arrow_backEmergency WASH

A.9 Динамічний осьовий насос

Динамічний осьовий насос – це великий насос із дизельним чи електричним двигуном, здатний рухати великі об’єми води при відносно низькому напорі. Найпоширенішим використанням динамічного осьового насосу є відкачування води із затоплених районів, підняття великої кількості води в установці з очищення води чи системі водопостачання або в сільськогосподарських цілях, проте він зазвичай не використовується на гострому етапі надзвичайної ситуації.

Динамічний осьовий насос – це швидкісний насос, який збільшує швидкість потоку або тиск у робочому колесі насосу для передачі енергії в рідину, яка викачується. Об’єм викачуваної рідини пропорційно залежить від розміру робочого колеса та швидкості обертання. У цій категорії динамічні осьові насоси вирізняються тим, що вони рухають воду в тому ж напрямку, що і вісь/вал, а не радіально під прямим кутом по відношенню до валу, як це відбувається у випадку радіального проточного насосу (див. A.8 ). Робочі колеса динамічних осьових насосів мають форму подібну до гвинта човна та спроєктовані для виштовхування води прямо замість створення високого тиску. Вертикально розміщені динамічні осьові насоси використовуються для пересування дуже великих об’ємів води із мінімальним вертикальним підняттям (наприклад, над бермою річки). Насоси також можуть бути розміщені горизонтально та загалом забезпечувати легкий доступ до частин, які обертаються, у сухі періоди. 

Проєктні міркування

Відцентрові насоси можуть виробляти потік рідини із різним тиском та швидкістю потоку. Там, де потрібні висока швидкість потоку та дуже низький напір (менше 5 – 10 метрів напору), варто розглянути динамічні осьові насоси. Загалом такі насоси встановлюються в одноетапній системі. Там, де потрібен додатковий потік, насоси встановлюються паралельно, а не послідовно. Динамічні осьові насоси не виробляють значний тиск для підняття рідини на висоту, і максимальний напір зазвичай становить 5 метрів чи менше. Динамічні осьові насоси – це усталена і добре перевірена технологія, доступна у багатьох комерційних та промислових виробників. Їх не варто використовувати у застосунках, де клапан закритий під час роботи насосу. Коли використовуються дюкери, динамічні осьові насоси потрібно ретельно проєктувати для врахування міркувань щодо підготовки. Оскільки вони зазвичай використовуються для викачування великих об’ємів води із високою швидкістю потоку, такі насоси є фізично великими і мають особливі просторові вимоги. Вертикальні насосні станції із двигуном вимагають ортогонального редукторного приводу і додаткового простору для обслуговування двигунів, приводів і насосів. Динамічні осьові насоси зазвичай застосовуються на низькій швидкості і потребують особливої моделі двигуна. Коли це можливо, варто розглянути синхронні двигуни для зменшення впливу на електричну систему.

Матеріали

Більшість динамічних осьових насосів нормальних розмірів транспортуються вже зібраними. У випадку дуже великих систем такі насоси можливо потрібно буде монтувати на місці. Залежно від розміру можуть знадобитися додаткові матеріали та обладнання (місцеві та/чи привезені). Це можуть бути рами, клапани, покриття для будівлі чи від погоди, будівельні матеріали та обладнання. Розхідники включають загальні мастила для підшипників, такі як масло та змазка.

Придатність

Динамічні осьові насоси не спроможні забезпечувати високий тиск на виході і тому не є корисними для постачання води у великі мережі водопостачання чи резервуари для зберігання води на підвищенні. Проте там, де потрібні висока швидкість потоку та дуже низький тиск, можна розглянути динамічні осьові насоси. Великі динамічні осьові насоси зазвичай є постійними структурами, хоча і існують динамічні осьові насоси, які транспортують за допомогою трактора, і вони менші та простіші у використанні. Вони корисні для контролю повені, але найбільш ефективні, коли спроєктовані та встановлені до початку повені. Їх геотехнічні та структурні особливості потрібно ретельно оцінити, оскільки зазвичай такі насоси дуже великі і важкі. Там, де глибина води невелика з боку всмоктування, такі насоси не дуже добре працюють, оскільки їм потрібне заглиблення на кілька метрів для попередження впливу шкідливих вихорів. В умовах надзвичайної ситуації динамічні осьові насоси переважно використовуються на етапах стабілізації і відновлення.

Експлуатація та обслуговування

Типове профілактичне обслуговування включає періодичний огляд прокладок, ущільнювачів і рівня мастила. Потрібна регулярна заміна зношених частин, та інтервали для такої заміни визначаються виробником.

Здоров’я та безпека

Потрібно дотримуватися заходів безпеки поблизу будь-якого електро-механічного обладнання. Загрози, пов’язані з насосними станціями, включають ризик ураження струмом, обладнання, яке крутиться, відкриту воду та потік під тиском. За умови використання насосів із двигуном потрібно оцінити потенційні ризики для здоров’я, пов’язані з викидами.

Витрати

Витрати на готові насосні станції є високими та тісно пов’язані зі спроможностями і будівельними матеріалами. Витрати також залежать від таких елементів, як основна рушійна сила (електропривід/двигун), а капітальні інвестиції включають резервуари для зберігання пального та будь-які великі спеціально виділені лінії електропередачі, необхідні для певних двигунів.

Соціальні та екологічні аспекти

Кінцеві користувачі системи водопостачання зазвичай не взаємодіють із такими насосами. Потрібно брати до уваги складність експлуатації та обслуговування системи, і обов’язковою вимогою є наявність компетентного та кваліфікованого персоналу. У випадку насосів із двигуном екологічні міркування стосуються використання розхідників (мастила, масла, хімікатів) та джерел енергії. Має бути план належного зберігання та утилізації розхідників. У випадку менших насосних систем реально використовувати сонячну енергію (див. S.10 ) або гібридні системи енергії із сонячними панелями, і вони часто мають менший вплив на навколишнє середовище та швидку окупність.

Ключові критерії прийняття рішень

Рівень застосування / масштаб

Околиці +
Громадський + +

Рівень управління

Спільний доступ +
Місто + +

Технічна складність

Високий

High

Medium

Екстрена фаза

Стабілізація +
Відновлення + +

Цілі та основні функції

Швидкісний насос, рухає великі об’єми води під низьким тиском

Сила і слабкість

  • Можуть качати велику кількість води
  • Зазвичай працюють на нижчій швидкості, тому менше зношуються
  • Не можливо качати при високому тиску
  • Краще працюють з індивідуальними напірними колекторами, а не комбінованими напірними колекторами
  • Не слід використовувати із закритим випускним клапаном
  • Потребують великої глибини води у місці всмоктування для дотримання вимог щодо заглиблення під воду

Вибрана література

Hydraulic Institute (): Standards and Guidelines for Pumps and Pump Stations Hydraulic Institute

Stepanoff, R. J. (1967): Centrifugal and Axial Flow Pumps Wiley, New York. USA

arrow_upward