Potopne črpalke za odpadne vode spadajo v vrsto nezamašitvenih črpalk in so v različnih oblikah, kot so potopne in suhe. Trenutno je najpogostejša potopna črpalka za odplake potopna črpalka za odplake, redke črpalke za suho odplake pa vključujejo vodoravne in navpične črpalke za odplake. Pomemben za transport mestnih odplak, iztrebkov ali tekočin, ki vsebujejo vlakna. Medij, ki vsebuje trdne delce, kot so ostanki papirja, se običajno prevaža pri temperaturi, ki ne presega 80 stopinj. Ker zajamčeni medij vsebuje vlakna, ki so nagnjena k prepletanju ali strganju. Zato je pretočni kanal te vrste črpalke nagnjen k blokadi. Ko je črpalka blokirana, ne bo mogla pravilno delovati in celo uničila motor, kar bo povzročilo slabo odvodnjavanje. Ima pomemben vpliv na urbano življenje in varstvo okolja.
Zato sta proti zamašitvi in zanesljivost pomembna dejavnika za kakovost kanalizacijskih črpalk. Tako kot druge črpalke sta rotor in tlačna komora dve osrednji komponenti črpalke za odplake. Kakovost njenega delovanja predstavlja kakovost delovanja črpalke. Učinkovitost proti zamašitvi, učinkovitost, kavitacijska učinkovitost in odpornost proti obrabi črpalke za odplake zagotavljata predvsem dve komponenti lopatne črpalke in tlačna komora.
1. Vrsta konstrukcije rotorja:
Konstrukcijo impelerjev lahko razdelimo v štiri kategorije: tip lopatic (odprt, zaprt), vrtinčni tip, kanalski tip in spiralni centrifugalni tip (vključno z enokanalnim in dvojnim kanalom).
Izdelava odprtih in polodprtih tekačev je neprijetna. Ko nastanejo blokade v rotorju, ga je mogoče enostavno očistiti in popraviti. Vendar pa lahko med začasnim delovanjem erozija delcev poveča razmik med rezili in stransko steno vodne komore pod pritiskom, kar povzroči zmanjšanje učinkovitosti. Povečanje vrzeli bo poškodovalo razliko v tlaku, ki se širi na rezila. Ne samo, da pride do majhne izgube zaradi vrtinčenja, ampak tudi poveča aksialno silo črpalke. Hkrati je zaradi povečane reže poškodovana stabilnost pretoka tekočine v kanalu, kar povzroči vibriranje črpalke. Ta vrsta impelerja ni enostavna za transport medijev, ki vsebujejo velike delce in dolga vlakna. Kar zadeva zmogljivost, ima ta tip rotorja nizek izkoristek, visok izkoristek je približno 92 % običajnih zaprtih rotorjev, in razmeroma gladko krivuljo višine.
vrtinčni tekač:
Črpalka s tem tipom rotorja se uporablja zato, ker je rotor delno ali popolnoma umaknjen iz pretočnega kanala tlačne komore. Torej je neovirana zmogljivost dobra, prehod delcev in dolgih vlaken pa močnejši. Delci se premikajo v vodni komori pod pritiskom in jih potisne v mirovanje vrtinec, ki nastane zaradi vrtenja tekača. Suspendirani delci sami ne ustvarjajo energije, temveč le nadomeščajo energijo s tekočino v pretočnem kanalu. Med aktivnostjo suspendirani delci ali dolga vlakna ne pridejo v stik z rezili, zaradi česar je obraba rezil manjša. Ni povečanja zračnosti zaradi odrgnjenja in ni pomembnega zmanjšanja energetske učinkovitosti med začasnim delovanjem. Črpalke s tem tipom rotorja so primerne za črpanje medijev, ki vsebujejo velike delce in dolga vlakna. Kar zadeva zmogljivost, je učinkovitost tega propelerja razmeroma nizka, le okoli 70 % izkoristka običajnega zaprtega propelerja, krivulja višine pa je razmeroma gladka.
Zaprt rotor:
Običajna učinkovitost te vrste rotorja je relativno visoka. In med začasnim delovanjem je stanje razmeroma stabilno. Črpalka s tem tipom rotorja ima manjšo aksialno silo in je lahko opremljena s pomožnimi lopaticami na sprednji in zadnji pokrovni plošči. Pomožne lopatice na sprednji pokrovni plošči lahko povečajo izgubo vrtinčenja na izstopu rotorja in obrabo delcev na tesnilnem obroču. Sekundarna rezila na zadnji pokrivni plošči ne služijo samo za uravnoteženje aksialne sile, ampak tudi preprečujejo, da bi suspendirani delci vstopili v komoro mehanskega tesnila in zagotavljajo pokrov za mehansko tesnilo. Vendar ima ta vrsta tekača slabo zmogljivost proti mašenju, ga je enostavno oviti in ni primeren za črpanje neobdelanih odplak, ki vsebujejo velike delce (dolga vlakna).
Tekač pretočnega kanala:
Ta vrsta rotorja spada med rotorje brez lopatic, pretočni kanal rotorja pa je zavit kanal od izhoda do izstopa. Zato je primeren za črpanje medijev, ki vsebujejo velike delce in dolga vlakna. Dobra zmogljivost proti blokiranju. Z vidika zmogljivosti ima ta tip rotorja visok izkoristek in se ne razlikuje veliko od običajnih zaprtih rotorjev, vendar krivulja višine črpalke s to vrsto rotorja močno pade. Krivulja moči je razmeroma neravna, zaradi česar je manj nagnjena k težavam s prenapetostjo. Vendar kavitacijska zmogljivost te vrste tekača ni tako dobra kot pri običajnih zaprtih tekačih, ki so še posebej primerni za uporabo v črpalkah s tlačnimi izhodi.
Spiralni centrifugalni rotor:
Lopatice te vrste rotorja so zavite spiralne lopatice, ki segajo aksialno od sesalne odprtine na stožčastem telesu pesta. Ta tip rotorne črpalke služi kot rezervna volumetrična črpalka in centrifugalna črpalka. Suspendirani delci izginejo v toku rezil in ne trčijo ob noben del črpalke, zaradi česar je ne-destruktivna. Škoda na zavarovani stvari je minimalna. Zaradi potisnega učinka spirale imajo suspendirani delci močno prepustnost, zato so črpalke s tovrstnim rotorjem primerne za črpanje medijev, ki vsebujejo velike delce in dolga vlakna, ter medijev z visoko koncentracijo. Ima pomembne lastnosti na mestih, kjer obstajajo stroge zahteve glede poškodb zajamčenega medija.
Kar zadeva zmogljivost, ima črpalka strmo krivuljo višine in razmeroma gladko krivuljo moči.
Tlačna komora, ki jo uporabljajo črpalke za odpadne vode, je polžasta hišica, radialne vodilne lopatice ali vodilne lopatice pretočnega kanala pa se pogosto uporabljajo v vgrajenih-potopnih črpalkah. Obstajajo tri vrste polžjih hišic: spiralne, obročaste in vmesne. Na osnovi spiralne spirale ni potrebna uporaba v kanalizacijski črpalki. Krožne vodne komore pod tlakom se običajno uporabljajo v majhnih črpalkah za odplake zaradi njihove enostavne konstrukcije in neprimerne proizvodnje. Toda zaradi pojava vmesnih (polspiralnih) tlačnih komor se obseg uporabe obročastih tlačnih komor postopoma zmanjšuje. Zaradi kombinacije visoke učinkovitosti spirale in visoke prepustnosti obročastih tlačnih komor, vmesni tip tlačne komore.
2. Pet glavnih prednosti potopnih črpalk za odpadne vode:
(1) Struktura kanalizacijske črpalke je razmeroma kompaktna in zavzema majhno površino. Potopne črpalke za odpadne vode lahko zaradi podvodnega delovanja neposredno vgradimo v kanalizacijske rezervoarje, brez gradnje specializiranih črpalnic za vgradnjo črpalk in strojev, s čimer lahko prihranimo veliko zemljišč in stroškov infrastrukture.
(2) Namestitev in vzdrževanje kanalizacijskih črpalk sta zelo priročna. Majhne potopne črpalke za odplake je mogoče prosto namestiti, medtem ko so velike potopne črpalke za odplake običajno opremljene z avtomatskimi spojnimi napravami za samodejno namestitev, zaradi česar sta namestitev in vzdrževanje zelo priročna.
(3) Čas neprekinjenega delovanja črpalke za odpadne vode je relativno dolg. Potopne črpalke za odpadne vode zaradi svoje koaksialne črpalke in motorja, kratke gredi in lahkih vrtljivih komponent prenašajo relativno majhne radialne obremenitve na ležajih in imajo veliko daljšo življenjsko dobo kot običajne črpalke.
(4) Med delovanjem črpalke za odplake ni težav, kot so poškodbe zaradi kavitacije ali vbrizgavanje vode. Zlasti zadnja točka je operaterjem prinesla veliko udobje.
(5) Okoljska učinkovitost črpalke za odpadne vode je dobra. Nizek hrup vibracij, nizek dvig temperature motorja in brez onesnaževanja okolja.
