1. Ulubiona pompa eksploatatorów przepompowni
Pompa vortex w aplikacji do ścieków komunalnych jest wyjątkowo udaną konstrukcją z uwagi na trwałość. Wielołopatkowe wirniki Vortex, zlokalizowane w górnej części woluty pompy, posiadają oś prostopadłą do strumienia przepływającej cieczy i wywołują krążenie cieczy w korpusie pompy przy nieznacznym kontakcie z zanieczyszczeniami zawartymi w ściekach (podobnie jak ma to miejsce w bębnie pralki typu Frania). Dzięki temu, że ciecz tylko omywa wirnik, mogą być zawarte w niej ciała stałe, długie włókna oraz tolerowane są znaczne ilości gazów.
Wersja SuperVortex posiada stromą charakterystykę, dlatego też jej walorem jest osiąganie wysokiego ciśnienia nawet przy stosunkowo niskich wydajnościach. Jest to cecha szczególnie pożądana, kiedy małe ilości ścieków muszą być pompowane na duże odległości.
Duży swobodny „przelot równoważny” kuli o średnicy 80 mm wydaje się być wystarczająco dobrą rekomendacją dla eksploatatorów przepompowni ścieków, stąd często w tzw. Specyfikacjach Technicznych Wykonania i Odbioru Robót Budowlanych pojawiają się zapisy dotyczące stosowania pomp z wirnikiem vortex, co ogranicza możliwość podejmowania racjonalnych decyzji przez Projektanta. Zawarte w tytule artykułu pytanie sugeruje, że zwykle pompa vortex jest dobra, lecz są okoliczności, w których zastosowanie pomp z tym wirnikiem jest niewskazane. Powyższą tezę postaram się wykazać na przykładzie obliczeniowym.
Dane wyjściowe:
- ilość ścieków na dopływie do przepompowni Q= 4,0 dm³l/s = 14,4 m³/h
- długość rurociągu tłocznego L= 3991 m
- średnica rurociągu PE90x5,4 mm
- geometryczna różnica wysokości DH= 11,30 m
W celu orientacyjnego odwzorowania układu tłocznego, trasę rurociągu podzielono na odcinki o oporach od R1 do R7 ograniczonych punktami wysokościowymi zaznaczonymi jako węzły: KRP-W1-W2-W3-W4-W5-W6-PK2.
2. Przymiarka do pompy z wirnikiem SuperVortex
Parametry układu:
- Rzędna odniesienia 0,00 [m]
- Rzędna wylotu 60,20 [m]
- Ciśnienie w kolektorze 0,000 [MPa]
- Przepływ całkowity 16.08 [m3/h]
- Sprawność sieci 0,135
- Jednostkowe zużycie energii 1,0436 [kWh/m3]
Opory:
Węzły:
Pompownie:
3. Przymiarka do pompy z rozdrabniaczem
Parametry układu:
- Rzędna odniesienia 0,00 [m]
- Rzędna wylotu 60,20 [m]
- Ciśnienie w kolektorze 0,000 [MPa]
- Przepływ całkowity 16.63 [m3/h]
- Sprawność sieci 0,287
- Jednostkowe zużycie energii 0,5384 [kWh/m3]
Opory:
Węzły:
Pompownie:
4. Zestawienie wyników
Komentarz do obliczeń:
Wniosek jest jednoznaczny. Z tego samego powodu, dla którego nie wozimy wiaderka piasku wywrotką, pompa vortex (supervortex) nie powinna być używana do tłoczenia małych ilości ścieków na duże odległości, ponieważ jest to energetyczna rozrzutność. Wskaźnik zużycia energii do przetłoczenia 1 m³ ścieków przez pompę z wirnikiem tego typu, w opisanym przypadku, jest dwukrotnie wyższy w stosunku do analogicznego wskaźnika dla pomp z wirnikiem rozdrabniającym. W aspekcie ekonomicznym symulacja kosztów energii elektrycznej dla przepompowni obsługującej miejscowość zasiedloną przez 1000 Mk w okresie 5 lat eksploatacji, przedstawia się następująco:
- ilość ścieków w dobie 1000 x 0,1 = 100 m³/d
- koszt energii elektrycznej 0,45 zł/kWh
- wskaźnik jednostkowy dla pompy z wirnikiem SuperVortex 1,0436 kWh/m³
- wskaźnik jednostkowy dla pompy z wirnikiem rozdrabniającym 0,5384 kWh/m³
Ksv = 100 x 365 x 5 x 0,45 x 1,0436 = 85 705,65 zł + VAT
KR = 100 x 365 x 5 x 0,45 x 0,5384 = 44 216,10 zł + VAT
Powyższy przykład wykazuje, że nawet przy krótszej trwałości pomp rozdrabniających ich eksploatacja może być w określonych warunkach korzystna.
