RSS

Víz alatti motorral hajtott gépek I. rész – Búvárszivattyúk

A víz alá kerülő motorral hajtott gépekben rendszerint a következő két fő szerkezeti megoldást találjuk:

–         A szivattyú alatt mindig a szállított közegbe bemerülő, belsejükben vízzel vagy fagyálló folyadékkal feltöltött úgynevezett búvármotorok.

–         A szivattyú felett részben vagy teljesen a szállított közegbe bemerülő, belsejükben levegővel töltött, esetenként a motor hűtésér külső vízköpennyel létrehozó úgynevezett merülőmotorok.

 

A búvármotorral létrehozott szivattyúk a búvárszivattyúk (sokan nevezik őket helytelenül csőszivattyúnak, mert szűk fúrócsőbe is behelyezhetők) rendszerint tiszta folyadékot szállítanak.

A merülőmotorokkal viszont olyan merülőmotoros szivattyúkat és keverőket alakítanak ki, amelyek szennyezett közegben is használhatók.

 

Búvárszivattyúk

Könnyű automatizálhatósága miatt rohamosan terjed a legkülönfélébb felhasználási területeken a búvárszivattyú. A függőleges gépegység alsó része a különleges villamos motor, felső része a több fokozatú szivattyú.

A keskeny csőkútba is beépíthető gép motorja kis átmérőjű, emiatt viszonylag hosszú. A motor alján levő talpcsapágy a szivattyú tengelyirányú súlyát és erőit is hordja. Rendszerint vízkenésű műanyag-szén kombinációjú szegmenscsapágy, amin polírozott rozsdamentes, kemény ellentárcsa forog. A motor álló részét a vízzel teli tértől vagy a tekercselőhuzal vízálló szigetelésű. Ezt poliamid-polietilén kettős réteggel valósítják meg, ahol a szigetelési ellenállást a polietilén, a kopási és sérülés elleni szilárdságot a poliamid adja meg. Ez utóbbi motort nedves tekercselésűnek nevezik.

A motortér víztöltését a környező víztől tömszelence szigeteli el, az üzem közbeni hőtágulást gumimembrán veszi fel. Ezzel elkerüli a motor víztöltés sokszori cserélődését, ami vízkövesedéshez vezetne.

A többfokozatú szivattyú szívótere a motor felett helyezkedik el, rendszerint két hengerpalást felületen szív a gép, amit rozsdamentes szűrőszitával szerelnek fel. A felül levő nyomócsonkra visszacsapó szelep csatlakozik, hogy áramkimaradás esetén visszaáramlás, visszafelé forgás ne következzék be.

Miután a búvárszivattyút úgy bemerítik a vízbe, hogy a legelső szivattyúfokozat már víz alá kerül, a gép indításához nem kell légteleníteni. Rendszerint azt írják elő a gyártóművek,hogy a szivattyú nyomócsonkja fölött még 1 m-es vízborítás legyen. Ezzel elkerülik azt, hogy a vízfelületen kialakuló örvény esetleg levegőt sodorjon be a gépbe.

A búvárszivattyút egyébként nem célszerű szárazon járatni, mert vízkenésű csapágyai ekkor nem kapnak kenést és berágódnak. Ezt sok gyártó villamos szintérzékelővel automatizálja, ami a motorvédő kapcsoló vezéráramkörét szakítja, ha az előírt szint alá süllyedne a víz.

A víz alatt üzemelő villamos motor jó hűtési állapotát fenn kell tartani, ezért el kell kerülni, hogy a motor mellé iszap rakódhasson le. Nagyobb térbe, medencébe ezért úgy építik be a gépet, hogy köpenycsővel a szívást a motor köré terelik. A motor sűrű indítás, egy fázis kimaradása miatt kialakuló nagyobb áramfelvétel túlmelegítheti. Mindenképpen motorvédő kapcsolót kell használni kiegészítő fáziskimaradás elleni védelemmel (segéd relével).Meleg vízzel a búvárszivattyú legfeljebb 70 °C-ig tud üzemelni,mert a motortekercselés szigetelési leolvad. Az ilyen esetekben a szivattyút névlegesen nagyobb motorral kell hajtani, amelyiknek a belső hőfejlődése (részterheléssel) kisebb, mint a hideg vízben használható motoré.

Kutak szívásakor – ha a kút engedélyezett vízhozamánál nagyobb vízszállítású búvárszivattyút építenek be, a kút a vízzel együtt homokot is ad, ez pedig bekerülve a szivattyúba, kopásokat, rések berágódását okozhatja.

Ilyen esetben a következőket célszerű megtenni:

–         Leszívás védelmet beépíteni

–         A szivattyút lefojtva kell üzemeltetni, itt azonban figyelnünk kell arra, hogy

–       A lefojtást a szivattyú normál vízhozamának maximum 10%-áig lehet lefojtani

–       A vízáramlási sebessége nem lehet kevesebb, mint 0,15 m/s. Különben a szivattyú hűtése megszűnik és tönkremegy.

–       A lefojtást célszerű lehet frekvenciaváltóval megoldani, de a beállításokat (minimum vízhozam) pontosan kell beállítani.

Ajánlatos ezeket a megoldásokat szakszervizzel elvégeztetni!

 

A csőkút folyadéktere kicsi, ezért ha búvárszivattyút építünk bele, az a megindulás után igen hirtelen leszívja a vízszintet, s a környező talajban az utánfolyás lassú kialakulására nincs idő. Ezért a kútba homok jut be és a szivattyúba levegő is kerülhet. Hogy ez ne forduljon elő, a zárt tolózárral indított szivattyú zárját olyan lassan kell nyitni, hogy a vízszint lehetőleg ne csökkenjen percenként 1m-nél gyorsabban.

A búvárszivattyúk üzeme szinte teljesen zajtalan, ezért csőbe helyezve magasházi nyomásfokozóként is terjednek.

A búvárszivattyúkat a nyomócső tartja a kútban. Indításkor a tartócsövet lökésszerű forgatónyomatékkal terheli a szivattyú, ami menetes karmantyús kötésű csövet kilazíthat, ha nincs a csőkötés eléggé beszorítva, vagy kiszorítás ellen biztosítva.

A búvárszivattyúk fejlődése a miniatürizálás irányában halad: a legkisebb csőátmérő sokáig a 4”-os volt, amibe búvárszivattyút be tudtak építeni, ez alatt, ha í vízszint 8 m-nél mélyebben volt és így önfelszívó szivattyúkkal a vizet kiemelni nem tudták, akkor vízsugárszivattyút építettek be a kút, míg a napszinten többfokozatú szivattyúval táplálták azt. Ez a megoldás körülményes volt (bár legutóbbi időben két műanyag csövön kötötték össze a sugárszivattyút a napszinti szivattyúval), drága és alacsony hatásfokú.

A GRUNDFOS cég kifejlesztette azt a 3”-os kútba is behelyezhető, sugárszivattyú-helyettesítő (JET-Substitute = JS) szivattyúját,ami össze van építve szervesen a tirisztoros frekvenciaváltóval (elektronikus fordulatszám szabályozóval), ez a motor alatt helyezkedik el. A szivattyú fordulatszáma percenként 10 000 feletti – ezzel lehet elérni a méretek csökkenését, miközben a gép el tudja érni a 100 m-es emelőmagasságot is – a gépet egyfázisú áram táplálja, amiből a frekvenciaváltó állítja elő a háromfázisú (lüktető egyen-) áramot. Miután minden ilyen átalakítóban van veszteséghő, amit el kell vezetni, e gépben először a frekvenciaváltót is és a motort is belső frissvízhűtéssel látták el. Vagyis azt a korábbi követelményt, hogy a motort külső vízárammal hűteni kell, itt már nem támasztják: a motort akár be is lehet betonozni, a hűtése megvalósul. A frekvenciaváltó vezérlése mikroprocesszoros, amivel még a következő feladatokat is megvalósítják:

– A gép lágyindítású, vagyis bekapcsolásakor csak 1 A-t vesz fel a hálózatból és csak 4salatt éri el a névleges áramfelvételt, ennek hatására megszűnt a hálózat rángatása.

– A gépet minden védelem nélkül lehet a hálózatra kapcsolni, mert bele van építve a motorvédelem

                        – feszültséglehúzás

                        – villámcsapás miatti feszültségingadozás

– túláramfelvétel

– tekercsfej túlmelegedés esetére

– valamin, ha túl sűrű bekapcsolási parancsot kapna a külső vezérléstől

 

Ez a gép teljesen zárt, se karbantartani nem kell, se javítani nem lehet, kivéve a beépített visszacsapó szelep cseréjét. Alkalmazását az korlátozza, hogy kis benzinmotoros áramfejlesztő aggregát által létrehozott feszültségről nem üzemeltethető.

Ugyancsak a GRUNDFOS cég fejlesztette ki elsősorban vízminták vételére rövidebb üzemideig használható kis mintavevő szivattyút, ahol a motor külön frekvenciaváltó egység táplálja legfeljebb 400 Hz-es frekvenciával (amikor is a szivattyú fordulatszáma 23 000 percenként), s az egész gép belefér 2”-os kútba is. Itt a frekvenciaváltó táplálható kis motoros aggregátról, vagyis az egész mintavételi egység (pl.: szemétlerakó körül fúrt talajvízszennyezés figyelő kutakba kis zárt tehergépkocsiban körbevihető és az összes vízminta gyorsan és kényelmesen vehető. Beleértve a mintavétel előtti kútkiöblítést is,amit éppen a magasabb fordulaton elvégzett öblítés után alacsonyabb fordulaton végrehajtott mintavétel tesz lehetővé. Típusjel: MP 1

A vízmintavétel miatt a szivattyúk csak rozsdamentes acélból és teflon alkatrészekből állnak, hogy se a vízben levő esetleges szennyező anyagok ne támadják meg a szivattyú szerkezetét, se a vízbe a szivattyúval semmilyen szennyeződést ne lehessen bevinni. A szivattyú könnyen szétszedhető és letisztítható, vagyis teljesen a vízmintavétel igényeihez alkalmazkodik. Szilárd szennyeződések e gépeket nagyon gyorsan elkoptatják, ezért ha ilyenre kell számítani, akkor több tartalék hidraulikát kell kéznél tartani és ha az egyik elkopott,gyorsan lehet az újra cserélni.

A búvárszivattyúk területén rohamosan terjed a frekvenciaváltós szabályozással hajtás, ilyen esetben azonban különleges követelményeket kell teljesíteni, amelyeket későbbi cikkben tárgyalunk majd.

Búvárszivattyúink

CH és CHN CHV CM és CME JP Hydrojet JP MQ
BM és BMB SP, SP A és SP-G SQE-NE és SP-NE SPO SQ és SQE  

Termékeink

 

A továbbiakban a szivattyúk fajtáit fogjuk áttekinteni.

Előző cikk: Szivattyúzási és keverési alapelvek

Következő cikk: Víz alatti motorral hajtott gépek II. rész – Merülőmotoros szennyvíz- és zagyszivattyúk


1 Comments Add Yours ↓

  1. Párkányi #
    1

     
    Nem találom a teljesitmeny adatot motor sp8a 100 típus 9,64 M3/h195m



Hozzaszolas