Jak funguje kalové čerpadlo s vestavěným plovákem?

Pro čerpání vody s pevnými částicemi různých velikostí existuje speciální čerpací zařízení. Jedná se o drenážní čerpadla, jejichž modely se liší v designu. Pro automatický provoz a ochranu proti poruchám se používá plovákový spínač.

Všestrannost domácích drenážních čerpadel

Zařízení na čerpání odpadních vod jsou univerzální zařízení. Hlavním účelem je čerpání špinavé vody, ale v případě potřeby se používají k čerpání čisté vody ze studní, vrtů a nádrží. Maximální velikost inkluzí v kapalině závisí na modelu zařízení. U domácích zařízení to není více než 10 mm, profesionální jednotky si poradí s pevnými částicemi o průměru 140-300 mm.

Pro zamýšlený účel se drenážní čerpadla používají v následujících případech:

• odčerpávat odpadní vody a zkapalněné kaly ze septiků;
• odvodnit půdu zaplavenou jarními povodněmi;
• organizovat zavlažování zahradního pozemku;
• odčerpat kapalinu z bazénů, fontán a jiných umělých nádrží a naplnit je;
• uspořádat otevřený nebo uzavřený drenážní systém;
• odvodnit zatopené sklepy, sklepy, stavební jámy;
• Čistí studny od nahromaděných nečistot a prohlubují je.

Drenážní čerpadla se používají všude tam, kde je potřeba odčerpat špinavou nebo čistou vodu a naplnit s ní nádrž.

Princip funkce zařízení

Konstrukce má pohonnou jednotku a čerpací komoru, která zajišťuje čerpání kapaliny. Hlavní součásti zařízení:

1. Elektrický motor.
2. Oběžné kolo na hřídeli. Nachází se na elektromotoru nebo samostatně a způsobuje pohyb vody. Výrobní materiál: nerezová ocel, vyztužený plast.
3. Jednotka čerpadla a sací potrubí s kalibrovanými otvory. Jejich průměr odpovídá maximální velikosti pevných částic, které čerpadlo dokáže odčerpat.
4. Potrubí pro výstup vstřikované kapaliny. Nachází se na spodním krytu nebo v horní části pouzdra.
5. Plastové nebo ocelové pouzdro. Při práci s pevnými vměstky se plast pravděpodobněji opotřebuje.
6. Plovákový spínač – chrání jednotku před chodem bez vody a zaplavením. V závislosti na hladině kapaliny zapíná nebo vypíná elektromotor a zajišťuje automatický provoz zařízení.

Většina modelů má pouze jedno vnější pouzdro, ale vyrábí se i zařízení s dvojitým. Mezi pouzdry je vodní plášť, který účinně ochlazuje elektromotor. Výstupní potrubí u takových čerpadel je umístěno nahoře. Vnější pouzdro je vyrobeno z oceli nebo plastu, vnitřní je kovové. Pod ním je stator a rotor.

Napájení je dodáváno přes utěsněný vstupní kabel. Dodává se kompletní s čerpadlem, délka odpovídá hloubce, ve které může zařízení pracovat. Pro plynulý rozběh elektromotoru je pod pouzdrem umístěn kondenzátor. Mnoho modelů je vybaveno tepelným relé, které chrání motor před přehřátím. Pokud se teplota na vinutí statoru blíží kritické hodnotě, přeruší obvod napájení.

Spodní část zařízení je čerpací. Jedná se o komoru ve tvaru šneka z odolného plastu nebo litiny s oběžným kolem uvnitř. Na spodní části jeho těla jsou nohy nebo plošina. Úplně dole je nasávací otvor s mřížkou, která nepropouští pevné částice přesahující povolenou velikost. Když se oběžné kolo otáčí, kapalina je nasávána do komory, kde se vytváří řidší prostor. Je vrhán odstředivou silou směrem ke stěnám, kde se zvyšuje tlak. Vytvoří se tlak nutný k přívodu vody ven.

Výše uvedený diagram je typický, ale existují modely s vlastními konstrukčními prvky. Umístění výstupní trubky není vždy nahoře, může být umístěno dole vedle pracovní komory čerpadla. Takové úpravy jsou jednodušší, ale náchylnější k přehřátí. Nejsou zcela ponořeny ve vodě, takže chlazení není tak účinné.

Oběžná kola se liší i konstrukčním řešením. Nejběžnější jsou jednokanálové, pracující se špinavými kapalinami. Otevřené lopatky jsou z hlediska provozních podmínek ještě nenáročnější – poradí si se silně znečištěnými a viskózními kapalinami.

Maximálního výkonu dosahují jednotky se zadními předepjatými koly s vířivou konfigurací oběžného kola. Mezi nimi se zřídka nacházejí zařízení pro čerpání špinavé vody. V mnoha moderních modelech lze kolečko s lopatkami v komoře posouvat nahoru nebo dolů a upravit tak, aby pracovalo s kapalinami, které mají různé vlastnosti.

Drenážní čerpadla mají různé schopnosti v závislosti na jejich účelu:

1. Modely pro kapalinu čerpadla na čistou vodu s pevnými inkluzemi, jejichž velikost nepřesahuje 5 mm – charakteristiky jsou uvedeny v pasu. S jejich pomocí se oblast zalévá, umělé nádrže a zatopené místnosti se odvodňují. Není vhodné jej používat pro čištění septiků, kde jsou možné velké nebo vláknité úlomky.
2. Čerpadla na špinavou kapalinu. Některé modely mohou snadno čerpat vodu obsahující pevné látky o velikosti 3 cm nebo větší. Rozsah použití je mnohem širší.
3. Fekální čerpadla mají podobnou konstrukci jako drenážní čerpadla. Odčerpávají kapaliny tam, kde jsou přítomny malé inkluze. Mnoho modelů je vybaveno skartovačkami, které snižují velikost vláknitých a organických frakcí na přijatelné hodnoty.

Pro maximální účinnost odvodňovacího zařízení by obsah pevných látek neměl překročit 10% celkového objemu, velikost nemůže být větší než maximální hodnoty pro tento model.

Podle místa instalace se rozlišují povrchová a ponorná drenážní čerpadla. Povrchová aparatura je umístěna vedle nádrže a od ní vede sací hadice do spodního bodu nádrže. Takové úpravy mají malou ochranu před vlhkostí, která se dostane dovnitř, takže stacionární instalace se téměř nikdy nepoužívá. Potřebují dodatečnou ochranu před deštěm a sněhem, jinak selže elektrická část. Povrchová čerpadla jsou instalována dočasně a v případě potřeby je lze rychle demontovat.

Pro instalaci do nádob s kapalinou se používají ponorné modely. Mají zesílenou izolaci elektrického obvodu, která chrání před zkraty za provozních podmínek v absolutní vlhkosti. K nasávání kapaliny není potřeba hrdlo. Voda je zachycována otvory, které jsou navíc chráněny síťovým filtrem, aby se zabránilo pronikání velkých pevných látek. Ponorná čerpadla nepotřebují vytvářet silné vakuum v sacím potrubí jako povrchová čerpadla, takže mají větší produktivitu při stejném výkonu.

Důležitým prvkem konstrukce drenážního čerpadla je plovákový spínač. Chrání elektromotor před chodem bez vody, což může vést k přehřátí a poruše. Druhým důležitým účelem je automatizace provozu zařízení. Jednotka se zapne při dané hladině kapaliny v nádrži, což usnadňuje instalaci např. do kanalizace.

Klasickou verzí takového automatického zařízení je plovák, který je lehčí než voda. Plave na jeho hladině a klesá s poklesem hladiny. Uvnitř utěsněného pouzdra je mikrospínač, páka a ocelová kulička. Pokud je vody dostatek, elektrický obvod se uzavře a motor běží. Jak se množství kapaliny snižuje, plovák postupně zaujímá vertikální polohu. Kulička se kutálí, tlačí na páku, která zmáčkne spínací tlačítko – tok elektřiny do motoru se zastaví.

Někdy se najdou plovákové spínače jiné konstrukce. Toto je nádoba plovoucí na hladině, uvnitř není nic. Je připojen k páce na těle čerpadla a ta je připojena ke spínači. Úroveň spouštění se nastavuje změnou délky páky.

Pokud je jednotka určena pro provoz v úzkých nádobách, kde není místo pro plovoucí zařízení, zvolte drenážní čerpadlo s vestavěným plovákovým spínačem. Prahové hodnoty odezvy jsou nastaveny výrobcem, ale lze je upravit.

Nejmodernější modely mají senzorové stroje, které vysílají signály, které řídí činnost elektromotoru. Jsou umístěny odděleně od čerpadla na dně nádoby, což umožňuje čerpání kapaliny nasucho. Druhou možností je montáž na lištu namontovanou na tělese čerpadla.

Jaká kritéria hodnotit při výběru drenážního čerpadla

Při výběru drenážního čerpadla vezměte v úvahu jeho účel a další vlastnosti:

• pracovní podmínky;
• možná hloubka ponoření a vytvořený tlak;
• design.

Možnosti zařízení jsou obsaženy v technických charakteristikách a jsou omezeny kontaminací vody. Pokud jsou částice přítomné v kapalině větší, než propustí síťka pracovní komory, zařízení se s úkolem plně nevyrovná.

Každá jednotka má svůj vlastní účel: čerpat čistou vodu s malými frakcemi cizích nečistot nebo špinavou vodu s pevnými částicemi. Funkce aplikace jsou součástí návrhu. K vysušení zatopené místnosti budete potřebovat čerpací zařízení s vestavěným plovákem. Na staveništi jsou pro splaškové vody vhodná kalová čerpadla s drtičem.

Hlavním parametrem jakéhokoli čerpacího zařízení je tlak vytvořený na výstupu a produktivita. Tlak vyvíjený oběžným kolem musí nejen zvednout kapalinu, ale také překonat hydraulický odpor v potrubí. Voda by se měla dostat do místa, odkud pak odtéká samospádem. Pokud se čerpadlo používá k zavlažování místa, je nutný přetlak nejméně 0,5 atm, aby zavlažovací zařízení fungovala.

Zohledňuje se průměr potrubí. Pokud je větší než 25 mm, vnitřní odpor se nebere v úvahu. Zmenšení průřezu hadice vede ke zvýšení odporu. Například 4 m vodorovné trubky o průměru 16 mm snižuje tlak jako 1 m svislé hadice – o 0,1 atm.

Mezi konstrukční prvky patří napětí a výkon motoru. Domácí spotřebiče jsou napájeny z 220 V zařízení na 380 V jsou vzácná. Minimální výkon – 350 W. Nemá smysl pokoušet se vybrat to nejvýkonnější zařízení – je drahé, těžké, objemné a má tendenci se zahřívat. Výkon není rozhodující – důležitý je výpočet elektrického vedení a automatických ochranných zařízení.

Věnujte pozornost materiálu pouzdra, vlastnostem pracovní jednotky a přítomnosti plovákového spínače. Důležitým bodem je teplota kapaliny. Domácí spotřebiče jsou určeny maximálně do 40°C.

Kalkulačka pro výpočet požadovaného tlaku pro drenážní čerpadlo

Každé čerpadlo má omezení hloubky, ze které může čerpat kapalinu. Dalším důležitým ukazatelem je produktivita. Ukazuje objem kapaliny, který je jednotka schopna přečerpat. Nejslabší zařízení mají kapacitu nepřesahující 100 l/min. Volba tohoto parametru závisí na podmínkách, ve kterých bude zařízení pracovat.

Pokud jsou čerpány velké objemy, měla by být kapacita co nejvyšší. K odčerpání vody, která se pomalu dostává, stačí zařízení s nízkým výkonem. Hlavní je, že se v zásobníku hromadí méně kapaliny, než čerpadlo dokáže odčerpat.

Při výpočtu požadovaného tlaku vezměte v úvahu:

• výškový rozdíl mezi úrovní příjmu vody a nejvyšším bodem potrubí;
• vodorovná vzdálenost od spodního bodu přijímací hadice ke konci potrubí;
• průměr trubek, hadic.

V navrhované kalkulačce musíte zadat všechny parametry a získat výsledek.

Kalkulačka potřebného výkonu drenážního čerpadla používaného k zalévání zahrady

Ne každé čerpadlo vytváří tlak větší než 1,0-1,5 atm. Tlak často nestačí k zavlažování, proto jsou místa příjmu kapaliny přivedena co nejblíže k místu. To je možné, pokud umístíte několik nádob, ve kterých se voda usadí a poté se shromažďuje. Za takových podmínek je výkon drenážního zařízení dostatečný pro zavlažování.

Každá rostlina potřebuje své vlastní množství vody na 1 m². Když znají normu, vypočítají, kolik kapaliny bude potřeba pro zavlažování. Kalkulačka bere v úvahu všechny podmínky, aby vypočítala, jaký výkon čerpadla je potřeba, a načerpá potřebné množství vody v omezeném čase.

Recenze oblíbených modelů drenážních čerpadel s plovákovým spínačem

Produkty Grundfos z Dánska jsou navrženy pro práci s čistou nebo mírně kontaminovanou kapalinou. Drenážní čerpadla se vyrábějí za různé ceny, nejlevnější – od 9 tisíc rublů.

Špičkové drenážní čerpadlo od tohoto výrobce je Grundfos Unilift AP 12.40.06.A1. Jednotka je kompaktní a lehká a může pracovat po dlouhou dobu bez úplného ponoření do kapaliny. Konstrukce obsahuje vodní plášť pro chlazení elektromotoru. Hlavní pracovní poloha je svislá, úroveň odtoku je povolena 10 cm, přičemž na dně zůstává více nepřečerpané kapaliny.

Všechny hlavní součásti včetně oběžného kola jsou vyrobeny z nerezové oceli. Výkon motoru je 0,9 kW, což poskytuje produktivitu 20 m³/h při zvedání do výšky 2 m. Limitní hladina je 12 m, produktivita je snížena na 2,5 m³/h. Maximální hloubka ponoru je 7 m, ale vývojáři poskytují další 3 m rezervy, což ne vždy zaručuje čerpání.

Mezi nevýhody patří nepohodlná obsluha. Olej je třeba měnit každý rok a je obtížné se dostat do nádrže, protože část motoru a čerpadla mají společné pouzdro. Jedná se o jednu z nejdražších jednotek, prodávaných za cenu více než 37 tisíc rublů.

Španělské výrobky Drainex 200 pro čerpání kapalin s velkými částicemi mají podobné vlastnosti. Ceny od 26 tisíc rublů. Za 18 tisíc rublů. můžete zakoupit Drainex 100, který čerpá vodu s vměstky do 34 mm.

Čerpací zařízení řady CS-750S odčerpává malé zatopené místnosti, vypouští bazény, usazovací nádrže a studny, pokud voda obsahuje částice do velikosti 5 mm. Čerpadla se používají k dodávání kapaliny do fontán a zavlažování. Čerpadlo má vestavěný chladicí plášť. Materiál pouzdra a oběžného kola: nerezová ocel. Odčerpá vodu z hloubky 7 m Vybaveno univerzální armaturou pro připojení hadic o průměru 25 a 32 mm.

Čerpadlo VMtec Integra 440, které se vyrábí v Německu, má schopnost vysušit podlahu od vody. Je povolen obsah pevných částic do 5 mm. Elektromotor o výkonu 440 W, vytváří tlak 7 m, produktivita zařízení je 140 l/min. Čerpadlo s vestavěným plovákovým spínačem. Pouzdro je vyrobeno z plastu, cena je 8 tisíc rublů.

Drenážní čerpadla Belamos se vyrábějí v Rusku a prodávají se za 5,5 tisíc rublů. Určeno pro čerpání vody s částicemi do 16 mm. Zařízení vytváří tlak 7 m z hloubky 7 m a má kapacitu 167 l/min. Čerpadlo s vnitřním plovákem může čerpat vodu ze studní o průměru pouhých 40 cm Technické vlastnosti umožňují použití zařízení pro zalévání ploch.

Perfektní domácí model drenážního čerpadla Karcher 12000 Level sensor se vyrábí v Německu a prodává se za 10,8 tisíc rublů. Čerpá čistou vodu se suspendovanými částicemi o průměru ne větším než 5 mm. Ponoří se do 8 m, vytvořený tlak je 7 m vodního sloupce. Čerpadla nasucho, minimální vzdálenost od povrchu je 1 mm. Rychle přepne z režimu čerpání do režimu podlahového vypouštění. Elektronický snímač hladiny. Zařízení se samo přizpůsobí měnícím se provozním podmínkám.

Ponorné čerpadlo VM-1500F je určeno pro kanalizační systémy. Odčerpá vodu obsahující pevné vměstky o velikosti 10 mm. Jejich počet může být až 10 % z celkového objemu. Konstrukce je navržena pro práci v náročných podmínkách a nevyžaduje údržbu. Hlavní komponenty z litiny a nerezové oceli. Ponořený do max. hloubky 5 m je možné připojit hadici o průřezu 52 mm.