לעבור דרך חלקיקים וסיבים ארוכים. כאשר חלקיקים זורמים בתא הלחץ, הם מונעים על ידי המערבולת שנוצרת על ידי סיבוב האימפלר - חלקיקים מרחפים עצמם אינם מייצרים אנרגיה אלא מחליפים אנרגיה עם הנוזל בתעלה.  

במהלך תהליך הזרימה, חלקיקים מרחפים או סיבים ארוכים אינם באים במגע עם השבטים, ולכן שחיקת השבשבת היא מינימלית. אין בעיה של ירידה חדה ביעילות עקב פערים מורחבים משחיקה במהלך פעולה ארוכת טווח. משאבות עם אימפלרים מערבולת אידיאליים להובלת מדיה המכילה חלקיקים גדולים וסיבים ארוכים.  

מבחינת ביצועים, היעילות שלהם נמוכה יחסית (כ-70% בלבד מזו של אימפלרים סגורים רגילים), ועקומת הראש שלהם שטוחה.  

③ אימפלרים סגורים  

לאימפלרים סגורים יש יעילות גבוהה יחסית ושומרים על ביצועים יציבים במהלך פעולה ארוכת טווח. למשאבות המצוידות באימפלרים סגורים יש כוח צירי קטן, וניתן להתקין שבבי עזר על לוחות הכיסוי הקדמיים והאחוריים:  

- שבשבת עזר על המכסה הקדמי מפחיתה את הפסדי המערבולת בכניסת האימפלר וממזערת את שחיקת החלקיקים בטבעת האיטום.  

- שבשבות עזר על המכסה האחורי לא רק מאזנים את הכוח הצירי אלא גם מונעים מחלקיקים תלויים להיכנס לחלל האטם המכני, ומגנים על החותם המכני.  

עם זאת, לאימפלרים סגורים יש ביצועים גרועים נגד סתימה והם נוטים להסתבך. הם אינם מתאימים להובלת שפכים לא מטופלים המכילים חלקיקים גדולים או סיבים ארוכים.  

④ אימפלרים מסוג תעלה  

אימפלרים מסוג תעלה הם "חסרי להבים" - ערוץ הזרימה שלהם הוא מעבר מעוקל העובר מהכניסה ליציאה. עיצוב זה הופך אותם למניעת סתימה גבוהה ומתאימים להובלת מדיה עם חלקיקים גדולים וסיבים ארוכים.  

מבחינת ביצועים, היעילות שלהם קרובה לזו של אימפלרים סגורים רגילים, אך עקומת הראש של משאבות עם אימפלר זה תלולה יותר. עקומת הכוח יציבה יחסית, כך שיש סיכון קטן לעומס יתר. עם זאת, התנגדות הקוויטציה שלהם אינה טובה כמו זו של אימפלרים סגורים רגילים, והם מתאימים במיוחד למשאבות עם כניסות בלחץ.  

⑤ אימפלרים צנטריפוגליים עם בורג  

השבטים של אימפלרים צנטריפוגליים בורגיים הם להבי ספירלה מעוותים הנמשכים בציר מיציאת היניקה על רכזת חרוטית. משאבות עם אימפלר זה משלבות את הפונקציות של משאבות תזוזה חיוביות ומשאבות צנטריפוגליות:  

- כאשר חלקיקים מרחפים עוברים דרך השבבים, הם אינם מתנגשים באף חלק של המשאבה, כך שיש נזק קטן לחלקיקים והפרעה מינימלית לתווך המועבר.  

- הודות לאפקט ההנעה של מבנה הספירלה, לאימפלר יש יכולת חזקה לעבור דרך חלקיקים מרחפים.  

סוג זה של אימפלר אידיאלי להובלת מדיה עם חלקיקים גדולים, סיבים ארוכים או ריכוזים גבוהים. יש לו יתרונות ברורים בתרחישים שבהם יש להגן על המדיום המועבר מפני נזק. מבחינת ביצועים, למשאבות עם האימפלר הזה יש עקומת ראש יורדת בתלילות ועקומת כוח שטוחה יחסית.  

2. מבנה לשכת הלחץ  

תא הלחץ הנפוץ ביותר עבור משאבות ביוב הוא הוולוט; עבור משאבות טבולות מובנות, לרוב נעשה שימוש בשבבי הדרכה רדיאליים או בשבבי הדרכה מסוג תעלה. וולוטים מגיעים בשלושה סוגים:  

- ספירלה ספירלית: בשימוש נדיר במשאבות ביוב.  

- וולוטים טבעתיים: פשוטים במבנה וקלים לייצור, הם נמצאים בשימוש נפוץ יותר במשאבות ביוב קטנות. עם זאת, טווח היישומים שלהם הצטמצם בהדרגה עם הופעתם של וולוטי ביניים.  

- וולוטים ביניים (חצי ספירליים): שלב את היעילות הגבוהה של וולוטי ספירלה ואת החדירות הגבוהה של וולוטי טבעתיים, מה שהופך אותם ליותר ויותר פופולריים בקרב היצרנים.  

מַסְקָנָה  

לסיכום, כל סדרה שלמשאבות ביובהוא בעצם שילוב של סוג אימפלר ספציפי ועיצוב תא לחץ, המותאם לדרישות המדיום המועבר ולדרישות ההתקנה. כל עוד האימפלר ותא הלחץ מתאימים בצורה מיטבית, ניתן להבטיח את מדדי הביצועים השונים של המשאבה. כמובן, אין להתעלם גם מהתכנון והייצור של רכיבים אחרים.