Desatero pro návrh čerpadel WILO
V praxi se poměrně často setkáváme se situací, kdy je po nás požadován návrh čerpadla, ale poptávající není schopen nám přesně zadat podmínky, v jakých má být čerpadlo provozováno. Proto je cílem tohoto webináře pomoci zákazníkům, upozornit je na to, čeho si mají všímat, co si musí zjistit, tedy co k přesnému návrhu čerpadla potřebujeme, říká Ing. Aleš Princ z technické podpory WILO CS.
1) Co budeme čerpat?
- Nejčastěji čerpanou tekutinou je voda. Základní vlastností je její teplota. A to i v průběhu čerpání, kdy vlivem podtlaku může dojít k odpařování vody a vzniku kavitace, která čerpadlo poškodí až zničí.
- Objemová hustota tekutiny ovlivňuje příkon motoru čerpadla. S hustotou souvisí viskozita tekutiny, tedy její „tekutost“ a podle ní se musí volit konstrukce čerpadla, jeho hydraulické části i výkon motoru.
- Podle výskytu plynů v tekutině je nutné volit vhodná opatření na jeho snížení, neboť má rušivý efekt na funkci čerpadel.
- Je třeba znát množství a druh pevných příměsí v tekutině, stejně tak jako látek v tekutině rozpuštěných. Pevné příměsi opotřebovávají hydrauliku čerpadla, mohou ji zničit. Rozpouštěné látky mohou působit například korozivně, ničit těsnění aj.
2) Jak budeme čerpat?
- Vložením čerpadla do jímky s tekutinou. Může být zavěšeno na potrubí, na řetěze aj.
- Čerpadlo se postaví vedle nádrže nebo pod jejím dnem.
- Čerpadlo je výše než nádrž a musí tekutinu nasávat, pracuje v sacím režimu.
Obr. Tři základní možnosti instalace čerpadla
S každou z uvedených možností jsou spojeny určité podmínky spolehlivého provozu. Nejméně kritické je ponorné řešení, nejvíce sací režim.
3) Kolik budeme čerpat?
- Je nutné znát potřebný průtok za čas. Může jít o stabilní hodnotu například v litrech, či metrech kubických za minutu, hodinu, může jít o nárazový průtok, po kterém je pauza aj. Průtok lze stanovit i nepřímo ze znalosti určení, například pro zásobování bytů počtem obyvatel, výtokových míst, odvodu odpadních vody z bytů atp.
- Nelze například vyjít z hodnoty příkonu motoru stávajícího čerpadla v kW, protože moderní konstrukce čerpadel jsou energeticky úspornější.
4) Odkud a kam čerpáme?
- Základem je rozdíl geodetických výšek, aneb dopravní výška, který musí čerpadlo překonat.
- Jsou dvě možnosti, a to čerpání v otevřeném nebo uzavřeném systému
- v otevřeném systému se čerpá z jedné nádrže, která je otevřená vůči vnějšímu prostředí, tedy působení atmosférického tlaku do druhé umístěné výše, rovněž otevřené,
- v uzavřeném systému se nepřekonává geodetický rozdíl.
- Je tedy zapotřebí znát
- geodetický rozdíl úrovní, a průběh potrubí,
- vzdálenost, která je překonávána včetně vložených odporů tvořených ohyby potrubí, armaturami aj.,
- vstupní tlak, který může být nulový, např. při čerpání z nádrže, ale i zvýšený, například při potřebě zvyšovat nedostatečný tlak v rozvodu, v uzavřeném systému aj.,
- výstupní tlak, který může být nulový, například při volném výtoku do nádrže a nebo nenulový daný účelem použití čerpadla.
5) Čím budeme kapalinu dopravovat?
Pro návrh čerpadla je nutné znát parametry potrubí pro dopravu kapaliny
- materiál
- vnitřní průměr a délku
- drsnost vnitřní stěny potrubí
- jmenovitý tlak
6) Jak budeme napájet motor?
- Pro pohon čerpadla potřebujeme elektrickou přípojku. Může to být jednofázová s napětím 230 V/50 Hz, třífázová 3×400 V/50 Hz. V technologických provozech se mohou vyskytnutout i jiná napětí, frekvence.
- Pro dimenzování elektrické přípojky a nebo naopak čerpadla podle stávající přípojky je zásadní způsob startu či rozběhu čerpadla, který zásadně ovlivňuje velikost elektrického proudu:
- přímý
- přepínáním hvězda – trojúhelník
- softstart pomocí elektronické regulace, frekvenčního měniče
7) Jak budeme čerpadlo provozovat?
- občasné čerpání, bez zálohy
- paralelní zapojení více čerpadel, i s řízením provozu každého čerpadla individuálně, částečná nebo i plná záloha pro poruchu jednoho čerpadla, stejný výstupní tlak ale měnící se množství
- sériové zapojení čerpadel, zvýšení tlaku ale stejné čerpané množství
- čerpání v souběhu s činností jiného čerpadla, například při dodatečném zvýšení čerpaného množství, je nutné zohlednit vzájemnou součinnost čerpadel
8) Jaký je účel čerpání?
Účel čerpání zásadně ovlivňuje volbu čerpadla
- vyprazdňování jímky
- plnění nádrže
- zavlažování, jezírka, fontány
- doprava hydrosměsí aj.
S účelem čerpání souvisí:
- Udržování potřebného tlaku v systému
- konstantní tlak nezávisle na čerpaném množství
- tlak závisí na čerpaném množství
- Zajištění požadovaného průtoku
- minimální průtok a více
- konstantní průtok
- nepřekročení maximálního průtoku
9) Jak budeme regulovat?
Pokud ano, pak řízení výkonu kaskády více čerpadel jejich postupným připínáním a odpojováním a nebo řízení jednoho či více čerpadel frekvenčním měničem měnícím otáčky čerpadla.
Pokud ne, tak stačí provoz on-off. Typicky vyprazdňování nádrží s využitím plovákového spínače podle výšky hladiny.
Obr. Spolehlivý provoz čerpadel je dán i použitím doporučeného a provozně spolehlivého příslušenství
10) Jaké příslušenství bude nutné?
Kromě jednoduchých čerpacích úloh vyžaduje použití čerpadel je doplnit o příslušenství.
- ovládací skříňky, komunikační moduly, měniče
- měření úrovně hladiny
- měření tlaku, průtoku, teploty
- armatury, zpětné klapky aj.
- prvky pro ochranu čerpadel od nepříznivých provozních vlivů, poruch
- instalační příslušenství
Více informací na webu WILO nebo…
Registrujte se a získejte předběžný přístup k novinkám v sortimentu, akcím pro zákazníky, webinářům.
YouTube kanál WILO CS
Facebook WILO CS
Čerpadla a čerpací technika pro technická zařízení budov, průmysl a komunální oblast. Kompletní sortiment včetně integrované a externí regulace a dalšího příslušenství. Čerpadla oběhová na topení, chlazení a klimatizaci, cirkulační na TV.