Насосы фекальные 20 метров

Фекальные насосы с напором до 20 метров: технические характеристики, сфера применения и критерии выбора

Фекальный насос с напором до 20 метров представляет собой специализированное погружное электрооборудование, предназначенное для перекачивания сильно загрязненных жидкостей, содержащих крупные твердые включения, длинноволокнистые вещества и абразивные частицы. Ключевой параметр «20 метров» указывает на максимальный напор (Hmax), который способна развить установка, что критически важно для расчета гидравлической системы отвода стоков на значительные расстояния или на высоту. Данный класс оборудования является неотъемлемой частью систем канализации, дренажа и водоотведения на промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных объектах.

Конструктивные особенности и принцип работы

Конструкция фекального насоса с высоким напором адаптирована для работы в агрессивных средах. Основные компоненты включают:

• Корпус: Изготавливается из чугуна, нержавеющей стали (AISI 304, AISI 316) или технополимеров, обеспечивающих коррозионную стойкость и механическую прочность.
• Рабочее колесо: Одноканальное, вихревое или шнековое (чаще всего из чугуна или полимерных композитов), специально спрофилированное для прохождения твердых включений без заклинивания.
• Двигатель: Асинхронный, двухполюсный, с повышенным классом изоляции (не ниже F). Обязательно оснащается системой охлаждения – либо кожухом, создающим поток охлаждающей жидкости вокруг статора, либо внешней рубашкой.
• Масляная камера: Расположена между двигателем и гидравлической частью, служит для отвода тепла и защиты подшипникового узла от попадания абразивных частиц.
• Система уплотнений: Двойное торцевое механическое уплотнение из карбида кремния/керамики или вольфрамо-карбидное, работающее в масляной ванне для надежной защиты двигателя.
• Поплавковый выключатель или электронная система контроля уровня: Для автоматического включения/выключения насоса в зависимости от уровня перекачиваемой среды.
• Режущий механизм (опционально): Устанавливается на модели для перекачки жидкостей с длинноволокнистыми включениями. Представляет собой измельчитель (ножи) на входе в рабочее колесо.

Ключевые технические параметры и их взаимосвязь

При подборе насоса с напором 20 метров необходимо анализировать весь спектр характеристик, представленных в техническом паспорте изделия.

Параметр	Обозначение/Единица измерения	Пояснение и практическое значение
Максимальный напор	Hmax, [м]	Максимальная высота, на которую насос может поднять жидкость при нулевом расходе. Реальный рабочий напор всегда меньше. Для системы с вертикальным подъемом 5 м и горизонтальным участком 50 м (DN100) требуется напор: H = 5 м + (50 м 0.1-0.15) = 10-12.5 м, где 0.1-0.15 – потери на метр трубы.
Подача (расход)	Q, [м³/ч] или [л/с]	Объем жидкости, перекачиваемый в единицу времени. Зависит от напора: с его увеличением расход падает. Рабочая точка определяется пересечением характеристик насоса и гидравлического сопротивления системы.
Мощность	P, [кВт]	Потребляемая электрическая мощность. Указывается номинальная и максимальная. Важно учитывать cos φ и пусковые токи при проектировании электроснабжения.
Напряжение питания	U, [В]	Для промышленных моделей – обычно 3~400 В. Бытовые и полупрофессиональные модели могут работать от 1~230 В.
Диаметр прохода твердых частиц	Ø, [мм]	Максимальный размер сферических включений, которые могут пройти через насос без засорения. Для стандартных фекальных насосов – 35-50 мм, для насосов с измельчителем – 10-15 мм (после измельчения).
Материал проточной части	—	Определяет химическую стойкость и износостойкость. Чугун – для нейтральных сред, нержавеющая сталь – для агрессивных (морская вода, химикаты), полимеры – для слабоагрессивных.
Класс защиты	IP	Для погружных фекальных насосов стандартом является IP68 – полная защита от пыли и длительное погружение под воду под давлением.
Температура перекачиваемой среды	T, [°C]	Обычно до +40°C для стандартных моделей. Существуют термостойкие исполнения (до +70°C и выше) для специфических технологических процессов.

Сфера применения насосов с напором до 20 метров

Высоконапорные фекальные насосы используются в случаях, когда необходимо не только отвести загрязненные стоки, но и транспортировать их на значительное расстояние или к точке сброса, расположенной существенно выше уровня установки насоса.

• Наружные канализационные сети: Перекачка бытовых и хозяйственно-бытовых стоков от коллекторов, промежуточных насосных станций (КНС) к централизованным очистным сооружениям, особенно при сложном рельефе местности.
• Промышленная канализация: Отвод технологических стоков, содержащих шлам, песок, органические отходы (пищевая, целлюлозно-бумажная промышленность).
• Сельское хозяйство: Откачка жидкого навоза из лагун и навозохранилищ, требующая высокого напора для подачи на поля или в системы сепарации.
• Дренажно-фекальные системы: Осушение котлованов, траншей, затопленных помещений, где в воде присутствуют ил, песок и мелкий мусор.
• Ливневая канализация: Откачка воды из дренажных колодцев и коллекторов при невозможности организации самотечного стока.

Расчет и подбор насоса для конкретных условий

Корректный подбор насоса гарантирует его долговечную и энергоэффективную работу. Алгоритм включает:

1. Определение требуемого расхода (Qтреб): На основе количества потребителей, объема резервуара или притока воды.
2. Расчет требуемого напора (Hтреб): Hтреб = Hг + Hпот + Hсв, где:
   • Hг – геодезическая высота подъема (разница отметок между уровнем установки насоса и точкой сброса).
   • Hпот – потери напора в трубопроводе (зависят от длины, диаметра, материала труб, количества и типа фитингов, шероховатости). Рассчитываются по таблицам Шевелева или гидравлическим калькуляторам.
   • Hсв – свободный напор на излив (обычно 2-5 м).
3. Выбор по каталогу: На сводном графике напорно-расходных характеристик (Q-H) различных моделей находится точка с координатами (Qтреб, Hтреб). Оптимальной считается модель, рабочая точка которой лежит в средней трети ее характеристики, что обеспечивает максимальный КПД и щадящий режим работы.
4. Проверка по твердым включениям: Убедиться, что диаметр прохода частиц выбранной модели соответствует ожидаемому загрязнению.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж – залог надежности. Насос устанавливается на направляющих трубах с цепью/тросом на дне резервуара или на автоматической соединительной системе. Всасывающий патрубок должен находиться на высоте 10-30 см от дна для предотвращения заиливания. Электропитание подключается через пусковую защитную аппаратуру (автоматический выключатель, УЗО-Д, контактор), рассчитанную на пусковые токи. Кабель питания не должен нести механическую нагрузку.

Эксплуатационные требования:

• Запрещен «сухой ход» – работа без перекачиваемой среды, ведущая к перегреву и разрушению уплотнений.
• Не допускается перекачивание химически агрессивных веществ, не соответствующих материалам проточной части.
• Периодическая очистка корпуса и защитной решетки от отложений и волокнистых загрязнений.

Техническое обслуживание включает: регулярную проверку сопротивления изоляции обмоток двигателя, контроль износа рабочего колеса и уплотнений, замену масла в масляной камере согласно регламенту производителя.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается фекальный насос с напором 20 м от дренажного насоса с аналогичным напором?

Ключевое отличие – в конструкции рабочего колеса и диаметре прохода. Дренажный насос предназначен для воды с мелкими взвесями (песок, ил) и имеет меньший проход для твердых частиц (обычно до 10 мм). Фекальный насос рассчитан на более крупные и волокнистые включения (от 35 мм) и часто оснащен режущим механизмом. Использование дренажного насоса для фекальных стоков приведет к быстрому засорению и выходу из строя.

Можно ли использовать такой насос для откачки чистых грунтовых вод из скважины?

Технически возможно, но крайне нерационально и вредно для насоса. Фекальные насосы имеют значительно более низкий КПД по сравнению со скважинными, их работа с чистой водой приведет к перерасходу электроэнергии. Кроме того, отсутствие смазывающего эффекта, который создают канализационные стоки, может ускорить износ уплотнений, рассчитанных на работу в такой среде.

Как правильно рассчитать диаметр напорного трубопровода?

Диаметр трубопровода должен быть не меньше выходного патрубка насоса (чаще всего DN 80, 100, 125). Для минимизации потерь напора на трение при длинных трассах (более 50 м) рекомендуется выбирать диаметр на один-два типоразмера больше выходного патрубка. Например, для насоса с выходом DN 80 и длиной трубопровода 100 м целесообразно использовать трубу DN 100. Это снизит скорость потока и гидравлические сопротивления, сместив рабочую точку в более выгодную зону характеристики насоса.

Что означает «с измельчителем» и когда он необходим?

Насос с измельчителем оснащен установленным на валу режущим механизмом (лопастным или ножевым), который измельчает длинноволокнистые включения (тряпки, гигиенические средства, волокна, бумагу) перед попаданием в рабочее колесо. Он необходим в системах общественной и бытовой канализации, где высока вероятность попадания подобных отходов. Это предотвращает намотку волокон на колесо и засорение трубопровода. Для перекачки жидкостей с песком или шламом предпочтительнее модели без измельчителя, так как абразив быстро выводит режущие элементы из строя.

Почему насос отключается по перегрузке сразу после запуска?

Наиболее вероятные причины: 1) Механическая блокировка рабочего колеса посторонним предметом или отложением – требуется очистка. 2) Несоответствие напряжения в сети номинальному – низкое напряжение приводит к росту тока. 3) Неисправность конденсатора (для однофазных моделей). 4) Повреждение обмотки двигателя (межвитковое замыкание). Диагностику следует начинать с проверки свободного вращения вала (после отключения от сети) и измерения напряжения на клеммах насоса в момент пуска.

Как часто необходимо проводить техническое обслуживание?

Периодичность ТО регламентирована производителем и зависит от интенсивности работы и агрессивности среды. Для насосов, работающих в непрерывном цикле на КНС, минимальный осмотр (проверка тока, внешний осмотр) проводится еженедельно. Полное техническое обслуживание с извлечением, разборкой, проверкой износа и заменой масла рекомендуется проводить не реже 1 раза в год или после откачки определенного объема (указано в мануале). При работе в абразивных средах (песок, шлам) интервалы ТО сокращаются в 2-3 раза.

Заключение

Выбор фекального насоса с напором до 20 метров является комплексной инженерной задачей, требующей анализа гидравлических параметров системы, состава перекачиваемой среды и условий эксплуатации. Правильный подбор, основанный на точном расчете требуемого напора и расхода, а также корректный монтаж и регламентное обслуживание, обеспечивают длительный и безотказный ресурс оборудования. Современные модели отличаются высокой степенью автоматизации, надежными материалами и специализированным исполнением, что позволяет эффективно решать задачи отвода сложных стоков в самых требовательных проектах.