水泵制造商一向认为,可通过使内部水泵通过口大于或等于可从厕所冲下去的物体的大小,来避免水泵堵塞。但是,一份新的白皮书表明,叶轮式泵可在防止堵塞和节能方面发挥重要作用。与单叶片叶轮和涡旋叶轮相比,飞力无堵塞N 叶轮技术可节能25%-64%。
堵塞是污水抽排过程中一个令人很头疼的关键性操作问题。这会大大降低水泵效率,造成水泵跳闸,从而致使成本上升,最终用户紧急呼叫数量增加。通过口的尺寸,即通过水泵叶轮的自由通道的直径,是常用来确定污水泵防堵性能的一个参数。
赛莱默液力端设计经理 Mats Karlén 表示:“很久以前,通过口尺寸的概念就被创造出来,作为衡量防堵性能的指标。制造商力图最大限度地增加通过口的尺寸,以改善防堵性能。然而,数十年的经验表明,这些设计依然存在重大缺陷。”
防堵性能白皮书
Mats Karlén 及其同事 Stefan Abelin 最近发表了一份关于防堵性能与通过口尺寸的报告,以解开他们所认为的关于污水泵设计的一个普遍误解。他们的报告称,多年研究发现,在污水中,“与小型坚硬颗粒以及各种大小的柔软纤维状有机物体相比,发现大型坚硬物体的概率很低”。报告认为,发现大型坚硬物体的低概率,使通过口大尺寸的重要性降低。
此外,报告还发现,即使通过口尺寸很大,更为常见的纤维状物体“往往也会堵住传统的单叶片或涡旋叶轮式泵”。纤维往往会缠住叶轮叶片的前缘,碎屑不会被带走,而是不断累积。
这种累积会造成软堵塞或部分堵塞,从而意味着流速下降,效率降低。因此,输入功率增加;一旦运行电流超过跳闸电流,水泵就会关闭。这被称作硬堵塞。
防堵设计
二十世纪90年代末,赛莱默(当时的 ITT Corporation)推出了一项新型叶轮设计解决方案,即飞力 N 技术,采用了自清洁设计。叶轮采用后倾斜式前缘,以便当固体物质落在前缘上时,能被推送到周围,并通过泄压槽排出。
根据 Karlén 和 Abelin 的报告,这项自清洁设计可提高水泵的效率和防堵性能,从而“最大限度地降低运行、维护和保养成本”。在赛莱默工作的14年间,Karlén 与他的同事开展了数百次堵塞试验,包括在赛莱默的实验室里和在现场安装中,以对不同的水泵设计进行比较。
赛莱默及其竞争对手仍在销售采用传统大通过口设计的水泵,如单叶片叶轮和涡旋叶轮泵。但是,Karlén 希望,这份报告能带领业界走出既耗电又大得不必要的通过口的误区,朝着更高效、更可靠的解决方案的方向发展。
Karlén 表示:“全球对水资源输送和净化解决方案的需求不断增长。帮助寻找以更高的能效、更有效地进行水资源输送和净化的方式,既是一项巨大的挑战,同时又极具回报。显然,通过不断改善效率,提高防堵性能,可大大降低水资源输送所需的能源。”
赛莱默堵塞试验结果
N 技术:
– 与单叶片叶轮泵相比,可节能*25%
– 与涡旋叶轮泵相比,可节能*64%
* 以赛莱默的研究为依据;赛莱默的研究考虑到水泵总体效率的三个主要参数:
1. 清洁水效率;
2.“实际”污水处理效率,用部分堵塞情况及其对总体运行效率的影响来衡量;
3. 由于与堵塞相关的停泵而造成的紧急呼叫成本。